Битва за луну: правда и ложь о лунной гонке
Шрифт:
Аппарат "Surveyor II" ("Surveyor В") отправился в космос 20 сентября 1966 года. Через 16 часов после запуска, когда аппарат находился на расстоянии 163 ООО км от Земли, была предпринята попытка провести коррекцию траектории включением трех двигателей. Один из двигателей при этом не включился, и аппарат начал беспорядочно вращаться. Попытка стабилизировать "Surveyor II" соплами системы ориентации окончились неудачей. 23 сентября аппарат упал на Луну в районе, расположенном к юго-востоку от кратера Коперник.
"Surveyor III" ("Surveyor С") был запущен в полет к Луне 17 апреля 1967 года. На этом аппарате имелся механизм для захвата лунного грунта. Он состоял из миниатюрного ковша и складывающейся гармошкой стрелы, на которой ковш жестко закреплялся. Кинематическое устройство позволяло
При запуске программой полета предусматривалось проведение повторного включения двигателей второй ступени. Вторая ступень с аппаратом вышла на круговую орбиту высотой 166 км и обращалась по ней 22 минуты. После повторного включения двигателей она вместе с аппаратом перешла на траекторию полета к Луне. 20 апреля аппарат совершил посадку в пограничном районе Моря Познанного и Океана Бурь в точке с координатами 2°56' ю. ш. 23°20' з. д. Интересно, что тормозные двигатели аппарата при этом не выключились из-за сбоя в радиолокационном альтиметре, и аппарат дважды подскочил, прежде чем установился на поверхности Луны. Двигатели были выключены по команде с Земли при повторном подскоке. Аппарат прилунился на внутренний восточный склон кратера диаметром 195 м и глубиной 15 м с углом наклона места посадки 14,7°.
Через час началась передача телевизионных изображений — переданные на Землю сигналы оказались слабее, чем ожидалось. 21 апреля было проведено первое функциональное испытание ковша. Ковш хорошо слушался оператора с Земли, а потому на протяжении нескольких дней с его помощью в грунте делались отпечатки и канавки, переносились куски породы и отдельные камни. Эксперименты с использованием ковша окончились 2 мая. Наблюдение за работой механизма велось с помощью панорамной телекамеры. Всего же было получено 6315 изображений.
Подобно многим другим лунным аппаратам, "Surveyor IV" ("Surveyor D") также не сумел добраться до Луны. Запуск был произведен 14 июля 1967 года. Тормозной твердотопливный двигатель включился в расчетное время, но за 2 секунды до прекращения его работы связь с аппаратом прервалась. Скорее всего, произошел взрыв двигателя на последних секундах работы.
"Surveyor V" ("Surveyor Е") отправился к Луне 8 сентября 1967 года. Из-за утечки гелия в вытеснительной системе регулируемых двигателей пришлось изменить программу полета. 11 сентября аппарат совершил мягкую посадку на Луну в Море Спокойствия в точке с координатами 1°25' с. ш. 23°11' в. д. Через 75 минут после посадки началась передача на Землю телевизионных изображений. Оказалось, что "Surveyor V" прилунился на склон холма крутизной около 20°. При посадке он слегка съехал в сторону, о чем свидетельствовали следы, оставленные опорами шасси аппарата. На этот раз основной целью миссии было изучение химического состава лунного грунта и определение наличия в нем магнитных веществ. Для решения этой задачи на аппарате были установлены альфа-анализатор и магнит. Эти исследования позволили установить, что в лунном грунте присутствуют такие же элементы, как и на Земле, причем процентное содержание кислорода и кремния очень близко к содержанию их в земных породах. Также ученые НАСА сделали вывод, что лунный грунт состоит в основном из вулканических пород, а на участке посадки имеет мелкозернистую структуру, несущая способность которой достаточна для посадки лунной кабины; что уровень радиации на поверхности Луны невысокий и не будет представлять опасности для астронавтов. С момента посадки аппарата на Луну и по 24 сентября 1967 года было получено 18 006 телевизионных изображений лунной поверхности и окружающего пространства.
"Surveyor VI" ("Surveyor F"), по конструкции и оборудованию аналогичный "Surveyor V", был запущен 7 ноября 1967 года. Сначала вторая ступень с аппаратом вышла на круговую околоземную орбиту высотой 160 км, затем была выведена на траекторию полета к Луне. 10 ноября "Surveyor VI" совершил мягкую посадку на Луну в районе Центрального Залива в точке с координатами 0°28' с. ш. 1°29' з. д. Точка посадки находилась в 9 км от места падения аппарата "Surveyor IV". Через 50 минут после посадки началась передача телевизионных изображений, a 11 ноября вступил в работу альфа-анализатор.
17 ноября по команде с Земли были включены три регулируемых жидкостных ракетных двигателя, аппарат поднялся на 3 м и опустился на расстоянии 2.4 м от первоначального места посадки. Этот эксперимент проводился с целью исследования некоторых проблем посадки и старта с Луны, в частности воздействия истекающей струи на лунный грунт, а также для того, чтобы получить телевизионные изображения следов аппарата в месте первоначальной посадки. Эксперимент по перемещению позволил сделать выводы о том, что во время работы двигательной установки лунной кабины корабля "Apollo" при посадке и старте с Луны не будут возникать помехи визуальным наблюдениям и что вымывание грунта истекающей струей двигателей и выброс его опорами шасси не приведет к осаждению частиц фунта на корпусе кабины.
После выполнения эксперимента на Землю было передано еще около 15 000 изображений лунной поверхности, в том числе изображения следов воздействия струи двигателя на грунт при первой посадке и при взлете. На основе изображений, полученных с двух различных точек, специалисты НАСА сделали трехмерные стереоскопические изображения лунного рельефа, а с помощью фотограмметрических методов были изготовлены детальные топографические карты района посадки аппарата. Передача изображений прекратилась 24 ноября с наступлением лунной ночи.
Последний аппарат "Surveyor VII" ("Surveyor G") должен был воспроизвести весь комплекс экспериментов предыдущих станций, но в районе, куда не планировалось высаживать корабли "Apollo". Ученые колебались, выбирая между кратерами Коперник, Фра-Мауро, Гиппарх и Тихо. Интерес к материковым районам этих кратеров был вызван тем, что предыдущие аппараты "Surveyor" исследовали лунную поверхность только в морских районах экваториальной зоны. В итоге был выбран кратер Тихо, поскольку по сравнению с другими районами он дальше отстоит от лунного экватора, вдоль которого располагается зона, выбранная для посадки лунных кабин. Поверхность в непосредственной близости от кратера Тихо отличается крайней неровностью, поэтому исследование выброшенных из кратера пород представляет большой научный интерес, так как эти породы в значительно меньшей степени засорены обломками метеоритов.
Старт состоялся 7 января 1968 года. Вывод аппарата на траекторию полета к Луне был осуществлен при повторном включении двигателей второй ступени. 10 января "Surveyor VII" совершил посадку в точке с координатами 40°53' ю. ш. 11°22' з. д. Через 42 минуты началась передача первых телекадров. Позже начались эксперименты с использованием ковша-захвата. Была вырыта канавка и собран в кучу грунт для последующего исследования его альфа-анализатором. На основании анализа результатов было выдвинуто предположение, что кратер Тихо образовался примерно миллион лет назад в результате столкновения с метеором диаметром 3 км или с ядром кометы. Состав грунта материкового района оказался примерно такой же, как морского. Было отмечено, что общее низкое содержание железа и магния в лунных породах опровергает старую гипотезу о лунном происхождении падающих на Землю метеорных тел.
Передача данных с аппарата "Surveyor VII" прервалась 20 февраля 1968 года. На этом завершилась и вся программа. Всего было запущено семь космических аппаратов, пять из которых совершили мягкую посадку на Луну, передали телевизионные снимки с ее поверхности и произвели исследования механических характеристик и химического состава лунного грунта.
Директор Лаборатории реактивного движения Уильям Хейвард Пикеринг (1910–2004) заявил, что эта программа стала одной из наиболее успешных космических программ США, в результате которой была подтверждена правильность инженерных решений, выбранных для конструкции лунного модуля корабля "Apollo". Основными научными результатами американские ученые считали получение более 86 тысяч телевизионных снимков Луны и глобальный вывод, сделанный по результатам исследований: геологическая эволюция Луны аналогична эволюции Земли — ее формирование шло через постепенное остывание горячей пластичной массы.