”… I antiken tittade människor in i himlen för att se bilderna på sina hjältar bland stjärnbilden. Mycket har förändrats sedan dess: människor av kött och blod har blivit våra hjältar. Andra kommer att följa och kommer säkert hitta hem. Deras sökningar kommer inte att vara förgäves. Men dessa människor var de första, och de kommer att förbli de första i våra hjärtan. Från och med nu kommer alla som inte skulle rikta blicken mot Venus ihåg att ett litet hörn av denna främmande värld för alltid tillhör mänskligheten."
- President Barack Obamas tal tillägnat 40 -årsjubileet för utsändningen av ett bemannat uppdrag till Venus, M. Canaveral, 31 oktober 2013
Vid denna tidpunkt kan du bara dra på axlarna och ärligt erkänna att det aldrig har varit någon bemannad flygning till Venus. Och "president Obamas tal" i sig är bara ett utdrag från R. Nixons förberedda tal om astronauter skulle dö för att erövra månen (1969). Den klumpiga iscensättningen har dock mycket specifika motiveringar. Så här såg NASA sina ytterligare planer för rymdutforskning på 1960 -talet:
- 1973, 31 oktober - lanseringen av Saturn -V -startbilen med ett bemannat uppdrag till Venus;
- 1974, 3 mars - fartygets passage nära Morning Star;
- 1974, 1 december - återkomst av nedstigningsmodulen med besättningen till jorden.
Nu verkar det som science fiction, men sedan för ett halvt sekel sedan fylldes forskare och ingenjörer med de mest vågade planerna och förväntningarna. De har i sina händer den mest kraftfulla och perfekta tekniken för att erövra rymden, skapad inom ramen för månprogrammet "Apollo" och automatiska uppdrag för att studera solsystemet.
Saturnus V-lanseringsfordon är det mest kraftfulla av människor gjorda lanseringsfordon någonsin, med en lanseringsmassa som överstiger 2900 ton. Och massan av nyttolast som lanserades i jordbana kan nå 141 ton!
Uppskatta raketens höjd. 110 meter - från en 35 -våningshus!
Tung 3 -sits rymdfarkost "Apollo" (vikt i kommandofack - 5500 … 5800 kg; tjänstemodulens vikt - upp till 25 ton, varav 17 ton var bränsle). Det var detta skepp som skulle användas för att gå bortom jordbana och flyga till närmaste himmelkropp - månen.
Övre steg S-IVB (tredje etappen av Saturn-V LV) med en återanvändbar motor, som används för att skjuta Apollo-rymdfarkosten in i en referensbana runt jorden och sedan in i en flygväg till månen. Det övre steget som vägde 119,9 ton innehöll 83 ton flytande syre och 229 000 liter (16 ton) flytande väte - 475 sekunder fast eld. Kraften är en miljon newton!
Långdistans rymdkommunikationssystem som säkerställer tillförlitlig mottagning och överföring av data från rymdfarkoster på avstånd av hundratals miljoner kilometer. Utvecklingen av dockningsteknik i rymden är nyckeln till skapandet av orbitalstationer och för montering av tungbemannade rymdfarkoster för flygningar till solsystemets inre och yttre planeter. Framväxten av ny teknik inom mikroelektronik, materialvetenskap, kemi, medicin, robotik, instrumentering och andra relaterade områden innebar ett oundvikligt överhängande genombrott inom rymdutforskning.
Landningen av en man på månen var inte långt borta, men varför inte använda den tillgängliga tekniken för att utföra mer vågade expeditioner? Till exempel - en bemannad flyby av Venus!
Om vi lyckas skulle vi - för första gången i hela vår civilisations era - ha tur att se den avlägsna, mystiska världen i närheten av Morning Star. Gå 4000 km ovanför Venus molntäcke och lös dig i det bländande solljuset på andra sidan planeten.
Apollo - S -IVB rymdfarkoster i närheten av Venus
Redan på vägen tillbaka kommer astronauterna att bekanta sig med Merkurius - de kommer att se planeten på ett avstånd av 0,3 astronomiska enheter: 2 gånger närmare än observatörer från jorden.
1 år och 1 månad i öppet utrymme. Stigen är en halv miljard kilometer lång.
Genomförandet av den första interplanetära expeditionen i historien planerades med uteslutande befintlig teknik och prover av raket- och rymdteknik som skapats under Apollo -programmet. Naturligtvis skulle ett så komplext och långt uppdrag kräva ett antal icke-standardiserade beslut när man väljer ett fartygs layout.
Till exempel måste S-IVB-scenen, efter bränsleutbrändhet, ventileras och sedan användas som ett bebodt fack (våtverkstad). Idén om att omvandla bränsletankar till bostadsrum för astronauter såg väldigt attraktiv ut, särskilt med tanke på att "bränsle" betydde väte, syre och deras "giftiga" blandning av H2O.
Huvudmotorn i rymdfarkosten Apollo skulle ersättas av två raketmotorer med flytande drivmedel från månmodulens landningsstadium. Med samma dragkraft hade detta två viktiga fördelar. För det första ökade dubbleringen av motorer tillförlitligheten för hela systemet. För det andra underlättade de kortare munstyckena utformningen av en adaptertunnel som senare skulle användas av astronauter för att navigera mellan kommandomodulen Apollo och bostadskvarteren inuti S-IVB.
Den tredje viktiga skillnaden mellan "Venusian rymdfarkosten" och den vanliga S-IVB-Apollo-bunten är associerad med ett litet "fönster" för att avbryta uppskjutningen och återföra kommandotjänstmodulen till jorden. Vid störningar i den övre etappen hade fartygets besättning några minuter på sig att starta bromsmotorn (framdrivningsraketmotor från rymdfarkosten Apollo) och gå på en returkurs.
Layouter av rymdfarkosten Apollo i samband med S-IVB övre etappen. Till vänster är det grundläggande avgångssteget med en fullpackad "månmodul". Höger - en vy över det "venusiska skeppet" vid olika stadier av flygningen
Som ett resultat måste separationen och omdockningen av systemet utföras FÖR accelerationens start till Venus: Apollon separerade från S-IVB, "tumlade" över huvudet, och efter det var det dockad med den övre scenen från sidan av kommandomodulen. Samtidigt var Apollos huvudmotor orienterad utåt, i flygriktningen. Ett obehagligt inslag i detta system var den icke-standardiserade effekten av överbelastning på astronauternas kroppar. När motorn i S -IVB övre etappen var påslagen, flög astronauterna bokstavligen med "ögon på pannan" - överbelastningen, istället för att trycka, tvärtom, "drog" dem ur sina platser.
Inse hur svårt och farligt en sådan expedition är, föreslogs att förbereda för flygningen till Venus i flera steg:
- testflygning runt rymdskeppet Apollo med en dockad massa och storlek modell S-IVB;
- ett års bemannad flygning av Apollo- S-IVB-klustret i geostationär bana (på 35 786 km höjd över jordens yta).
Och bara då - starten till Venus.
Orbitalstation "Skylab"
Tiden gick, antalet tekniska problem växte, liksom tiden det tog att lösa dem. "Månprogrammet" förstörde NASA: s budget drastiskt. Sex landningar på ytan av närmaste himlakropp: prioritet uppnådd - den amerikanska ekonomin kunde inte dra mer. 1960 -talets kosmiska eufori har kommit till sin logiska slutsats. Kongressen minskade alltmer budgeten för studien av National Aerospace Agency, och ingen ville ens höra om några grandiosa bemannade flygningar till Venus och Mars: automatiska interplanetära stationer gjorde ett utmärkt jobb med att studera rymden.
Som ett resultat, sjösattes Skylab-stationen 1973 till en jordbana i stället för Apollo-S-IVB-klustret. En fantastisk design, många år före sin tid - det räcker med att säga att dess massa (77 ton) och volymen på beboeliga fack (352 kubikmeter) var 4 gånger högre än sina kamrater - sovjetiska orbitalstationer i Salyut / Almaz -serien …
SkyLabs huvudhemlighet: den skapades på grundval av den tredje etappen av S-IVB för Saturn-V-startbilen. Till skillnad från Venusfartyget användes dock aldrig Skylabs insida som bränsletank. Skylab lanserades omedelbart i en bana med en komplett uppsättning vetenskaplig utrustning och livsstödssystem. Ombord fanns 2 000 pund mat och 6 000 pund vatten. Bordet är dukat, det är dags att ta emot gäster!
Och sedan började det … Amerikanerna stod inför en sådan ström av tekniska problem att driften av stationen visade sig vara praktiskt taget omöjlig. Strömförsörjningssystemet var ur funktion, värmebalansen stördes: temperaturen inne i stationen steg till + 50 ° Celsius. För att avhjälpa situationen skickades en expedition av tre astronauter snabbt till Skylab. Under de 28 dagarna som fanns ombord på nödstationen öppnade de den fastklämda solpanelpanelen, monterade en värmeskyddande "sköld" på ytterytan och orienterade sedan med Apollo-rymdfarkostmotorerna Skylab i en sådan vinkel att ytan på skrovet upplyst av solen hade minsta yta.
Skylab. Värmeskölden som är installerad på hängslen är tydligt synlig
Stationen togs på något sätt i drift, ombordobservatoriet i röntgen- och ultravioletta områden började fungera. Med hjälp av Skylb -utrustningen upptäcktes”hål” i solens korona och dussintals biologiska, tekniska och astrofysiska experiment utfördes. Förutom "reparations- och restaureringsbrigaden" besökte stationen ytterligare två expeditioner - varande 59 och 84 dagar. Senare var den nyckfulla stationen mothballed.
I juli 1979, fem år efter det senaste människobesöket, gick Skylab in i den täta atmosfären och kollapsade över Indiska oceanen. En del av skräpet föll på Australiens territorium. Så slutade historien om den sista representanten för "Saturn-V" -epoken.
Sovjetiska TMK
Det är märkligt att ett liknande projekt arbetades med i vårt land: sedan början av 1960-talet har OKB-1 två arbetsgrupper under ledning av G. Yu. Maximov och K. P. Feoktistov utvecklade ett projekt för en tung interplanetär rymdfarkost (TMK) för att skicka en bemannad expedition till Venus och Mars (undersökning av himlakroppar från en flygbana utan att landa på deras yta). Till skillnad från Yankees, som inledningsvis försökte helt förena Appolo Application Program -systemen, utvecklade Sovjetunionen ett helt nytt fartyg med en komplex struktur, ett kärnkraftverk och elektriska jet (plasma) motorer. Den uppskattade massan av rymdskeppets avgångssteg i jordens omlopp skulle vara 75 ton. Det enda som kopplade ihop TMK-projektet med det inhemska "månprogrammet" var det supertunga lanseringsfordonet N-1. En viktig del av alla program som våra ytterligare framgångar i rymden berodde på.
Lanseringen av TMK -1 till Mars var planerad till den 8 juli 1971 - under den stora konfrontationens dagar, när den röda planeten närmar sig jorden så nära som möjligt. Expeditionens återkomst var planerad till den 10 juli 1974.
Båda versionerna av den sovjetiska TMK hade en komplex injektionsalgoritm i omloppsbana - den "lättare" versionen av rymdfarkosten som föreslogs av Maximovs arbetsgrupp möjliggjorde lanseringen av TMK: s obemannade modul i jordbana följt av landning av ett besättning på tre kosmonauter levererade ut i rymden i en enkel och pålitlig "union". Feokistovs version gav ett ännu mer sofistikerat system med flera N-1-uppskjutningar med efterföljande montering av rymdfarkosten i rymden.
Under arbetet med TMK genomfördes ett kolossalt komplex av studier för att skapa livsstödssystem för en sluten cykel och syreförnyelse, frågor om strålningsskydd för besättningen från solstrålar och galaktisk strålning diskuterades. Mycket uppmärksamhet ägnades åt de psykologiska problemen vid en persons vistelse i ett trångt utrymme. Supertunga uppskjutningsfordon, användningen av kärnkraftverk i rymden, de senaste (vid den tiden) plasmamotorer, interplanetär kommunikation, algoritmer för dockning och lossning av multitons skeppsdelar i jordbana-TMK dök upp inför dess skapare i form av ett extremt komplext tekniskt system, praktiskt taget omöjligt att implementera med hjälp av teknik 1960 -talet.
Konceptdesignen för det tunga interplanetära rymdfarkosten frystes efter en rad misslyckade lanseringar av "månen" N-1. I framtiden beslutades att överge utvecklingen av TMK till förmån för banstationer och andra mer realistiska projekt.
Och lyckan var så nära …
Trots närvaron av all nödvändig teknik och all till synes enkelhet av flygningar till de närmaste himlakropparna var en bemannad flyby av Venus och Mars bortom kraften hos de härliga erövrarna av rymden under 1960 -talet.
I teorin var allt relativt bra: vår vetenskap och industri kunde återskapa nästan alla delar av ett tungt interplanetärt fartyg och till och med skjuta dem separat i rymden. Men i praktiken stod sovjetiska specialister inom raket- och rymdindustrin, precis som sina amerikanska motsvarigheter, inför ett så otroligt antal olösliga problem att TMK -projektet begravdes "under rubriken" i många år.
Huvudfrågan vid skapandet av interplanetära rymdfarkoster, som nu, var tillförlitligheten i ett sådant system. Och det var problem med det …
Än idag, med den nuvarande utvecklingsnivån för mikroelektronik, elektriska jetmotorer och annan högteknologisk, ser det ut att sända en bemannad expedition till den röda planeten åtminstone riskabelt, svårt att uppfylla och viktigast av alltför dyrt uppdrag för ett sådant projekt att utföras i verkligheten. Även om försöket att landa på ytan av den röda planeten överges, tvingar en persons långvariga vistelse i rymdskeppets trånga fack, i kombination med behovet av att återuppliva supertunga skjutbilar, moderna specialister att rita en otvetydig slutsats: med den befintliga teknologinivån är bemannade uppdrag till de närmaste planeterna i "markgruppen" praktiskt taget omöjliga.
Distans! Det handlar om de kolossala avstånden och den tid det tar att övervinna dem.
Ett verkligt genombrott kommer endast att ske när motorer med hög dragkraft och inte mindre hög specifik impuls uppfinns, vilket säkerställer fartygets acceleration till en hastighet av hundratals km / s på kort tid. Den höga flyghastigheten kommer automatiskt att ta bort alla problem med komplexa livsstödssystem och expeditionens långvariga vistelse i rymden.
Apollos kommando- och servicemodul
