Nuestro camino yacía a través de la luna ...
“... En la antigüedad, la gente miraba hacia el cielo para ver las imágenes de sus héroes entre las constelaciones. Desde entonces, mucho ha cambiado: las personas de carne y hueso se han convertido en nuestros héroes. Serán seguidos por otros y seguramente encontrarán el camino a casa. Su búsqueda no será en vano. Sin embargo, fueron estas personas las que fueron las primeras, y seguirán siendo las primeras en nuestros corazones. De ahora en adelante, cualquiera que mira a Venus recordará que el rincón diminuto de este mundo extraño pertenece a la humanidad para siempre ".
- el discurso del presidente B. Obama, dedicado al aniversario del aniversario 40 de enviar una misión tripulada a Venus,
m. Cañaveral, octubre 31 2013 del año
En este punto, solo puede encogerse de hombros y admitir honestamente que nunca ha habido ningún vuelo tripulado a Venus. Y el mismo "discurso del presidente Obama" es solo un extracto del discurso preparado de R. Nixon en caso de la muerte de los astronautas enviados para conquistar la luna (1969). Sin embargo, la dramatización torpe tiene una justificación muy específica. Esto es exactamente lo que la NASA vio como los planes futuros para la exploración espacial de 1960:
- 1973 año, octubre 31 - lanzamiento del vehículo de lanzamiento Saturn-V con una misión tripulada a Venus;
- 1974 año, 3 marzo - el lapso de la nave cerca de la Estrella de la Mañana;
- 1974 año, diciembre 1 - regreso del módulo de descenso con la tripulación a la Tierra.
Ahora parece ciencia ficción, pero hace medio siglo, los científicos e ingenieros estaban llenos de los planes y expectativas más ambiciosos. Tenían en sus manos la técnica más poderosa y perfecta para la exploración espacial, creada como parte del programa lunar Apollo y las misiones automáticas para estudiar el sistema solar.
El vehículo de lanzamiento Saturn-V es el cohete más poderoso jamás fabricado, cuya masa de lanzamiento excedió las toneladas de 2900. ¡Y la masa de la carga útil puesta en órbita terrestre baja podría alcanzar 141 t!
Estimar la altura del cohete. Medidores 110 - con una casa de 35-storey!
Nave espacial 3 pesada Nave espacial Apollo (masa del compartimiento de comando - 5500 ... 5800 kg; masa del módulo de servicio - hasta 25 toneladas, de las cuales 17 toneladas representaron combustible). Era esta nave la que se suponía que debía usarse para ir más allá de los límites de una órbita terrestre baja y volar al cuerpo celeste más cercano, la Luna.
La etapa superior S-IVB (tercera etapa del Saturno-V RN) con un motor de inicio múltiple utilizado para lanzar la nave espacial Apollo en una órbita de referencia alrededor de la Tierra, y luego en la trayectoria de vuelo a la Luna. El bloque de aceleración 119,9 ton contenía 83 toneladas de oxígeno líquido y 229 000 litros (16 toneladas) de hidrógeno líquido - 475 segundos de fuego sólido. Tracción - un millón de newtons!
Sistemas de comunicación espacial de larga distancia que proporcionan una recepción y transmisión confiable de datos desde naves espaciales a distancias de cientos de millones de kilómetros. El desarrollo de la tecnología de acoplamiento espacial es la clave para la creación de estaciones orbitales y el ensamblaje de naves espaciales tripuladas pesadas para volar a los planetas internos y externos del sistema solar. La aparición de nuevas tecnologías en microelectrónica, ciencia de los materiales, química, medicina, robótica, ingeniería de instrumentos y otras áreas relacionadas significó el inevitable avance inminente en el campo de la exploración espacial.
No lejos estaba el aterrizaje de un hombre en la luna, pero ¿por qué no usar la tecnología disponible para llevar a cabo expediciones más atrevidas? Por ejemplo, el sobrevuelo tripulado de Venus!
Si tenemos éxito, por primera vez en toda la época de la existencia de nuestra civilización, tendremos la suerte de ver ese mundo distante y misterioso en las cercanías de la Estrella de la Mañana. Camine 4000 km por encima de la cubierta de nubes de Venus y disuélvase en una luz solar cegadora en el otro lado del planeta.
El haz de la nave espacial Apollo - S-IVB en las cercanías de Venus
Ya en el camino de regreso, los astronautas tendrán que encontrarse con Mercury, verán el planeta desde una distancia de la unidad astronómica 0,3: 2 está más cerca que los observadores de la Tierra.
Año 1 y mes 1 en espacio abierto. La longitud del camino de medio billón de kilómetros.
Implementación primero en historias La expedición interplanetaria se planeó con el uso exclusivo de tecnologías existentes y muestras de cohetes y tecnologías espaciales creadas bajo el programa Apollo. Por supuesto, una misión tan compleja y larga requeriría una serie de soluciones no estándar al elegir el diseño de un barco.
Por ejemplo, la etapa S-IVB, después de quemar el combustible, tuvo que ser ventilada y luego utilizada como un compartimiento habitable (taller húmedo). La idea de convertir los tanques de combustible en espacios de vida para los astronautas parecía muy atractiva, especialmente considerando que "combustible" significaba hidrógeno, oxígeno, así como su mezcla "venenosa" H2O.
Se suponía que el motor principal del Apolo debía ser reemplazado por dos motores de cohetes de combustible líquido desde la etapa de aterrizaje del módulo lunar. Con una carga similar, esto le dio dos ventajas importantes. Primero, la duplicación del motor aumentó la confiabilidad de todo el sistema. En segundo lugar, las boquillas más cortas facilitaron el diseño del adaptador de túnel, que luego serían utilizados por los astronautas para la transición entre el módulo de comando de Apolo y las viviendas dentro del S-IVB.
La tercera diferencia importante entre la "nave Venus" y el paquete S-IVB habitual: el Apollo está conectado con una pequeña "ventana" para cancelar el lanzamiento y devolver el módulo de comando y servicio a la Tierra. En el caso de una falla de funcionamiento en la etapa superior, la tripulación del barco tuvo unos minutos para encender el motor de frenado (el motor de crucero principal de Apollo) y recostarse en el rumbo.
El diseño de la nave espacial Apollo junto con la unidad de aceleración S-IVB. A la izquierda, la etapa de partida de la base con un "módulo lunar" empaquetado. A la derecha hay una vista de la "nave Venus" en varias etapas de vuelo.
Como resultado, la separación y el nuevo acoplamiento del sistema debían llevarse a cabo ANTES del inicio de la dispersión: el Apollo se separó del S-IVB, se volcó sobre la cabeza y luego se acopló a la etapa superior con el módulo de comando. Al mismo tiempo, el motor de propulsión Apollo estaba orientado hacia afuera, en la dirección de vuelo. Una característica desagradable de este esquema fue el efecto no estándar de la sobrecarga en el cuerpo de los astronautas. Cuando se encendió el motor de la unidad de aceleración S-IVB, los astronautas volaron literalmente con "ojos en la frente", una sobrecarga, en lugar de presionar, por el contrario, "sacándolos" de los asientos.
Al comprender lo difícil y peligrosa que era una expedición de este tipo, se propuso preparar el vuelo a Venus en varias etapas:
- vuelo de prueba alrededor de la Tierra de la nave espacial Apollo con una maqueta de peso y tamaño acoplada S-IVB;
- Vuelo tripulado de un año del ligamento "Appolon" - S-IVB en órbita geoestacionaria (a una altura de 35 786 km sobre la superficie de la Tierra).
Y sólo entonces, empieza a Venus.
Estación Orbital Skylab
Con el paso del tiempo, el número de problemas técnicos fue creciendo, así como el tiempo necesario para resolverlos. El "programa lunar" devastó completamente el presupuesto de la NASA. Seis aterrizajes en la superficie del cuerpo celeste más cercano: se ha logrado la prioridad: la economía de los Estados Unidos no pudo atraer más. La euforia cósmica de 1960 ha llegado a su conclusión lógica. El Congreso redujo cada vez más el presupuesto para el estudio del Departamento Nacional Aeroespacial, pero nadie quiso escuchar acerca de ningún gran vuelo tripulado a Venus y Marte: las estaciones interplanetarias automáticas hicieron frente al estudio del espacio.
Como resultado, en 1973, la estación Skylab se puso en órbita terrestre en lugar del paquete Apollo - S-IVB. Un diseño fantástico, muchos años antes de su tiempo, basta con decir que su peso (77 toneladas) y el volumen de compartimentos habitables (352 metros cúbicos) fueron 4 veces más altos que los de sus pares - las estaciones orbitales soviéticas de la serie Salyut / Almaz .
El principal secreto del Laboratorio Sky (SkyLab): se creó sobre la base de la tercera etapa S-IVB del vehículo de lanzamiento Saturn-V. Sin embargo, a diferencia de la "nave venusiana", las entrañas de Skylab nunca se usaron como tanque de combustible. Skylab se lanzó inmediatamente en órbita con un complemento completo de equipos científicos y sistemas de soporte vital. A bordo había un suministro de 2000 libras de comida y 6000 libras de agua. La mesa está puesta, es hora de recibir invitados!
Y luego comenzó ... Los estadounidenses se enfrentaron a un flujo de problemas técnicos tan grandes que el funcionamiento de la estación resultó casi imposible. El sistema de suministro de energía falló, el equilibrio térmico se alteró: la temperatura dentro de la estación aumentó a + 50 ° Celsius. Para corregir la situación en Skylab, se envió con urgencia una expedición de tres astronautas. Durante los días 28 pasados a bordo de la estación de emergencia, descubrieron un panel solar atascado, montaron una “pantalla” de escudo térmico en la superficie exterior y luego, utilizando los motores de la nave espacial Apollo, orientaron el Skylab bajo una vista tal que la superficie del casco iluminada por el Sol tenía Superficie mínima.
Skylab. El escudo térmico montado en los tirantes es claramente visible.
La estación se llevó de alguna manera a un estado de trabajo, el observatorio a bordo comenzó a trabajar en la gama de rayos X y ultravioleta. Con la ayuda del equipo Skylb, se descubrieron "agujeros" en la corona solar, se realizaron docenas de experimentos biológicos, técnicos y astrofísicos. Además de la "brigada de reparación", la estación fue visitada por dos expediciones más: la duración de los días 59 y 84. En el futuro, la estación caprichosa fue mothballed.
En julio, 1979, a través de 5 años después de la última visita de personas, Skylab entró en la densa atmósfera y se derrumbó sobre el Océano Índico. Parte de los restos cayeron sobre el territorio de Australia. Así terminó la historia del último representante de la era de "Saturno-V".
TMK soviético
Es curioso que un proyecto similar haya funcionado en nuestro país: desde el comienzo de las 1960-s en el OKB-1, dos grupos de trabajo liderados por G.Yu. Maximov y K.P. Feoktistov desarrolló el proyecto de una pesada nave interplanetaria (TMK) para enviar una expedición tripulada a Venus y Marte (el estudio de los cuerpos celestes desde la trayectoria de vuelo sin desembarcar en su superficie). A diferencia de los Yankees, que inicialmente intentaron unificar los sistemas del Programa de Aplicación de Appolo, la Unión Soviética desarrolló una nave completamente nueva con una estructura compleja, una planta de energía nuclear y motores de electrojet (plasma). La masa estimada de la etapa de partida de la nave en órbita terrestre debería haber sido 75 toneladas. Lo único que conectó el proyecto TMK con el “programa lunar” doméstico fue el súper pesado vehículo de lanzamiento H-1. Un elemento clave de todos los programas, de los que dependía nuestro éxito continuo en el espacio.
El lanzamiento de TMK-1 a Marte fue el 8 de julio del año programado para 1971, en los días de la Gran Oposición, cuando el Planeta Rojo se acerca a la distancia mínima de la Tierra. El regreso de la expedición estaba programado para julio 10 1974.
Ambas variantes del TMK soviético tenían un algoritmo complejo para lanzarse a la órbita: una versión más "ligera" de la nave propuesta por el grupo de trabajo de Maximov, involucraba llevar el módulo no tripulado TMK a una órbita cercana a la Tierra seguida de abordar a una tripulación de tres astronautas llevados al espacio en una forma simple y confiable " Unión ". La variante de Feokistov proporcionó un esquema aún más sofisticado con varios lanzamientos del H-1 con el posterior ensamblaje de la nave en el espacio.
En el proceso de trabajar en TMK, se llevaron a cabo un colosal complejo de estudios para crear sistemas de soporte vital para el ciclo cerrado y la regeneración de oxígeno, y se discutieron los problemas de protección de la radiación de la tripulación de las erupciones solares y la radiación galáctica. Se prestó mucha atención a los problemas psicológicos de la estancia de una persona en un espacio cerrado. RN súper pesada, uso de centrales nucleares en el espacio, los últimos (en ese momento) motores de plasma, comunicaciones interplanetarias, algoritmos de acoplamiento-acoplamiento para partes de varias toneladas de una nave en órbita cercana a la Tierra: TMK apareció ante sus creadores en forma de un sistema técnico extremadamente complejo, prácticamente irrealizable con la ayuda de la tecnología. De Xnumx.
El concepto de proyecto de una nave espacial interplanetaria pesada fue congelado después de una serie de lanzamientos fallidos del H-1 "lunar". En el futuro, se decidió abandonar el desarrollo de TMK en favor de las estaciones orbitales y otros proyectos más realistas.
Y la felicidad estaba tan cerca ...
A pesar de la disponibilidad de todas las tecnologías necesarias y toda la aparente simplicidad de los vuelos a los cuerpos celestes más cercanos, los círculos tripulados de Venus y Marte estaban más allá del poder de los gloriosos conquistadores del espacio del período 1960.
En teoría, todo era relativamente bueno: nuestra ciencia e industria podían recrear casi cualquier elemento de una nave interplanetaria pesada, e incluso lanzarlos por separado al espacio. Sin embargo, en la práctica, los especialistas soviéticos en la industria espacial y de cohetes, al igual que sus homólogos estadounidenses, se enfrentaron a una cantidad tan monstruosa de problemas sin solución que el proyecto TMK fue enterrado "debajo del cuello" durante muchos años.
El principal problema en la creación de naves interplanetarias, como ahora, era la CONFIABILIDAD de tal sistema. Y hubo problemas con eso ...
Incluso hoy en día, con el nivel moderno de desarrollo de microelectrónica, motores a reacción eléctricos, etc. De alta tecnología, el envío de una expedición tripulada al Planeta Rojo parece, como mínimo, arriesgado, difícil y, lo más importante, una misión excesivamente cara para un proyecto de este tipo. en realidad Incluso con el rechazo del intento de aterrizar en la superficie del Planeta Rojo, la permanencia a largo plazo del hombre en los espacios cercanos de la nave espacial, junto con la necesidad de revivir vehículos de lanzamiento súper pesados, hace que los expertos modernos lleguen a una conclusión inequívoca: con el nivel actual de la tecnología, las misiones tripuladas a los planetas "terrestres" más cercanos son casi imposibles.
Distancia Se trata de las enormes distancias y el tiempo dedicado a superarlos.
Un verdadero avance se producirá solo cuando se inventen motores con impulsos específicos altos y no menos altos, lo que garantizará la aceleración de la nave a una velocidad de cientos de km / s en un corto período de tiempo. La alta velocidad de vuelo eliminará automáticamente todos los problemas con los sistemas complejos de soporte vital y la permanencia a largo plazo de la expedición en la inmensidad del espacio.
Módulo de comando y servicio de la nave espacial Apollo
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