Как NASA показало Америке Луну

Рене Ральф

В то время пошли разговоры о сворачивании самой программы «Аполлон». Но даже если бы и 50 человек были убиты, операция продолжалась бы (может быть, после небольшой паузы), поскольку на кону стояли слишком большие деньги. Коллинз отмечает:

«Я не думаю, что этот пожар отодвинул бы первое прилунение даже на день, поскольку только до середины 1969 года решались проблемы, абсолютно не связанные с пожаром» (7, с. 276).

Если гражданская корпорация по причине чрезмерной халатности причинит смерть трем людям, это непременно повлечет за собой возбуждение уголовного дела, суд и, как минимум, штрафы.

А

ЦРУ, чтобы защитить свой многомиллиардный доход, безнаказанно убивает трех астронавтов на стартовой площадке 34 и организует «несчастные случаи» еще для восьмерых. Здесь обвиняемой стороной является правительство, и ему все сходит с рук. Ему все прощается. Видимо, поставленная цель и впрямь оправдывала средства.

Космическая навигация

Начав путешествовать по воде, человек сначала делал это так же, как на суше: он видел, куда ему надо попасть, и направлялся в ту сторону. Это был процесс «прицеливания». До сегодняшнего дня в условиях хорошей видимости и достаточной глубины данный метод все еще практикуется и называется визуальным пилотированием. Со временем было изобретено множество навигационных приборов — компасы, глубиномеры, буи, маяки. С помощью этих приспособлений лоцман определяет свое местоположение и направляет судно к нужному месту, будь то рыбацкая гавань, невидимая с моря, или док на мелководье.

Со временем корабли становились надежнее, позволяя человеку отплывать все дальше от берега. Но даже если при хорошей погоде держать курс прямо, судно все равно будет «вилять» под воздействием ветра и океанских течений. Поэтому человек разработал астронавигацию, использующую движение Солнца, Луны и звезд с востока на запад, которые, тем не менее, можно было наблюдать только в условиях хорошей видимости.

На земле, в море или в воздухе есть только один способ добраться до намеченной цели в том случае, если она невидима, — знать свое местоположение в данный момент и координаты заданной цели. Владея этой информацией, надо всего лишь направить средство передвижения в нужном направлении и двигаться вперед, строго придерживаясь выбранного курса.

Древние полинезийцы стали ориентироваться по звездам, обнаружив, что те каждую ночь пересекают небосклон почти по одной и той же траектории. Отклонения от этого курса меняются очень незначительно от ночи к ночи в течение всего года и повторяются из года в год. Нужно было только запомнить, какие звезды находятся над островом в зените, то есть в высшей точке. Поскольку звезда не меняет своего положения в течение многих тысяч лет, она становится сигнальным огнем самого высокого в мире маяка, чье основание находится в конкретной географической точке. Двигаясь на запад от восходящей звезды, полинезийцы могли плыть к цели без компаса и секстанта, безошибочно ориентируясь в огромном Тихом океане. Европейцы же в те времена редко осмеливались покидать пределы зоны видимости берега. Азиатские моряки, видимо, использовали аналогичную астронавигацию, поскольку, по некоторым данным, китайцы сумели достичь западного побережья как Северной, так и Южной Америки.

Постепенно европейские астрономы разработали астрономические таблицы Солнца, показывающие широту его местоположения на каждый день. Поскольку Солнце меняет свою широту менее чем на четверть градуса в день, наблюдатель, измерив высоту расположения светила в полдень, по этим таблицам мог вычислить широту своего местоположения.

Требовалось лишь вычесть угол возвышения Солнца в полдень (в наивысшей точке) из 90 град. и прибавить к известной широте Солнца на день расчета. Европа, наконец, начала использовать звезды для навигации, но сначала изобрела точные морские часы и астрономические справочники.

Где я?

Прежде чем мы займемся навигацией в космосе, немного освежим знания в области земной навигации. Угол возвышения первоначально измерялся с помощью веревок с узелками, которые держали в руках, затем стали применять нивелир, октант и, наконец, секстант. Широта — естественный показатель, определяемый экватором и полюсами. Долгота же является величиной искусственной, ее отсчет ведется от произвольно выбранной точки.

Географическое положение (ГП) любого небесного тела — это точка на земной поверхности прямо под этим телом в момент его нахождения в зените (рис. 18).

Рис. 18. Географическое положение тела

Для определения ГП необходим секстант, чтобы измерить угол возвышения небесного тела (Солнца, планет, звезд, Луны) над горизонтом. Кроме того, требуется знать точное время измерения. На основании этих данных с помощью справочника можно вычислить географическое положение тела.

Справочник, или альманах, представляет собой ряд астрономических таблиц, где указаны положения Солнца, Луны, планет и навигационных звезд в каждый час любого дня года. Если наблюдение произведено в дробную часть часа (например, в 7 часов 15 минут), ГП также легко вычисляется.

Электронные навигационные системы тоже основаны на измерении расстояния от известной географической точки до земных передатчиков. Каждая из них задействует измерения от трех различных объектов. Исключение из этого правила — положение Солнца в полдень. Оно само по себе дает нам широту, а если известно время, то и долготу.

Каждая система создает единую круговую линию положения (ЛП), являющуюся окружностью с радиусом, равным расстоянию между объектом и наблюдателем в момент измерения или фиксации радиосигнала. Причем наблюдатель может находиться в любой точке этой окружности.

Предположим, вы находитесь в 35 град. от географического положения передатчика, расположенного в точке с координатами 45 град. северной широты (СШ) и 30 град. западной долготы (ЗД). Расстояние между вами и передатчиком является радиусом окружности с центром-передатчиком. Эта окружность и есть ЛП (рис. 19 слева).

Рис. 19. Определение местоположения объекта с помощью ЛП

Второй передатчик расположен в координатах 30 град. СШ и 30 град. ВД на расстоянии в 15 град. от вас. Мы получаем ЛП-2. Вторая окружность пересекается с ЛП-1 в точках А и В (рис. 19 в центре).

И, наконец, третий передатчик, расположенный в 45 град. ЮШ и 20 град. ВД, находится от вас на расстоянии 50 град. Аналогично получаем ЛП-3. Она пересекает ЛП-1 и ЛП-2 соответственно в точках С и D, образуя небольшой треугольник, который затенен на рис. 19 справа. В этом треугольнике вы и находитесь. Если его размер составляет около 1 град., то погрешность в определении местоположения равна приблизительно 30 морским милям.

В реальных условиях можно добиться лучших результатов и сократить погрешность измерения до нескольких миль. Учитывая размер нашей планеты, это пустяк. Мореплаватели (даже на небольших судах) обычно используют секстанты и специальные таблицы для более точных расчетов.