Ошибки мировой космонавтики
Шрифт:
Миссия прошла успешно, как и у станции «Луна-20», которая села на освещенной стороне и сделала снимки. Также она взяла кусочек лунного грунта не с ровного участка «моря», а в гористой местности «материка». Моря и материки – это условное название типов рельефов на Луне. Воды никакой там нет. Моря более гладкие и состоят из темных вулканических пород. Материк – это вся остальная поверхность с более светлым грунтом.
А вот история аппарата «Луна-23» закончилась аварией. Эта автоматическая станция, как «Луна-16» и «Луна-20», должна была взять пробы грунта. Инженеры конструкцию усовершенствовали. Во-первых, фотокамеру убрали вовсе. Во-вторых, в отличие от предшественников, у которых бур был не длиннее 35 см, «Луна-23» могла взять образец с глубины более двух метров. Однако в процессе снижения из-за сложного рельефа Луны автоматической системе не удалось достаточно погасить горизонтальную и вертикальную скорости посадочного аппарата. При контакте со своей целью «Луна-23» по инерции завалилась в сторону тяжелого бура. Удивительно, но это падение не
«Луна-24» уже села без этой ошибки и с задачей глубокого бурения справилась.
Параллельно с автоматическими станциями для доставки грунта советские инженеры запускали и первые луноходы. И с ними тоже был много проблем.
Первая проблема возникла еще во время испытаний на Земле. Масса самоходного аппарата с научным оборудованием составляет 750 кг. Однако на Луне он будет весить в шесть раз меньше. Колеса для самоходного аппарата были рассчитаны именно на лунную гравитацию. Они легкие и практически ажурные. Таким образом инженеры облегчили аппарат. Однако если лунный механизм поставить на Землю, то колеса просто сомнутся. Теперь встает вопрос, а как луноход тестировать и учить управлять им экипажи водителей (разумеется, водители не размещались внутри лунохода, а отдавали ему команды по радио из наземного центра управления). Ответ оказался прост – с аппарата сняли все научное оборудование и системы, без которых можно было обойтись. Таким образом луноход облегчили в шесть раз. Однако возникла новая проблема – центр тяжести оказался ниже, чем он был бы на Луне. То есть на Земле аппарат более устойчив, а на спутнике мог бы заваливаться набок при поворотах. Чтобы исправить эту ошибку, к луноходу прикрепили длинный штырь, а на него на определенной высоте водрузили дополнительный груз. Высота груза подбиралась так, чтобы центр масс был на том же уровне, на котором будет при полной нагрузке на Луне. С такими видоизменениями испытания пошли, но проблемы встречались на каждом шагу: то эта штанга за что-нибудь зацепится, то не влезет в контейнер для перевозки.
На самой Луне с центром масс проблемы не было, зато были проблемы с колесами и видеокамерой. Буквально с первых метров водители «Лунохода-1» отметили, что колеса как-то тяжело прокручиваются. Сначала ученые грешили на рыхлый и тяжелый грунт, но, как оказалось, дело было в блокировке.
Мотор-колеса лунохода
Каждое колесо лунохода было снабжено собственным мотором. Для того чтобы во время стоянки, например, на горке, луноход не съезжал со своего места, в системе управления моторами колес была блокировка. Однако она работала все время, в том числе и на ровном участке. Дело в том, что блокировка работала на электромагнитах. Она выдерживала воздействие тока силой в 2 ампера в течение 0,5 секунды, а потом нужно было переключить ток на 0,005 ампер. Только такого действия вообще не было предусмотрено, и электромагниты на всех колесах перегорели, после чего стояночные тормоза стали работать постоянно. К счастью, ресурс двигателя был огромным и позволял преодолевать дополнительную силу трения. Но скорость аппарата все равно не могла стать большой, сильное торможение происходило и по другой причине. На борту были две телекамеры, своего рода «глаза». Они позволяли определять расстояния до объектов. Правда, оказалось, что это не так просто. Камеры располагались слишком низко. Водителям приходилось часто останавливаться, чтобы было время правильно оценить размеры лежащих камней и глубину кратеров. К тому же линия горизонта на Луне гораздо ближе к наблюдателю, чем на Земле, так как радиус естественного спутника меньше радиуса нашей планеты, а это было непривычно для взгляда.
Во втором луноходе для удобства была добавлена третья камера на высоте человеческого роста.
Для сравнения: «Луноход-1» за десять с половиной месяцев проехал 10,5 км, а «Луноход-2» за пять месяцев преодолел более 37 км. Это время равно 10 и 5 лунным дням соответственно. Промежуток времени в месяц не случайно назвали в честь серпа Луны. Скорость вращения спутника такова, что сутки на нем – время между двумя полнолуниями – соответствует 29,3 суток на Земле.
Пятый лунный день работы «Лунохода-2» стал для него последним не из-за выработки ресурса, а из-за ошибки. После двухнедельного сна в лунную ночь аппарат начал заряжаться и готовиться к новому путешествию. Набрав достаточно заряда, луноход тронулся.
Макет «Лунохода-2»
Впереди был небольшой кратер. Таких по пути аппарата ранее было много, потому водители не видели в нем угрозы. Однако «Луноход-2» практически сразу застрял. Кратер оказался достаточно глубоким. Обычно перед тем, как выбраться из ямы, крышка, на которой изнутри располагалась солнечная
Еще одна проблема, которая привела к такому исходу, связана с ошибкой в системе навигации.
В первом луноходе для определения угла наклона аппарата использовался небольшой шарик. Он свободно мог кататься по специальной капсуле под действием силы тяжести Луны. Если луноход наклонялся вперед, то и шарик скатывался вперед на определенное расстояние. Там он замыкал электрический контакт и таким образом сообщал о значении угла.
Для «Лунохода-2» инженеры эту систему усовершенствовали и вместо шарика использовали жидкость. Правда, в невесомости жидкость ведет себя совершенно иначе, чем на Земле или на Луне. Во время полета к Луне жидкость разделилась на несколько капелек, которые замкнули контакты со всех сторон капсулы. В итоге прибор не работал полностью. Без него водители из наземного экипажа только на глаз по изображению на телекамерах могли понять положение лунохода и возможные риски опрокидывания или задевания склонов кратеров. Более того, из-за этого прибора «Луноход-2» мог вообще остаться на месте посадки, не проехав ни одного метра. Дело в том, что после мягкого прилунения на приборах у водителей угол наклона зашкаливал. Вполне возможно, что луноход после отделения от посадочной платформы мог вообще опрокинуться и лежать колесами вверх. Руководители миссии решили сначала его запустить, включить камеры и получить какие-нибудь данные, а затем уже проводить процедуру отделения. По первым телевизионным кадрам стало понятно, что аппарат стоит практически горизонтально на ровной площадке.
В это же время в США с исследовательскими целями отправляли на Луну людей. Но астронавты тоже люди и могут ошибаться.
Начнем с неурядиц экипажа «Аполлона-11». Помимо проблем с дверью, описанных в главе «Давление», выйти на Луну первопроходцам мешала лестница.
Четыре стойки лунного модуля были телескопическими. Чтобы смягчать удар при посадке, их можно было втянуть. Но астронавты сели очень мягко, и стойки остались выдвинутыми на максимальную длину. Трап был рассчитан именно на сжатие стойки и на рыхлый песок, в который модуль погрузится. Все пошло не по плану, и в итоге между поверхностью Луны и последней ступенькой было 90 см. Даже на Земле прыгать с такого расстояния опасно, а если человек в тяжелом скафандре, который может завалиться в сторону тяжелого ранца, да и еще в условиях непривычной гравитации – тем более. Потом на ступеньку нужно будет залезть, чтобы вернуться, а это будет еще сложнее.
Нил Армстронг сошел с трапа ловко и легко, но сразу решил проверить, а сможет ли он забраться назад. И не смог запрыгнуть. Даже несмотря на пониженную гравитацию, подняться не получилось. Только за счет подтягивания на руках на поручнях астронавт добрался до заветной ступеньки. Лишь после этого наконец был совершен тот самый исторический «маленький шаг для одного человека».
Потом при возвращении Армстронгу и Олдрину пришлось потрудиться, чтобы взобраться назад в лунный модуль и загрузить туда образцы грунта. Экипажу следующего «Аполлона-12» было еще труднее, так как командир Пит Конрад был, в отличие от Армстронга, невысокого роста.
Пожалуй, главной задачей первой пилотируемой миссии на Луне было не научное исследование, а выигрыш политической гонки. Поэтому процесс установки американского флага был одним из основных. Однако Нил Армстронг и Базз Олдрин немного ошиблись с местом. Звездно-полосатый был установлен недалеко от корабля. Известно, что рядом со стартующей ракетой людям лучше не находиться и не устанавливать шаткие конструкции.
На Луне атмосферы нет, а значит, не будет ни ударной волны, ни ветра. Тем не менее газовые струи двигателя, а также поднимающаяся от их работы пыль легко сдувают все окружающие предметы. Флаг во время отбытия экипажа упал. Также повредились и научные приборы, которые тоже были рядом. Второй миссии, а именно «Аполлону-12», было предписано отнести флаг и исследовательское оборудование подальше. Чарльз Конрад и Алан Бин сделали это, но с огромным трудом. Масса научного комплекса составляла 130 кг. Хотя на Луне вес в шесть раз меньше, но в неудобных жестких скафандрах таскать все это стоило огромных усилий.
Задачей «Аполлона-12» было не только установить оборудование, но и вернуть на Землю детали исследовательского зонда Surveyor-3. Ходить, а вернее прыгать, требовалось много. Вдохновленные астронавты были этому только рады. Они прыгали по Луне из стороны в сторону, как дети, играя в «найди необычный камень». Ученым на Земле такой энтузиазм нравился, пока экипаж не заблудился. Конрад и Бин потеряли корабль из виду. Но так как они понимали, что слишком далеко уйти не могли, то решили подняться на высокий холм и оглядеться. С него астронавты обнаружили лунный модуль и тот факт, что отклонились на 50 метров восточнее того места, где должны были находиться.