Иван Шунейко - Пилотируемые полеты на Луну

ЖРД служебного отсека был включен на 64 витке полета основного блока по орбите ИСЛ в 5 ч 15 мин, когда корабль находился за Луной. ЖРД проработал нормально 162 сек, израсходовав около 5 т топлива, и перевел основной блок на траекторию возвращения к Земле.

25 апреля в 17 ч 36 мин корабль вошел в поле тяготения Земли. В 18 ч, когда он находился на расстоянии 330 000 км от Земли, была произведена первая коррекция траектории полета, с помощью ЖРД РСУ, которые проработали 8 сек.

В 23 ч 15 мин 25 апреля Маттингли вышел в открытый космос, когда корабль находился на расстоянии около 300 000 км от Земли. Маттингли был соединен фалом длиной 7,6 м с комадным отсеком, по которому подавался в скафандр кислород и вода. Он перенес в командный отсек касету с отснятой пленкой из панорамной камеры, весящую 32,7 кг. При втором выходе он принес касету с отснятой пленкой топографической камеры. Выход Маттингли продолжался 62 мин. Частота пульса у него была 130…168 ударов, а у Янга и Дьюка 70…80 ударов в мин.

27 апреля астронавтов разбудили в 16 ч 10 мин. Основной блок находился на расстоянии от Земли примерно 80 000 км.

В последний день полета индикатор на пульте управления показал неисправность основной системы управления и навигации. Специалисты с Земли сказали, что, несмотря на показания аварийного индикатора, астронавты могут пользоваться системой во время управляемого спуска в атмосфере Земли. Один из астронавтов ударил ногой по пульту управления, аварийный сигнал погас и больше не загорался.

В 19 ч 31 мин, когда основной блок находился на расстоянии 44 000 км от Земли, была проведена последняя коррекция траектории полета.

После отделения служебного отсека, командный отсек вошел в атмосферу в 22 ч 30 мин. При этом его скорость составляла 11 026 м/сек. Приводнение произошло в 22 ч 45 мин в Тихом океане в точке с координатами 00°40' ю. ш., 156°03' з. д. на расстоянии 1,8 км от авианосца «Тикондерога».

В 05 ч 53 мин (здесь и далее время московское) стартовала ракета -носитель Saturn V и корабль Apollo-17 с экипажем: Юджин Сернан (командир корабля), Рональд Эванс (пилот командного отсека) и Харрисон Шмитт (пилот лунного корабля), ученый геолог.

Цель полета – посадка лунного корабля Appollo-17 в районе Тавр – Литтров, в восточной части лунного диска, за Морем Ясности. Программой предусматривалось три выхода Ю. Сернана и X. Шмитта на поверхность Луны, продолжительностью по 7 ч. установку на Луне комплекта научных приборов, питаемых от радиоизотопной энергетической установки, поездку на луноходе по различным маршрутам общей протяженностью около 37 км с целью исследования Луны в районе посадки, сбора образцов лунного грунта, киносъемки и фотографирования Луны. Программа содержала 7 новых экспериментов. Один из них – оценка сейсмического профиля Луны, вместо пассивного сейсмического исследования примененного в предыдущих полетах. На поверхности Луны размещается 8 взрывных зарядов весом от 0,75 до 2,73 кг на расстояниях 0,16 до 2,4 км от места расположения комплекта научных приборов. Заряды последовательно подрываются по команде с Земли, после старта Apollo-17 с Луны. Предусматривалась запись удара при падении на Луну взлетной ступени лунного корабля в 9 км от места посадки, наблюдение по телевидению взрывов 6 из 8 зарядов и падения взлетной ступени.

Еще один новый эксперимент, измерение гравитационного поля Луны по маршрутам лунохода, гравиметром установленным на луноходе. Кроме того, предусматривалось провести зондирование и картографирование Луны с орбиты ИСЛ, с помощью комплекта приборов, установленных в служебном отсеке.

Расчетное место посадки корабля Apollo-17 на видимой с Земли стороне Луны в точке с координатами 30° 45' в. д. и 20° 10' с. ш., в районе Тавр-Литтров. Этот район выбран как наиболее интересный с точки зрения селенологическьх исследований. Ученые считают что слой темного вещества, покрывающий большую часть поверхности в месте посадки, может оказаться наиболее молодым образованием на Луне, имеющем возраст около 500 млн. лет и там же надеются найти древнейшие образцы горных пород возраста 4,5 млрд.лет.

В отличие от предыдущих полетов на Луну старт Saturn V с кораблем Apollo-17 должен происходить в ночное время, чтобы обеспечить необходимый угол возвышения Солнца над горизонтом Луны в момент прибытия корабля. По этой же причине, старт с орбиты ИСЗ и переход на траекторию полета к Луне должен осуществляться над Атлантическим океаном, на третьем витке по орбите ИСЗ, вместо старта на втором витке над Тихим океаном.

Посадка корабля Apollo-17 на Луну сложнее посадки предыдущих кораблей, в том числе и Apollo-15, посадочная траектория, которого проходила над горным районом Handley Rille, но можно было осуществить посадку за расчетной точкой и по обе стороны от нее. Траектория захода на посадку лунного корабля Apollo-17 проходит в узкой долине между Северным и Южным горными массивами с крутым обрывом за расчетным местом посадки.

Выбранное в восточной части лунного диска место посадки Apollo-17, потребовало принятия специальных мер обеспечения безопасности. Одним из наиболее опасных моментов в полете на Луну являются маневры уменьшения скорости, производимые за диском Луны. Слишком большое снижение скорости – переторможение, может явиться причиной падения корабля на Луну по баллистической траектории.

Чем дальше на восток находится перилуний орбиты снижения, тем меньше времени имеет Центр управления полетом для анализа новой орбиты и принятия решения об аварийном возвращении, если предвидится столкновение с Луной. По этой причине перилуний орбиты снижения лунного корабля Apollo-17 установили 10° западнее места посадки (у траектории Apollo-16 перилуний был 16° восточнее места посадки). Соответственно, торможение лунного корабля перед посадкой на поверхности Луны должно начаться на 12 км выше перилуния. И чтобы снизить высоту начала этапа торможения, с которой ресурс посадочной двигательной установки сможет обеспечить посадку корабля, перилуний орбиты снизили до 13 км (место 20,4 км в полете Apoll-16).

Все это потребовало осуществлять снижение Apollo-17 с орбиты ИСЛ в два этапа.

Первый этап осуществляется до расстыковки лунного корабля и основного блока, для торможения используется ЖРД служебного отсека, корабль переводится на орбиту 27,8/110 км. После расстыковки, на втором этапе торможения с помощью ЖРД РСУ лунный корабль переводится на орбиту ИСЛ 13/111 км.

После возобновления связи с лунным кораблем Центр управления полетом имеет в этом случае, около 10 мин на принятие решения произвести посадку на Луну или нет.

NASA указывает на следующие преимущества двухэтапного снижения с орбиты ИСЛ:

снижение перилуния до 13 км уменьшает высоту начала этапа торможения до 17,25 км и обеспечивает 165 сек висения лунного корабля перед посадкой (экипаж Apollo-16 использовал 91 сек из располагаемых для висения 168 сек). Посадочный вес снижается благодаря расходу топлива ЖРД РСУ лунного корабля на втором этапе торможения. Вероятность переторможения непосредственно перед заходом на посадку уменьшается, так как большее изменение скорости осуществляется на первом этапе торможения предшествующей ночью.