«Ракеты, ракеты-носители и космические аппараты Национального музея авиации и космонавтики Смитсоновского института»

Ракеты, управляемые снаряды и космические аппараты Национального музея авиации и космонавтики

СМИТСОНОВСКИЙ ИНСТИТУТ

ЛИНН К. МЁРФИ

Published by the Smithsonian Institution Press, Washington, D.C., 1976

Добро пожаловать в Национальный музей авиации и космонавтики, входящий в семью Смитсоновского института. Полёт братьев Райт в 1903 году открыл дверь к всё более быстрым и мощным подъемам в третье измерение. Наша страна, задействовав свои научные и технические таланты, создала множество удивительных и сложных машин. К счастью, почти все самые значимые из них были сохранены, и некоторые из них представлены в этом буклете. Я надеюсь, что он вам понравится и поможет лучше понять, что прогресс в области авиации и космонавтики значит для всех нас.

Майкл Коллинз

Директор Национального музея авиации и космонавтики

«Викинг-2», направляющийся к Марсу, запускается на борту ракеты-носителя «Титан-Центавр» 9 сентября 1975 года.

Данные Библиотеки Конгресса о публикации в рамках подготовки к изданию

National Air and Space Museum. Rockets, missiles, and spacecraft of the National Air and Space Museum, Smithsonian Institution, Washington, D.C. Bibliography: p. 1. Astronautics—United States—Exhibitions. 2. National Air and Space Museum. I. Murphy, Lynne C. II. Title: Rockets, missiles, and spacecraft of the National Air and Space Museum ... TL506.U6W376 1976 629.4′0973′0740153 76-6961

Отпечатано в США

Дизайн Элизабет Сюр

Номера негативов и авторы фотографий

1, A-42103 (SI); 2, 74-H-1066 (NASA); 3, 74-H-1244 (NASA); 4, A-3757 (SI); 5, 72-8670 (SI); 6, 58-Explorer I-1 (NASA); 7, 62-Mariner II-34 (NASA); 8, 63-Mariner II-26 (NASA); 9, 62-MA6-74 (NASA); 10, 62-MA6-111 (NASA); 11, 65-H-934 (NASA); 12, 65-H-937 (NASA); 13, 69-H-1199 (NASA); 14, 69-H-1367 (NASA); 15, 76-4880-81 (SI); 16, P-14054 (JPL, NASA, Пасадена, Калифорния); 17, 73-H-993 (NASA); 18, 74-H-239 (NASA); 19, 75-15926 (SI); 20, 74-H-1220 (NASA); 21, A-50483 (SI); 22, 65-H-817 (NASA); 23, 76-1706 (SI); 24, 76-1705 (SI); 25, 71-H-413 (NASA); 26, 62-NC-2 (NASA); 27, 63-ARCAS-1 (NASA); 28, 75-16094 (SI); 29, 75-16228 (SI); 30, 75-16276 (SI); 31, 61-DELTA-4-6 (NASA); 32, 66-H-223 (NASA); 33, VAN-11 (NASA); 34, 67-H-1008 (NASA); 35, 66-H-28 (NASA); 36, 60-TIROS-5 (NASA); 37, 69-H-1915 (NASA); 38, 68-H-111 (NASA); 39, 62-RELAY-17 (NASA); 40, 71-H-1414 (NASA); 41, 69-H-285 (NASA); 42, 66-H-871 (NASA); 43, 76-H-1182 (NASA); 44, 69-H-1986 (NASA); 45, 76-1704 (SI); 46, A-459994 (SI); 47, A-5293 (SI); 48, A-1085 (SI); 49, 75-11488 (SI); 50, A-4554 (SI); 51, 72-H-1240 (NASA); 52, 63-CENTAUR-15 (NASA); 53, 75-13753 (SI); 54, 76-2756 (SI); 55, 76-2687 (SI); 56, 75-H-461 (NASA); 57, 76-4479-6 (SI); 58, 62-MA6-109 (NASA); 59, 71-H-1380 (NASA); 60, 65-H-1021 (NASA); 61, A-5367 (SI); 62, 75-10232 (SI); 63, A-5073 (SI); 64, 75-16091 (SI); 65, 76-1625-11 (SI); 66, 73-733 (SI); 67, SPACE-12 (NASA); 68, 67-H-1609 (NASA); 69, 64-H-2795 (NASA); 70, 65-H-674 (NASA); 71, 76-1707 (SI); 72, 76-1708 (SI); 73, 73-H-928 (NASA); 74, 71-H-398 (NASA); 75, 68-H-423 (NASA); 76, 68-H-422 (NASA); 77, 75-H-248 (NASA); 78, 75-H-1081 (NASA); 79, 75-H-891 (NASA); 80, 75-H-1077 (NASA); 81, 71-H-525 (NASA); 82, 61-MR3-76 (NASA); 83, 65-H-2355 (NASA); 84, 72-H-734 (NASA); 85, 62-F1-2 (NASA); 86, 67-H-1205 (NASA); 87, 71-H-1416 (NASA); 88, 70-H-1392 (NASA); 89, 71-H-335 (NASA); 90, 74-H-63 (NASA); 91, S-71-45480 (NASA, Космический центр имени Джонсона); 92, 72-H-1571 (NASA).

Contents

Introduction 6 Milestones of Flight Gallery 100 Robert H. Goddard’s Rockets: March 16, 1926, and 1941 7 Sputnik 1 8 Explorer 1 9 Mariner 2 10 Friendship 7 11 Gemini 4 12 Apollo 11 Command Module, Columbia 13 Life in the Universe Gallery 107 Ponnamperuma Experiments 14 Photomosaic Globe of Mars 15 Mariner 10 16 U.S.S. Enterprise 17 Satellites Gallery 110 Goddard A-Series Rocket, 1935 18 WAC Corporal 19 Aerobee 150 20 Farside 21 Nike-Cajun 22 ARCAS 23 Cricket 24 Viking 12 25 MOUSE 26 Agena-B 27 Science Satellites 28 Meteorological Satellites 30 Communications Satellites 32 East Gallery Gallery 112 Lunar Module 34 Lunar Orbiter 35 Surveyor 36 Rocketry and Space Flight Gallery 113 Goddard Rockets: May 1926 and “Hoopskirt,” 1928 37 19th-Century Rockets: Congreve and Hale 38 American Rocket Society: Engines and Parts 39 H-1 Engine 40 RL-10 Engine 41 JATO Units 42 LR-87 Engine 43 Toward 2076: The Future of Rocket Propulsion 44 Project Orion 45 Space Suits 46 Space Hall Gallery 114 V-2 (A-4) 48 V-1 49 German Antiaircraft Missiles 50 Jupiter-C 51 Vanguard 52 Scout 53 Minuteman III 54 Poseidon C-3 55 Skylab 56 Apollo-Soyuz Test Project 58 M2-F3 Lifting Body 60 Apollo to the Moon Gallery 210 Freedom 7 61 Gemini 7 62 F-1 Engine 63 Lunar Roving Vehicle 64 Apollo Lunar Tools and Equipment 65 Apollo Command Module: Skylab 4 66 Moon Rocks 67 Suggested Reading 68

Введение

Между аэронавтикой и астронавтикой существует очевидная связь, поскольку в них применяются одни и те же физические принципы и используются многие общие материалы и методы конструирования. Тем не менее в десятилетия после Второй мировой войны ракетостроение, управляемые ракеты и космические полеты быстро приобрели сложную историю и традиции, весьма отличные от таковых в авиации. Соответственно, в 1965 году музей создал отдел астронавтики параллельно с отделом аэронавтики.

В то время экспонаты в категориях ракетных двигателей, управляемых ракет и программ космических полетов были переданы под кураторский контроль отдела астронавтики. В 1967 году Смитсоновский институт и Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства подписали соглашение, предусматривающее передачу музею прав собственности и на хранение значимых космических экспонатов после того, как минет их техническая необходимость. Благодаря положениям этого документа сохранение и экспонирование важнейших космических аппаратов, ракетных двигателей, ракет-носителей и управляемых ракет нашей страны были гарантированы для потомков.

С началом строительства нового здания музея на Национальной аллее были приобретены буквально десятки захватывающих и увлекательных астронавтических экспонатов, причем некоторые из них — всего за несколько месяцев до нашего открытия в июле 1976 года. Все основные экспонаты, представленные на выставке к моменту открытия, описаны здесь с краткими историческими справками.

Ф. К. Дюрант III

Заместитель директора по астронавтике

January 13, 1976

Ракеты Роберта Годдарда: 16 марта 1926 г. и 1941 г.

1. Роберт Годдард возле своей жидкостной ракеты перед запуском 16 марта 1926 года.

2. «Это выглядело почти волшебно, когда она поднималась без какого-либо заметного усиления шума или пламени, словно говоря: "Я пробыла здесь достаточно долго; пожалуй, отправлюсь куда-нибудь в другое место"...» — Роберт Годдард.

3. Ракета с турбонасосами на сборочной раме в мастерской Годдарда в Розуэлле, штат Нью-Мексико, 1940 год.

Роберт Годдард совершил первый крупный прорыв в астронавтике на пути к исследованию космоса — создал жидкостную ракету. Реплика первой успешной ракеты такого типа выставлена в этом зале, как и последний проект метеорологической ракеты доктора Годдарда.

Первая успешная ракета доктора Годдарда была запущена 16 марта 1926 года. Она поднялась на высоту 12,5 метра (41 фут), работая на жидком кислороде и бензине. Ее полет длился 2,5 секунды при средней скорости в полете около 96,6 километра (60 миль) в час. Часть сопла ракеты прогорела во время полета, а другие детали были повреждены при ударе о землю; тем не менее части оригинальной ракеты были собраны заново и запущены снова 3 апреля 1926 года.

Последние и наиболее совершенные жидкостные ракеты доктора Годдарда испытывались в период с 1939 по 1941 год. В этой серии были воплощены большинство основных принципов и элементов, которые впоследствии использовались во всех ракетках большой дальности и космических носителях. Конструктивные усовершенствования этой серии включали топливную систему с турбонасосами для принудительной подачи компонентов топлива из баков в камеру сгорания. Выставленная ракета не летала, поскольку из-за неисправности в пупочном кабеле двигатель отключился вскоре после зажигания.

Реплика ракеты от 16 марта предоставлена Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства. Ракета 1941 года передана миссис Роберт Х. Годдард.

Спутник-1

4. Модель «Спутника-1», первого созданного человеком объекта, выведенного на орбиту Земли.

«Спутник-1», первый созданный человеком объект, выведенный на орбиту вокруг Земли, был запущен СССР 4 октября 1957 года.

29-метровая (96-футовая) ракета с тягой 510 037 килограммов (1 124 440 фунтов) вывела «Спутник-1» на орбиту. Орбитальные и радиоданные спутника предоставили ученым информацию о плотности атмосферы и электронов. «Спутник-1» передавал данные о температуре в течение 22 дней, прежде чем разрядились его батареи.

Спутник массой 83,5 килограмма (184 фунта) вошел в атмосферу Земли и сгорел 4 января 1958 года.

Эту модель «Спутника» предоставила Академия наук СССР.

Эксплорер-1

5. Пробный пуск полноразмерного макета «Эксплорера-1» на третьей ступени ракеты-носителя «Юпитер-C».

6. На стартовой площадке перед отправкой первого американского спутника на орбиту. «Эксплорер-1», запущенный 31 января 1958 года, открыл первые два кольцевых пояса радиации вокруг Земли.

Международный геофизический год (1957–1958 гг.) дал толчок первой официальной американской программе по созданию спутника, получившей в 1955 году название «Проект Авангард» («Project Vanguard»). «Авангард» был гражданским проектом, опиравшимся на ракету-носитель, созданную специально для целей программы. Запуск Советским Союзом «Спутника-1» 4 октября 1957 года заставил вести работы по проекту «Авангард» под огромным давлением. Когда испытательный аппарат «Авангард» № 3, несший первый американский искусственный спутник Земли, взорвался на стартовой площадке 6 декабря 1957 года, престиж Соединенных Штатов упал до низшей точки.

31 января 1958 года «Эксплорер-1» стал первым успешным американским спутником. Он берет свое начало в проекте «Орбитер» — совместной исследовательской программе Армии США и Управления военно-морских исследований, которая прекратила свое существование после решения 1955 года назначить «Авангард» официальной американской спутниковой программой. После успеха «Спутника» Агентству баллистических ракет Армии США было поручено продолжить работу над своими планами по созданию спутников.

Ракетой-носителем «Эксплорера-1» была четырехступенчатая ракета «Юпитер-C», спроектированная, построенная и запущенная группой Агентства баллистических ракет Армии под руководством Вернера фон Брауна. Бортовая аппаратура спутника была подготовлена Джеймсом Ван Алленом и Джорджем Людвигом из Университета штата Айова под проектным руководством Лаборатории реактивного движения Калифорнийского технологического института.

«Эксплорер-1» измерял три явления: уровни космических лучей и радиации (данные, которые привели к открытию радиационных поясов Земли), температуру внутри аппарата (что важно при проектировании будущих космических аппаратов) и частоту столкновений с микрометеоритами. В нем не было предусмотрено устройство хранения данных, поэтому спутник передавал информацию непрерывно.

«Эксплорер-1» оставался единственным американским спутником на орбите недолго. Несмотря на первоначальные проблемы, в рамках проекта «Авангард» 17 марта 1958 года удалось запустить второй американский искусственный спутник Земли.

Дублер «Эксплорера-1», представленный на выставке, предоставлен Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства и Лабораторией реактивного движения Калифорнийского технологического института.

Маринер-2

7. Художественное представление «Маринера-2» во время пролета мимо Венеры.

Первый успешный межпланетный космический аппарат исследовал условия в окрестностях Венеры — ближайшей соседки Земли. «Маринер-2», работая безупречно, пронесся мимо горячей планеты, укутанной облаками, на минимальном расстоянии 34 834 километра (21 645 миль) 14 декабря 1962 года.

Путешествие началось с запуска 27 августа с мыса Канаверал на вершине ракеты-носителя «Атлас — Агена-B». Во время 109-дневного путешествия к планете бортовые приборы «Маринера» исследовали окружающую среду межпланетного пространства и передавали информацию на наземные станции по телеметрическому каналу. Наземные измерения температуры поверхности Венеры были подтверждены автоматической станцией и составили около 425 °C (800 °F).

«Маринер-2» не обнаружил измеримого магнитного поля или радиационных поясов, что указывает на то, что история Венеры может существенно отличаться от истории Земли.

«Маринер-2» вышел из зоны приема телеметрических данных 4 января 1963 года, когда космический аппарат находился на расстоянии около 87 миллионов километров (54 миллиона миль) от Земли. В настоящее время автоматическая станция находится на орбите вокруг Солнца.

Выставленный на обозрение дублер аппарата был бы запущен к Венере, если бы «Маринер-2» не смог достичь планеты.

Главным подрядчиком по созданию «Маринера-2» была Лаборатория реактивного движения Калифорнийского технологического института.

«Маринер-2» предоставлен Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства.

8. Увеличенная копия закодированной ленты «Маринера-2», переданной 14 декабря 1962 года из окрестностей Венеры. Обведенные кружками участки показывают микроволновое и инфракрасное кодирование.

Френдшип-7

9. Крупный план корабля «Френдшип-7» на вершине ракеты-носителя «Атлас» с системой аварийного спасения.

10. Запуск первого американца на орбиту 20 февраля 1962 года с мыса Канаверал, штат Флорида.

Утром 20 февраля 1962 года 29-метровая (95-футовая) ракета-носитель «Меркурий-Атлас» поднялась с мыса Канаверал, неся Джона Гленна-младшего в его космическом корабле «Меркурий» «Френдшип-7». Это был старт первого пилотируемого орбитального космического полета США.

Чуть более чем за 5 минут «Атлас» разогнал «Френдшип-7» до орбитальной скорости 28 230 километров в час (17 540 миль в час). Астронавт Гленн совершил три витка за 4 часа 55 минут. Находясь на орбитальной траектории, которая проходила на высоте от 160 до 260 километров (от 100 до 160 миль) над Землей, первый американец на орбите описал увиденные им четыре захода солнца и сообщил, что смог различить кильватерный след корабля на океане внизу.

Космический корабль «Меркурий» использовался в двух предыдущих пилотируемых суборбитальных полетах, которые доказали, что он является безопасным средством для пилотируемых космических полетов. Последующие орбитальные полеты кораблей «Меркурий» продемонстрировали, что человек может жить и работать в космосе. Полет «Френдшип-7» проверял работоспособность пилота в условиях невесомости и взаимодействие человека-пилота с различными автоматическими системами космического корабля.

«Френдшип-7» вошел в атмосферу Земли и совершил приводнение в Атлантическом океане всего в 64 километрах (40 милях) от запланированного места. Гленн и «Френдшип-7» были подобраны судном ВМС США «Ноа» («Noa») недалеко от острова Гранд-Терк на Багамах.

Космический корабль «Меркурий» состоит из конического герметичного отсека, увенчанного цилиндрическим отсеком системы спасения.

Во время полета космический корабль «Меркурий» был оснащен тремя твердотопливными тормозными двигателями тягой по 454 килограмма (1000 фунтов), смонтированными в блоке на теплозащитном экране. После срабатывания трех двигателей для замедления корабля блок тормозных двигателей отбрасывался.

Главным подрядчиком по созданию «Френдшип-7» была компания «Макдоннелл эйркрафт компани» («McDonnell Aircraft Company»).

Космический корабль «Френдшип-7» предоставлен Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства.

Джемини-4

11. Стартует «Джемини-4», 3 июня 1965 года.

12. Пролетев более 1,6 миллиона километров (1 миллион миль), «Джемини-4» поднимают из Атлантического океана.

Паря на конце золотого «пупочного кабеля», прикрепленного к космическому кораблю «Джемини-4», Эдвард Уайт II стал первым американцем, защищенным от космической среды исключительно своим скафандром. Уайт управлял своими движениями во время исторической 20-минутной «прогулки» с помощью ручного маневрового устройства, в то время как командир экипажа Джеймс А. Макдиввитт вел съемку изнутри корабля.

Запущенный 3 июня 1965 года на вершине трех ступеней ракетоносителя «Титан-II», космический корабль «Джемини-4» совершил 62 витка за четырехдневный полет. Хотя «Джемини-4» не смог выполнить сближение со второй ступенью «Титана-II», как планировалось, поскольку ступень опустилась слишком быстро, чтобы ее можно было догнать, астронавты Макдиввитт и Уайт продемонстрировали, что космический корабль можно легко перемещать в плоскости его орбиты и из нее.

Экипаж также успешно сфотографировал Землю. Снимки, привезенные с «Джемини-4», усилили интерес к фотографическим съемкам Земли из космоса.

«Джемини-4» совершил приводнение в Атлантике в 12:12 по североамериканскому восточному времени 7 июня 1965 года. Макдиввитт и Уайт оказались на палубе поисково-спасательного авианосца ВМС США «Уосп» («Wasp») менее чем через час.

Каркас космического корабля выполнен из титана и покрыт панелями из стали и бериллия. Здесь представлен базовый космический корабль, который включает герметичный отсек кабины, теплозащитный экран в основании и цилиндрический отсек системы управления ориентацией при входе в атмосферу на носовой части.

Теплозащитный экран представляет собой изогнутую секцию из стеклопластикового сотового заполнителя, пропитанного фенолно-эпоксидной смолой. При входе в атмосферу кинетическая энергия корабля преобразовывалась в тепло за счет трения об атмосферу. Материал теплозащитного экрана плавился, испарялся и сдувался с корабля, унося с собой тепло. Этот процесс называется абляцией.

«Джемини» был настоящим космическим кораблем, способным совершать широкие маневры в космосе, менять свою конфигурацию для различных фаз полета и позволяющим экипажу из двух человек работать как внутри, так и вне корабля.

Главным подрядчиком по созданию «Джемини-4» была компания «Макдоннелл эйркрафт компани» («McDonnell Aircraft Company»).

«Джемини-4» предоставлен Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства.

Length 5.6 m. (18 ft., 4 in.) in orbit; 2.3 m. (7 ft., 4 in.) at splashdown Base diameter Adapter, 3.1 m. (10 ft.); spacecraft, 2.3 m. (7 ft., 6 in.)

Командный модуль «Аполлона-11», «Колумбия»

13. Три надувных мешка вернули космический корабль в нормальное положение после приводнения. Астронавты наблюдают, как парашютно-спасательный специалист закрывает люк во время эвакуации.

«Это один маленький шаг для человека, один гигантский скачок для человечества», — передал Нил Армстронг по радио в Хьюстон из Базы Спокойствия на Луне. Первый след был оставлен на лунной поверхности. Было 10:56 по североамериканскому восточному времени 20 июля 1969 года.

Нил Армстронг был командиром «Аполлона-11», Майкл Коллинз — пилотом командного модуля, а Эдвин «Базз» Олдрин — пилотом лунного модуля. Их путешествие началось в 9:30 по североамериканскому восточному времени, когда ракета «Сатурн-5» оторвалась от земли под воздействием тяги в 3,4 миллиона килограммов (7,5 миллиона фунтов).

Экипаж из трех человек совершил путешествие к Луне протяженностью 383 000 километров (238 000 миль) за три дня, путешествуя в командном модуле «Колумбия».

В 1:46 по североамериканскому восточному времени 20 июля Армстронг и Олдрин отделили лунный модуль от «Колумбии» и начали спуск на лунную равнину.

За 2 часа 47 минут, пока астронавты находились на поверхности Луны, они собрали образцы, установили приборы, сделали фотографии и исследовали Базу Спокойствия вокруг лунного модуля.

Завершив свои задачи на Луне, астронавты выполнили сближение с Коллинзом в командном модуле. Сбросив взлетную ступень, они начали трехдневный путь обратно к Земле.

Приводнение произошло в центральной части Тихого океана 24 июля. Астронавты вылезли из этого командного модуля и были подобраны вертолетами, которые доставили их на авианосец ВМС США «Хорнет» («Hornet»).

Главным подрядчиком по созданию командного модуля «Аполлона-11» была корпорация «Норт Американ Рокуэлл» («North American Rockwell Corporation»).

«Колумбия» предоставлена Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства.

14. Вид командного модуля «Аполлона-11» с астронавтом Коллинзом на борту, снятый из лунного модуля. На заднем плане виден ландшафт обратной стороны Луны.

Эксперименты Поннамперумы

15. Оборудование для экспериментов Поннамперумы.

Эти экспериментальные устройства были созданы Сирилом Поннамперумой и его коллегами, чтобы показать, что различные формы энергии могут использоваться для получения органических молекул того типа, который обнаруживается в живых организмах.

В одном эксперименте пучки электронов пропускались через стеклянную трубку, содержащую смесь газов, которая, как считается, напоминает атмосферу первобытной Земли. В результате образовался ряд органических молекул, включая аминокислоты — «строительные блоки» жизни.

В другом эксперименте (аппарат представлен на выставке) электрические искровые разряды использовались для подвода энергии к смеси газов и водяного пара, находящейся в верхней сфере прибора. Нижняя сфера содержала раствор воды и солей — раствор, который, как считается, напоминает слегка солоноватую воду древних морей. Когда к газам и соленой воде добавлялись тепло и искры, образовывался ряд сложных органических молекул.

Результаты этих экспериментов подтвердили гипотезу о том, что космические лучи и другие высокоэнергетические частицы, бомбардировавшие первобытную атмосферу, могли стать причиной возникновения жизни на Земле.

Экспериментальные устройства были созданы и переданы в дар Сирилом Поннамперумой и Лабораторией химической эволюции Мэрилендского университета.

Фотомозаичный глобус Марса

16. Фотомозаичный глобус Марса, составленный из более чем 1500 скорректированных компьютером снимков, полученных «Маринером-9» в 1971 и 1972 годах. Остаточная ледяная шапка Северного полюса находится вверху.

Этот глобус Марса диаметром 1,2 метра (4 фута) был собран из фотографий, сделанных «Маринером-9» — беспилотным космическим аппаратом, который выходил на орбиту планеты с 14 ноября 1971 года по 27 октября 1972 года. Этот глобус является первой в истории фотомозаикой подобного рода для какой-либо планеты.

Запущенный 30 мая 1971 года «Маринер-9» успешно сфотографировал всю поверхность планеты. За 349 дней на орбите вокруг Марса «Маринер-9» облетел планету 698 раз и сделал более 7300 фотографий.

На своей сильно вытянутой орбите «Маринер-9» получал серию перекрывающихся широкоугольных фотографий. Они обрабатывались на компьютере для устранения известных вариаций отклика камеры «Маринера-9» и геометрических искажений, а также для улучшения детализации поверхности. Составленная из обработанных фотографий мозаика представляет собой наглядное изображение марсианской поверхности, на котором с одинаковой четкостью видны гряды и кратеры как в темных областях, так и на ярких полярных шапках. Детали поверхности находятся в правильном соотношении и перспективе, с минимальной разницей в затенении между отдельными фотографиями.

При сборке фотомозаики каждый снимок закреплялся лентой на глобусе. Затем оценивалось соответствие соседних снимков, чтобы определить, где подрезать края, чтобы не пересекать резкие детали. Края каждого отпечатка истончались на нет, так что при приклеивании отпечатков линии между кусками становились практически неразличимыми. Весь глобус получил тонкое защитное покрытие.

Этот глобус и его копии позволяют ученым изучать геологию и морфологию Марса в перспективе, которая раньше была невозможна.

Фотомозаичный глобус был спроектирован и собран в Лаборатории реактивного движения Калифорнийского технологического института в Пасадене, штат Калифорния.

Глобус Марса предоставлен во временное пользование Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства.

Маринер-10

17. «Маринер-10» передал данные и фотографии из окрестностей Венеры и Меркурия.

18. Это улучшенное с помощью компьютера изображение поверхности Меркурия было передано «Маринером-10» с расстояния 200 000 километров (124 000 миль) за 6 часов до минимального сближения с Меркурием 29 марта 1974 года.

«Маринер-10» передал крупным планом снимки облачного покрова вокруг Венеры и выжженной солнцем поверхности Меркурия. «Маринер-10» стал первым космическим аппаратом, сфотографировавшим Меркурий — самую близкую к Солнцу планету. Приборы космического аппарата также измеряли частицы, поля и излучение от этих планет.

«Маринер-10» пролетел мимо Венеры 5 февраля 1974 года после трехмесячного путешествия протяженностью 240 миллионов километров (150 миллионов миль), которое провело космический аппарат на полпути вокруг Солнца. «Маринер-10» совершил маневр вокруг планеты, выполнив различные измерения и сфотографировав облака, скрывающие лицо планеты. Используя гравитацию планеты для «изгиба» своей траектории, «Маринер-10» продолжил полет навстречу с Меркурием.

29 марта 1974 года «Маринер» пронесся над ночной стороной маленькой планеты, ближайшей к Солнцу. На высоте всего 703 километров (436 миль) над пересеченной местностью камеры «Маринера» запечатлели первые виды полушария планеты, освещенного дневным светом, крупным планом. На снимках видны кратеры, уступы — обрывы высотой почти 3 километры (2 мили) и простирающиеся на расстояние до 500 километров (300 миль) по поверхности — бассейны и холмистая изборожденная местность.

Предоставив нам первый взгляд на поверхность Меркурия, «Маринер» помчался дальше вокруг Солнца и обратно за орбиту Венеры. С помощью некоторых корректировок траектории с использованием бортовых двигателей малой тяги «Маринер» 21 сентября подошел к Меркурию на расстояние в пределах 48 000 километров (30 000 миль), спустя 176 дней после первой встречи, снова передав снимки и данные. Орбита «Маринера» возвращала его к планете для третьего пролета еще через 176 дней. Израсходовав бортовой запас топлива, космический аппарат продолжает свой полет по орбите вокруг Солнца и ближайшей к нему планеты.

«Маринер-10» — первый сложный космический аппарат, разработанный для путешествия во внутренние области Солнечной системы. В момент наибольшего сближения с Солнцем космический аппарат получал в пять раз больше света и тепла, чем при выходе с Земли. Таким образом, солнечные батареи, которые собирают и преобразуют солнечное излучение в электрическую энергию для приборов и органов управления космического аппарата, были спроектированы так, чтобы все больше отклоняться от солнечного света по мере приближения «Маринера» к Солнцу.

«Маринер» мог передавать на Землю гораздо больше информации, чем более ранние пролетные космические аппараты. Такая высокая скорость передачи данных позволила станции передавать больше живых снимков планет во время пролета мимо них. Часть информации сохранялась на магнитной ленте для последующей передачи. Эта способность позволяла «Маринеру» собирать данные, когда он был скрыт от Земли за планетой, и передавать информацию по мере выхода из-за нее.

Главным подрядчиком по созданию «Маринера-10» была компания «Хьюз эйркрафт компани» («Hughes Aircraft Company»).

«Маринер-10» предоставлен Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства.

U.S.S. Энтерпрайз

19. Звездолет «Энтерпрайз», использовавшийся при съемках телевизионного сериала «Звездный путь».

Эта студийная модель межпланетного космического корабля использовалась при съемках научно-фантастического телевизионного сериала «Звездный путь». Многие из 78 эпизодов сериала носили спекулятивный характер и затрагивали проблемы и результаты контактов человека с внеземными формами жизни и цивилизациями.

Модель корабля U.S.S. «Энтерпрайз» была разработана Уолтером М. Джеффрисом и Джином Родденбери.

Модель предоставлена компанией «Парамаунт телевнжн» («Paramount Television»), подразделением киностудии «Парамаунт пикчерз» («Paramount Pictures»).

Length 3.4 m. (11 ft., 3 in.) Diameter of disc 1.5 m. (5 ft.)

Goddard A-Series Rocket, 1935

20. Доктор Годдард в своей мастерской в Розуэлле, штат Нью-Мексико, октябрь 1935 года.

Роберт Хатчиннгс Годдард, американский пионер ракетостроения, был одним из первых, кто предложил использовать ракету для сбора научных данных на больших высотах. Подобно тому как моряки используют лоты для измерения глубины неизведанных вод, ученые используют метеорологические ракеты для исследования природы нашей атмосферы. Еще в 1917 году Смитсоновский институт согласился профинансировать исследования доктора Годдарда. В 1926 году он построил и запустил первую в мире успешную жидкостную ракету, которая поднялась на высоту 12,5 метра (41 фут) над полем в Массачусетсе.

После того как ученый получил солидные гранты от Фонда Дэниела и Флоренс Гуггенхайм, он создал комплекс недалеко от Розуэлла, штат Нью-Мексико, где в период с 1930 по 1942 год построил и испытал серию ракет и двигателей.

Ракеты серии A — одна из них представлена на выставке — запускались летом 1935 года в рамках программы доктора Годдарда по разработке методов стабилизации его ракет при вертикальном полете. Принципы, пионером которых он стал в этой области, были одними из его величайших вкладов в ракетостроение.

Наибольшая высота, достигнутая ракетой серии A, составляла около 2130 метров (7000 футов), а наибольшая скорость в полете превышала 1130 километров в час (700 миль в час).

Выставленная на выставке ракета предоставлена Робертом Х. Годдардом.

Length 4.7 m. (15 ft., 6 in.) Diameter 15.2 cm. (6 in.) Fuel Gasoline Oxidizer Liquid oxygen Thrust about 90 kg. (200 lb.) Velocity 1130 km. (700 mi.) per hr. (+ or -) Altitude 2.3 km. (7600 ft.) (+ or -)

WAC Корпорал

21. Фрэнк Малина, руководитель проекта по разработке ракеты WAC Corporal, стоит рядом с высотной метеорологической ракетой.

WAC Corporal была первой успешной американской метеорологической ракетой, достигшей значительной высоты. Первая ракета WAC Corporal, запущенная в 1944 году с испытательного полигона Уайт-Сэндс в Нью-Мексико, достигла высоты 71 600 метров (235 000 футов). Стабилизированная стабилизаторами ракета приводилась в движение жидкостным двигателем, сжигающим комбинацию самовоспламеняющегося топлива и окислителя. Использование этих компонентов топлива устраняло необходимость в системе зажигания. К марту 1946 года эти ракеты с помощью ускорителя достигли высоты более 72,4 километра (45 миль). Позже WAC Corporal использовалась в качестве второй ступени на немецкой ракете V-2. В этой американской программе под кодовым названием «Бампер» («Bumper») отрабатывались методы зажигания и разделения ступеней на больших высотах.

Ракета WAC Corporal была разработана в 1944 году сотрудниками Лаборатории реактивного движения Калифорнийского технологического института.

Выставленная ракета предоставлена Калифорнийским технологическим институтом.

Length 4.9 m. (16 ft., 2 in.) as exhibited Diameter 30.5 cm. (12 in.) Fuel Aniline-furfuryl alcohol Oxidizer Red-fuming nitric acid Thrust 680 kg. (1500 lb.) Velocity 4500 km. (2800 mi.) per hr. at burnout Altitude 72 km. (45 mi.) with a 11.3-kilogram (25-lb.) payload

Аэроби-150

22. Ускоритель поднимает «Аэроби-150» с пусковой направляющей.

Полутонная ракета «Аэроби» могла доставить полезную нагрузку массой 45,4 килограмма (100 фунтов) на высоту 120,6 километра (75 миль). В течение многих лет «Аэроби» была стандартной американской метеорологической ракетой благодаря своей надежности и относительно низкой стоимости. Было выпущено несколько модификаций оригинальной «Аэроби». Для запуска «Аэроби» опиралась на кратковременный твердотопливный ускоритель, после чего происходило зажигание жидкостного двигателя главной ступени.

В Национальном музее авиации и космонавтики экспонируется «Аэроби-150», более сложная модификация ракеты. «Аэроби-150» может поднять полезную нагрузку массой 68,1 килограмма (150 фунтов) на высоту 274 километров (170 миль). Полезные нагрузки состояли из различных научных экспериментов.

Концепция «Аэроби» зародилась в начале 1946 года, когда доктор Джеймс Ван Аллен, работавший тогда в Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса, предложил Управлению военно-морских исследований заключить контракт на разработку ракеты с такими конкретными возможностями. Контракт был присужден корпорации «Аэроджет дженерал корпорейшн» («Aerojet General Corporation», тогда называвшейся «Aerojet, Inc.»), при этом корпорация «Дуглас эйркрафт корпорейшн» («Douglas Aircraft Corporation») выступала субподрядчиком по проведению аэродинамических исследований головной части, стабилизаторов и хвостового конуса, а также по окончательной сборке ракеты.

«Аэроби-150» предоставлена Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства, Центром космических полетов имени Годдарда.

Фарсайд

23. Художественное изображение четырехступенчатой метеорологической ракеты «Фарсайд» в пусковой установке под аэростатом.

24. Ракета была запущена прямо через верхушку аэростата. На рисунке показано отделение первой ступени при вступлении в работу ракеты второй ступени.

«Фарсайд» представляла собой четырехступенчатую ракету, запускаемую с аэростата в качестве исследовательского аппарата для работы на чрезвычайно больших высотах. Достигая высоты, оцениваемой в 6400 километров (4000 миль), полезная нагрузка приборов «Фарсайда» предназначалась для изучения космических лучей, магнитного поля Земли, определенных форм электромагнитного излучения в космосе, присутствия межпланетных газов и природы метеорной пыли.

908-килограммовый (2000-фунтовый) «Фарсайд» поднимался на высоту 30,5 километра (19 миль) с помощью полиэтиленового аэростата. Подвесная алюминиевая конструкция поднимала 7,3-метровеую (24-футовую) ракету на пусковую высоту. Расположенный вертикально в своем корпусе, «Фарсайд» запускался непосредственно сквозь аэростат.

Шесть ракет «Фарсайд» были запущены Соединенными Штатами в 1957 году с атолла Эниветок в Тихом океане.

Первая ступень «Фарсайда» состояла из четырех твердотопливных ракет «Рикрут» («Recruit»), производимых компанией «Тиокол кемикал компани» («Thiokol Chemical Company»). Единственный «Рикрут» служил второй ступенью. Четыре твердотопливные ракеты «Эрроу II» («Arrow II») компании «Гранд сентрал рокет компани» («Grand Central Rocket Company») составляли третью ступень. Последняя ступень, представлявшая собой одиночную «Эрроу II», несла полезную нагрузку приборов, предоставленную С. Ф. Сингером из Мэрилендского университета.

«Фарсайд» была разработана компанией «Аэронавтроникс системз» («Aeronutronics Systems, Inc.») для Управления научных исследований и разработок ВВС США.

Выставленная на выставке ракета предоставлена подразделением «Аэронавтроникс» компании «Форд мотор компани» («Ford Motor Company»).

Length 7.3 m. (24 ft.) Propellants Solid Thrust First stage 68,220 kg. (150,400 lb.) Second stage 17,055 kg. (37,600 lb.) Third state 4120 kg. (9080 lb.) Fourth stage 1030 kg. (2270 lb.) Velocity 29,000 km./hr. (18,000 mi./hr.) Altitude 3220-6440 km. (2000-4000 mi.)

Найк-Каджун

25. Ракета «Найк-Каджун» готова к запуску.

26. Запуск ракеты «Найк-Каджун».

Ракета «Найк-Каджун» широко использовалась во время Международного геофизического года (1957–1958 гг.) для выполнения различных исследовательских задач. К ним относились метеорологическая фотосъемка, изучение распределения водяного пара в верхних слоях атмосферы и магнитное зондирование в ионосфере.

Для фотографических исследований блок приборов отделялся от носового конуса на высоте около 80 километров (50 миль), а затем двигался по инерции до пиковой высоты около 120 километров (75 миль), в течение которого собирались данные. Затем раскрывались парашюты, опуская камеры для эвакуации. Другие данные передавались на Землю по радио.

Ракета «Каджун» была разработана Отделом беспилотных летательных аппаратов Национального консультативного комитета по аэронавтике и Мичиганским университетом. Твердотопливный двигатель был спроектирован и изготовлен компанией «Тиокол кемикал компани» («Thiokol Chemical Company»). Ускоритель «Найк» также работал на твердом топливе.

Выставленная ракета предоставлена Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства.

Length 7.9 m. (26 ft.); Cajun, 4.1 m. (13.5 ft.) Diameter 41.9 cm. (16.5 in.) max; Cajun, 17.1 cm. (6.75 in.) Propellant Solid Thrust Sustainer, 4364 kg. (9620 lb.) Velocity 6760 km./ hr. (4200 mi./hr.) Altitude 161 km. (100 mi.) with a 23 kg. (50 lb.) instrument package; higher with a lighter payload

Аркас

27. Загрузка «Аркаса» в пусковую установку.

Всецелевая ракета для сбора метеорологических зондирующих данных («Аркас», ARCAS) собирает локальные метеорологические данные, полезные для прогнозирования погоды. Ее полезная нагрузка массой 5,4 килограмма (12 фунтов) может включать приборы, измеряющие температуру, давление, влажность, скорость и направление ветра, а также магнитные условия. Одноступенчатый аппарат «Аркас» достигает высоты 64 километра (40 миль) за счет тяги медленно горящего твердотопливного двигателя, развивающего тягу 141,4 килограмма (312 фунтов).

Когда «Аркас» подталкивается двигателем ракеты «Спарроу» или «Сайвиндер», он может достигать высоты 182 880 метров (600 000 футов).

«Аркас» массой 32 килограмма (71 фунт) гораздо дешевле более крупных двухступенчатых метеорологических ракет, которые он заменил. Он был разработан и произведен корпорацией «Атлантик рисёрч корпорейшн» («Atlantic Research Corporation»).

Ракета «Аркас» предоставлена корпорацией «Атлантик рисёрч корпорейшн» («Atlantic Research Corporation»).

Length 2.1 m. (7 ft.) Diameter 11.3 cm. (4.45 in.) Propellant Solid Thrust 159 kg. (350 lb.) Velocity 3590 km./hr. (2230 mi./hr.) Altitude 64 km. (40 mi.) with standard 5.4-kg. (12-lb.) payload; 91.7 km. (57 mi.) with a 2.3-kg. (5-lb.) instrument package

Крикет

28. Подготовка ракеты «Крикет» к запуску.

Многоразовый «Крикет», часто называемый «мастером на все руки метеоролога», весит всего 2,5 килограмма (5½ фунта), из которых 1,4 килограмма (3 фунта) приходится на топливо. Возвращаемый на парашюте после каждого полета, «Крикет» требует менее 10 долларов на заправку.

Блок приборов «Крикета» массой 0,34 килограмма (три четверти фунта) взмывает на высоту 975 метров (3200 футов) всего за 12 секунд, собирая данные о температуре воздуха, давлении и направлении ветра.

Одной из наиболее примечательных особенностей ракеты является использование «холодного» топлива. Сжатый углекислый газ с добавлением ацетона закачивается в бак хранения в ракете под давлением 56,3 килограмма на квадратный сантиметр (800 фунтов на квадратный дюйм). Выброс находящейся под давлением смеси обеспечивает тягу «Крикета». «Крикет» запускается из пусковой установки отдельным зарядом углекислого газа, чтобы сберечь топливо ракеты для полета.

Эта ракета была разработана компанией «Тексако эксперимент» («Texaco Experiment, Inc.») для Кембриджской исследовательской лаборатории ВВС США.

«Крикет» предоставлен компанией «Тексако» («Texaco, Inc.»).

Length 1.2 m. (3 ft., 10 in.) Diameter 11 cm. (4 in.) Propellant Pressurized carbon dioxide and acetone Thrust 23 kg. max. (50 lb.) Velocity 168 m./sec. max. (550 ft./sec.) Altitude 975 m. (3200 ft.)

Викинг-12

29. Старт «Викинга-12».

Семейство ракет «Викинг», насчитывающее 14 единиц, выросло из усилий ВМС по разработке программы исследований верхних слоев атмосферы. Поскольку между запусками было достаточно времени для внедрения модификаций, предложенных на основе опыта эксплуатации предыдущих «Викингов», двух абсолютно одинаковых ракет в серии не было; тем не менее существовало два основных типа «Викингов». Первые семь ракет были выше, тоньше и имели большие стабилизаторы, чем ракеты с номерами 8–14; ракеты во втором наборе были тяжелее, с значительно увеличенной емкостью топливных баков, и были спроектированы либо для того, чтобы подниматься выше ранних «Викингов», либо для доставки более тяжелых полезных нагрузок на ту же высоту.

Наибольшая высота полета «Викинга» составила 254 километра (158 миль) после запуска с полигона Уайт-Сэндс 24 мая 1954 года. Эксперименты, проводившиеся на этих ракетах, измеряли температуру, плотность, давление и состав воздуха, а также обеспечивали сбор данных о космическом и солнечном излучении.

Одной из немногих неудач в этой программе стал «Викинг-8», первая ракета из второго набора, которая неожиданно сорвалась со стартовой площадки во время огневых испытаний.

«Викинг» был задуман в Исследовательской лаборатории ВМС, спроектирован и произведен компанией «Гленн Л. Мартин компани» («Glenn L. Martin Company») из Балтимора, штат Мэриленд, и оснащен жидкостным двигателем разработки компании «Риэкшн моторс» («Reaction Motors, Inc.»).

Выставленная на выставке ракета предоставлена Планетарием Хайден и компанией «Мартин Мариетта аэроспейс» («Martin Marietta Aerospace»).

Length 13.7 m. (45 ft.) Diameter 1.1 m. (3 ft., 9 in.) Propellant Alcohol Oxidizer Liquid oxygen Thrust 9300 kg. (20,500 lb.) Velocity 6480 km. (4025 mi.) per hr. Altitude 193 km. (120 mi.) with a 402-kg. (887-lb.) payload

МАУС

30. На модели МАУС (MOUSE) показаны одни из первых созданных солнечных батарей (под квадратной крышкой на передней панели).

Концепция искусственных спутников Земли была логичным продолжением существующих программ метеорологических ракет. Аппарат МАУС («Minimum Orbital Unmanned Satellite of Earth» — Минимальный орбитальный беспилотный спутник Земли, MOUSE) был задуман в 1951 году как наименьший возможный орбитальный аппарат, способный выполнять научные задачи. Хотя МАУС никогда не был построен или запущен, он продемонстрировал, чего можно достичь с помощью орбитального аппарата скромных размеров и массы.

Аппарат МАУС весил бы 45,4 килограмма (100 фунтов). Он был разработан для изучения космических лучей, межпланетной пыли, а также солнечного ультрафиолетового и рентгеновского излучения с помощью приборов, закрепленных на стержнях, выступающих с обоих концов. Спутник должен был питаться от солнечных батарей.

Концепция МАУС была разработана Кеннетом В. Гатландом, Энтони Кунешем и Аланом Диксоном из Англии. Доктор С. Ф. Сингер из Мэрилендского университета спроектировал МАУС и построил выставленную модель. На модели представлены одни из самых ранних солнечных батарей, произведенных компанией «Белл телефон лабораториз» («Bell Telephone Laboratories»).

Модель МАУС предоставлена С. Ф. Сингером.

Аджена-B

31. Ракета-носитель «Тор-Аджена» и ее полезная нагрузка в виде спутника перед запуском.

Ракета-носитель «Аджена» была неотъемлемой частью как беспилотных, так и пилотируемых космических программ. Используясь в качестве верхней ступени на ракетах-носителях «Тор» и «Атлас», «Аджена» вывела на орбиту внушительный список космических аппаратов, включая спутники связи «Эхо», лунные зонды «Рейнджер» и «Лунар орбитер», а также аппараты «Маринер», направлявшиеся к Венере и Марсу.

Будучи мишенью для экспериментов по стыковке в ходе проекта «Джемини», «Аджена» внесла существенный вклад в будущий успех программы «Аполлон». Этот аппарат завоевал право первыми вывести полезную нагрузку на полярную орбиту, а также первым вышел на круговую орбиту. Двигатель «Аджены» стал первым двигателем, который можно было выключать и перезапускать в космосе.

Ракета-носитель «Аджена» была разработана и произведена компанией Lockheed Missiles and Space Company для Военно-воздушных сил США.

Length 7.1 m. (23.25 ft.) Diameter 1.5 m. (5 ft.) Weight Empty 674 kg. (1484 lb.) Fuel Unsymmetrical dimethylhydrazine Oxidizer Inhibited red-fuming nitric acid Thrust 7260 kg. (16,000 lb.)

Экспонат «Аджена-B» передан Военно-воздушными силами США и компанией Lockheed Missile and Space Company.

32. Космический аппарат-мишень для стыковки «Аджена» в поле зрения космического корабля «Джемини-8» во время сближения.

Научные спутники

33. «Эксплорер-1» (в оригинале — Vanguard 1), второй запущенный американский спутник. Данные, полученные с «Вангарда», показали, что Земля не совсем круглая.

Первые искусственные спутники Земли иногда называли «долгоиграющими ракетами», поскольку они несли те же приборы и исследовали те же проблемы, что и метеорологические ракеты. Главным преимуществом спутника была его способность обеспечивать непрерывный поток информации в течение долгого времени. Первые научные спутники стали предшественниками аппаратов, которые позже продемонстрировали прямую пользу, которую спутники могут принести в таких разнообразных областях, как наблюдение за погодой и связь.

Появление искусственного спутника Земли предоставило ученым новый и ценный инструмент исследований. Научные спутники использовались для таких задач, как солнечные и астрономические наблюдения, биологические эксперименты или исследование атмосферы. Эксплорер-1 (запущенный 31 января 1958 года) и «Вангард-1» (запущенный 17 марта 1958 года), первые американские искусственные спутники Земли, вывели в космос научную полезную нагрузку.

Важным вкладом проекта «Вангард» в космическую программу Америки стали создание системы отслеживания Minitrack, первое использование кремниевых солнечных батарей для энергоснабжения спутника, а также открытие того, что Земля не совсем круглая. Программа «Вангард» подошла к концу с запуском «Вангарда-3» в 1959 году. Этот спутник изучал вариации солнечного и рентгеновского излучения, а также магнитосферу Земли. Он также определил плотность воздуха в верхних слоях атмосферы.

Тайны космической среды около Земли привлекли внимание спутника «Эксплорер-6», запущенного 7 августа 1959 года. Приборы «Эксплорера-6» измеряли уровни радиации в радиационных поясах Ван Алена, составляли карту магнитного поля Земли, подсчитывали микрометеориты и изучали поведение радиоволн в космосе. Кроме того, «Эксплорер-6» был оснащен сканирующим устройством, которое передало первое полное телевизионное изображение облачного покрова поверхности Земли.

34. Концепт-арт IMP-E. Основная миссия этого спутника заключается в изучении солнечного ветра и межпланетного магнитного поля на расстоянии Луны, а также их взаимодействия с Луной.

«Эксплорер-10», запущенный на борту ракеты «Тор-Дельта» 25 марта 1961 года, подтвердил существование солнечного ветра — потока частиц, который уносит магнитное поле Солнца за пределы орбиты Земли. За время запланированных 52 часов на орбите спутник передал информацию о взаимосвязи между магнитными полями Земли и межпланетного пространства и солнечным ветром.

Для продолжения изучения солнечного ветра и межпланетных магнитных полей 16 августа 1961 года ракетой-носителем «Дельта» был выведен на орбиту «Эксплорер-12». Он стал первым в серии спутников для изучения заряженных частиц высоких энергий в космосе. Эти электроны и протоны образуют радиационные пояса Земли и влияют на погоду и другие явления на Земле.

Atmosphere Explorer-A стал первым спутником НАСА для исследования верхней атмосферы (аэрономии). Он был рассчитан на трехмесячную работу по изучению состава, плотности, давления и температуры верхних слоев атмосферы. Этот спутник обнаружил вокруг Земли пояс нейтральных атомов гелия.

Получивший свое название в честь духа из пьесы Шекспира «Буря», «Ариэль-1» исследовал ионосферу — область наэлектризованного воздуха, которая начинается на высоте около 40 километров (25 миль) над поверхностью Земли. Запущенный 26 апреля 1962 года, «Ариэль» стал совместным предприятием Великобритании и США. Он был одновременно первым британским спутником и первым международным спутником НАСА. Британский национальный комитет по космическим исследованиям Королевского общества координировал экспериментальную программу; ученые и техники НАСА построили аппарат.

Две небольшие научные лаборатории, названные Межпланетными мониторинговыми платформами (Interplanetary Monitoring Platforms), были запущены в 1967 году для изучения солнечного ветра и других явлений. IMP-E исследовала межпланетные магнитные поля в окрестностях Луны. IMP-F также исследовала межпланетное магнитное поле, а кроме того — магнитосферу Земли и уровни радиации в космосе.

Межпланетное пространство между Землей и Венерой стало областью исследований для «Маринера-5» (в оригинале — Pioneer 5), запущенного 11 марта 1960 года. Спутник испытал системы дальней связи, разработал методы измерения астрономических расстояний, изучил последствия солнечных вспышек и выполнил другие задачи, прежде чем выйти на орбиту вокруг Солнца.

В связи с растущим интересом к космическому пространству вокруг Земли 7 сентября 1967 года был запущен спутник для исследования влияния космоса на биологические процессы. «Биосателит-2» стал вторым спутником в программе из трех подобных аппаратов. Лягушачья икра, растения, микроорганизмы и насекомые были отправлены на орбиту, чтобы позволить ученым изучить комбинированное воздействие невесомости, искусственно созданной радиации и отсутствия нормального цикла смены дня и ночи на эти организмы. После двух дней в космосе капсула с экспериментальным комплексом вошла в атмосферу и была поймана в воздухе спасательным самолетом ВВС.

Экспонат «Вангард-1» передан Джоном П. Хаганом. «Вангард-3», «Эксплорер-10», «Эксплорер-12», AE-A, «Ариэль-1», IMP-E и F, а также «Биосателит-2» переданы Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства. Модели «Эксплорера-6» и «Маринера-5» (в оригинале — Pioneer 5) предоставлены компанией Space Technology Laboratories.

Метеорологические спутники

35. Спутник TOS покрыт солнечными батареями.

Прогнозы погоды важны для каждого: при планировании того, брать ли зонд, когда сажать сельскохозяйственные культуры, когда проводить эвакуацию из зон речных пойм. Американские метеорологи XIX века полагались на местные наблюдения за погодой, которые телеграфом передавались в Смитсоновский институт в Вашингтоне, а затем наносились на большую карту страны, на основе которой составлялись прогнозы.

Когда в 1960 году «Тирос-1» (в оригинале — Tiros-1) передал первое глобальное изображение облачного покрова, метеорологи сделали шаг к более точным прогнозам. Поскольку снимки со спутника предлагали более полные метеорологические данные по большей географической области, определение погодных условий стало более надежным.

Хотя наши знания об условиях в атмосфере все еще несовершенны, мы научились составлять достаточно точные региональные прогнозы погоды, а также выявлять и отслеживать сильные штормы и ураганы на основе информации со спутников.

Серия TIROS (телевизионные инфракрасные метеорологические спутники — Television Infrared Observations Satellites) была разработана для проверки возможности наблюдения за погодой с орбиты. Выставленный в экспозиции спутник TIROS был прототипом для всей серии аппаратов. Прототип совершил восемь поездок на пусковой стенд на мысе Кеннеди, где использовался для проверки связи и процедур обращения перед запуском запланированного TIROS. Все 10 спутников TIROS были запущены успешно. Запущенные в период с 1 апреля 1960 года по 1 июля 1965 года, они несли различные системы камер для экспериментальных целей.

За TIROS 1–10 последовало девять оперативных метеорологических спутников TIROS (TOS). За исключением первого TOS, эти спутники летали парами: один аппарат сохранял снимки на борту для последующей передачи в основные центры приема, в то время как другой непрерывно передавал свои фотографии на любую наземную станцию в зоне досягаемости. Демонстрируемый спутник относится ко второму типу. Эти аппараты запускались в период с 1966 по 1969 год. Они выводились на околополярные орбиты надежными ракетами-носителями «Тор-Дельта».

36. Фотография TIROS I, на которой запечатлен участок восточного побережья США, включая Бостон и область Новой Англии.

После запуска аппараты TOS именовались спутниками ESSA. ESSA была акронимом как для названия Environmental Survey Satellite (спутник экологического обследования), так и для Службы по охране окружающей среды (Environmental Science Service Administration) — федерального агентства, эксплуатировавшего космический аппарат. Эта организация стала частью Национального управления океанических и атмосферных исследований, которое в настоящее время несет ответственность за программы оперативных метеорологических спутников.

Находясь на высоте около 1392 километров (865 миль) над Землей, две широкоугольные телевизионные камеры, установленные по обе стороны космического аппарата, охватывали по 10,4 миллиона квадратных километров (4 миллиона квадратных миль) на каждый снимок.

Усовершенствованный оперативный метеорологический спутник (ITOS) открыл для метеорологов мир радиометрических измерений — информации о температуре поверхности на земле, на уровне моря или на верхушках облаков, получаемой с помощью сканирующих устройств, чувствительных к энергии, невидимой для невооруженного глаза. Космические аппараты ITOS могли передавать точные дневные или ночные изображения поверхности и облачного покрова. Семь таких спутников были запущены в период с 1970 по 1973 год.

Спутник TIROS был передан в Национальный музей авиации и космонавтики Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства; TOS передан Национальным управлением океанических и атмосферных исследований; ITOS передан подразделением Astro-Electronics Division компании RCA, Inc.

37. Концепт-арт метеорологического спутника ITOS, иллюстрирующий, как «погодный глаз» делает ночные (инфракрасные) снимки облачного покрова.

Спутники связи

38. Наземные испытания надуванием аппарата «Эхо-1» (в оригинале — Echo 1), первого в мире пассивного спутника связи.

Спутники связи можно разделить на две большие категории. Пассивные аппараты отражают сигналы с одной наземной станции на другую. Активные спутники принимают наземные сигналы и либо усиливают и ретранслируют их немедленно, либо записывают сообщения для последующей передачи.

Спутники-баллоны «Эхо» олицетворяли пассивную категорию космических аппаратов связи. Эти спутники «отскакивали» радиосигналы от одной наземной станции к другой. Ненадутые полезные нагрузки «Эхо» выводились на орбиту в упакованном виде в специальных контейнерах для хранения. При освобождении в космосе баллон надувался упакованными внутри химикатами, которые сублимировались с образованием надувающего газа. Майларовая пластиковая оболочка спутника находилась между двумя слоями алюминиевой фольги. «Эхо-2» (находящийся в экспозиции) включал систему выпуска газа в течение долгого времени для поддержания сферической формы спутника. Запущенный 25 января 1964 года, «Эхо-2» стал первым спутником, использованным для экспериментов по связи между США и Советским Союзом.

Проект «Уэст-Форд» (Project West Ford), запущенный 9 мая 1963 года, представлял собой уникальный эксперимент по пассивной спутниковой связи. Это был не цельный аппарат, а серия из 400 миллионов крошечных отдельных медных нитей, называемых диполями. Диполи образовали отражающий слой длиной около 64 300 километров (40 000 миль), толщиной 32 километра (20 миль) и шириной 32 километра (20 миль). Расстояние между отдельными диполями в среднем составляло 536 метров (одна треть мили). Эксперимент «Уэст-Форд» оказался разочаровывающим, а достижения в разработке активных спутников связи сделали дальнейшие эксперименты подобного рода ненужными.