Второй важной проблемой была разница между атмосферами космических кораблей. На «Аполлоне» использовалась чистая кислородная атмосфера при давлении примерно в одну треть от атмосферного давления на поверхности Земли; на «Союзе» использовалась азотно-кислородная смесь при нормальном атмосферном давлении. Чтобы позволить экипажам переходить из «Союза» на «Аполлон» без риска заболеть кессонной болезнью (болезненным состоянием, возникающим при образовании пузырьков газообразного азота в жидкостях организма), инженерам пришлось спроектировать шлюз для выравнивания давления.
78. Советский «Союз» на трехступенчатой ракете-носителе стартует 15 июля 1975 года, начиная совместную космическую миссию США и СССР.
79. Вид сверху на «Союз» на орбите, сфотографированный с космического корабля «Аполлон» во время совместной миссии. Тремя основными компонентами «Союза» являются сферический Орбитальный отсек, колоколообразный Спускаемый аппарат и цилиндрический Приборно-агрегатный отсек, из которого выступают две панели солнечных батарей.
80. Вид на космический корабль «Аполлон» на околоземной орбите из «Союза». Командно-служебный модуль и стыковочный модуль контрастируют на фоне черного неба, а внизу виден горизонт Земли.
Стыковочный модуль длиной 3 метра и диаметром 1,5 метра (10 футов в длину и 5 футов в диаметре) также решил проблему несовместимости стыковочных механизмов, неся новую стыковочную систему на одном конце и систему, совместимую с «Аполлоном», на другом.
Главным подрядчиком по командному модулю, служебному модулю и стыковочному модулю «Аполлона» была компания Rockwell International.
Оборудование корабля «Аполлон» предоставлено Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства, а космический корабль «Союз» находится во временном пользовании от Академии наук СССР.
Apollo Command module Base diameter 3.90 m. (12.8 ft.) Length 3.66 m. (12 ft.) Weight 5896 kg. (13,000 lb.) Service module Diameter 3.9 m. (12.8 ft.) Length 6.71 m. (22 ft.) Weight at launch 24,947 kg. (55,000 lb.) Docking module Diameter 1.52 m. (5 ft.) Length 3.05 m. (10 ft.) Weight 1882 kg. (4155 lb.) Soyuz Orbital module Diameter 2.29 m. (7.5 ft.) Length 2.65 m. (8.7 ft.) Weight 1224 kg. (2700 lb.) Descent module Diameter 2.29 m. (7.5 ft.) Length 2.20 m. (7.2 ft.) Weight 2802 kg. (6200 lb.) Instrument module Diameter 2.77 m. (9.75 ft.) Length 2.29 m. (7.5 ft.) Weight 2654 kg. (5850 lb.)
Бесхвостый аппарат с несущим корпусом M2-F3
81. Три самолета сопровождения салютуют бесхвостому аппарату с несущим корпусом M2-F3 после одного из его полетов на ракетной тяге. M2-F3 с притупленной носовой частью создает аэродинамическую подъёмную силу за счет формы своего корпуса.
Этот аппарат без крыльев называется несущим корпусом, поскольку он создает подъемную силу за счет фюзеляжа, а не крыльев. Отказ от крыльев уменьшает массу аппарата, но создает серьезные проблемы с управлением. Концепция несущего корпуса была разработана в начале прошлого десятилетия для изучения проблем аэродинамического нагрева и управления аппаратом при входе в атмосферу с околоземной орбиты. Именно эти проблемы станут особенно критическими для космического челнока 1980-х годов.
M2-F3 испытывал летные характеристики бесхвостого аппарата в широком диапазоне скоростей.
Предшественник M2-F3, аппарат M2-F2, совершил 16 полетов — все в планирующем режиме без включения двигателя — в период с июля 1966 года по май 1967 года. 10 мая он потерпел крушение при посадке, отчасти из-за неустойчивости управления. Аппарат был восстановлен, и на нем был установлен центральный киль. Эта модификация эффективно решила проблему управления, и новый аппарат, получивший обозначение M2-F3, выполнил еще 27 полетов к декабрю 1972 года. Некоторые из полетов M2-F3 выполнялись на ракетной тяге с двигателем тягой 3630 килограммов (8000 фунтов), который поднимал аппарат на большую высоту.
M2-F3 запускался с бомбардировщика B-52 на высоте около 13 300 метров (45 000 футов) и при обычной скорости 730 километров (450 миль) в час. Максимальная достигнутая высота составила 21 800 метров (71 500 футов). Рекордная скорость M2-F3 составила 1718 километров (1066 миль) в час. M2-F3 был построен компанией Northrop.
Представленный на выставке аппарат предоставлен Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства.
Length 6.8 m. (22 ft., 2 in.) Span 2.9 m. (9 ft., 7 in.) Height 2.5 m. (8 ft., 10 in.) Weight 2720 kg. (6000 lb.) empty; 4540 kg. (10,000 lb.) fueled Speed 1718 km. per hr. (1066 m. per hr.) max. achieved Altitude 21,800 m. (71,500 ft.) max. achieved Mach number 1.5 max. achieved
«Френдшип-7»
82. Спасательный вертолет морской пехоты завис над кораблем «Френдшип-7» после того, как космический аппарат доставил первого американца в космос. Астронавт Шепард болтается в поддерживающей системе при подъеме в вертолет.
5 мая 1961 года Алан Б. Шепард-младший стал первым американцем в космосе. Он совершил на этом космическом корабле «Меркурий» «Френдшип-7» суборбитальный, или баллистический, космический полет продолжительностью 15 минут 22 секунды.
Ускоритель «Редстоун», сжигающий жидкий кислород и топливо на основе гидразина, оторвал «Френдшип-7» от стартовой площадки на мысе Канаверал. Единственный двигатель аппарата развивал тягу 35 380 килограммов (78 000 фунтов).
Конструкция корабля «Меркурий» выполнена из титана, покрытого пластинами из стали и бериллия. Теплозащитный экран в основании корабля изготовлен из бериллия.
Теплозащитный экран служил «тепловым аккумулятором», поглощая тепло, образующееся при входе космического корабля в атмосферу Земли. Космический корабль достиг океана до того, как тепло успело проникнуть внутрь аппарата. (В более поздних полетах использовались абляционные теплозащитные экраны, которые защищали космический корабль за счет испарения и выгорания во время входа в атмосферу).
«Френдшип-7» двигался с максимальной скоростью 8335 километров (5180 миль) в час, пройдя по дальности 485 километров (302 мили). Максимальная высота составила 187 километров (116 миль).
Главным подрядчиком по программе «Меркурий» была компания McDonnell Aircraft Company.
Корабль «Френдшип-7» предоставлен Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства.
Diameter 2 m. (6 ft., 6 in.) max. Length 2.8 m. (9 ft., 2 in.) at launch Weight 1660 kg. (3650 lb.) at launch; 1100 kg. (2422 lb.) as exhibited
«Джемини-7»
83. Эта фотография «Джемини-7» была сделана через иллюминатор люка космического корабля «Джемини-6» во время маневров сближения на высоте 260 километров (160 миль) над Землей.
«Джемини-7» был запущен 4 декабря 1965 года, доставив астронавтов Фрэнка Бормана и Джеймса Ловелла-младшего в двухнедельный полет. «Джемини-6» и «7» выполнили первую пилотируемую стыковку в космосе. Это был исторический полет для пилотируемой космической программы США и важный шаг в подготовке к лунным полетам «Аполлон».
История миссии «Джемини-7/6» началась двумя месяцами ранее. Октябрьский запуск «Джемини-6» пришлось отложить, когда целевой аппарат «Агена» для «Джемини-6» не вышел на орбиту. Тогда было решено, что «Джемини-6» попытается сблизиться с «Джемини-7». Через восемь дней после запуска «Джемини-7» корабль «Джемини-6» был готов. Но запуск снова пришлось отложить — на этот раз электрический штекер преждевременно отсоединился от ускорителя «Титан», выключив двигатели. Наконец, 15 декабря ракета-носитель «Титан II» корабля «Джемини-6» оторвалась от земли. «Джемини-6» начал 6-часовую погоню за «Джемини-7», который находился на почти круговой орбите высотой 300 километров (186 миль).
Запуск «Джемини-6» вывел его на 1175 километров (730 миль) позади «Джемини-7» на орбиту, высота которой варьировалась от 161 до 272 километров (от 100 до 169 миль). Летая по орбите меньшей высоты, астронавты «Джемини-6» Уолли Ширра и Томас Стаффорд облетали Землю с большей скоростью, замедляясь при переходе для выравнивания скорости с «Джемини-7» на более высокой орбите. В конце концов Ширра подвел космический корабль «Джемини-6» на расстояние до 30 сантиметров (1 фута) от «Джемини-7».
Они оставались в сомкнутом строю в течение четырех витков вокруг Земли, пока все четыре пилота отрабатывали маневрирование. Затем «Джемини-6» отделился и совершил вход в атмосферу, приводнившись 16 декабря 1965 года.
«Джемини-7» продолжил выполнение своей 14-дневной миссии, установив рекорд продолжительности пилотируемого космического полета США, который продержался до первой миссии «Скайлэб». «Джемини-7» приводнился 18 декабря.
Главным подрядчиком по программе «Джемини» была компания McDonnell Aircraft Company.
Космический аппарат «Джемини-7» предоставлен Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства.
84. Космический аппарат «Джемини».
Rendezvous and Recovery Section Ejection Seat Adapter Equipment Section Reaction Control System Section Cabin Retrograde Section
Двигатель F-1
85. Камеры сгорания ракетного двигателя F-1 на сборочной линии.
Пять двигателей F-1 обеспечивали тягу первой ступени ракеты-носителя «Сатурн-5», которая вывела пилотируемый космический корабль «Аполлон» к Луне. Эти двигатели развивали общую тягу 3,5 миллиона килограммов (7,6 миллиона фунтов). Они сжигают жидкий кислород и разновидность керосина со скоростью 13 475 литров (3560 галлонов) в секунду.
Компоненты топлива подаются в камеры сгорания турбонасосами, приводимыми в действие газогенераторами, которые используют обогащенную топливом смесь соотношения тех же компонентов топлива, что используются в двигателе.
Двигатель F-1 был разработан и произведен компанией Rocketdyne, подразделением Rockwell International, под техническим руководством Центра космических полетов им. Маршалла Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства в Хантсвилле, Алабама.
Представленный на выставке двигатель предоставлен Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства.
Function Cluster of five providing 3.4 million kg. (7.5 million lb.) of thrust for Saturn 5 first stage Thrust 690,000 kg. (1,522,000 lb.) Propellants Kerosene (fuel) and liquid oxygen (oxidizer) Length 5.8 m. (19 ft.) with nozzle extension Diameter 3.8 m. (12 ft., 4. in.) with nozzle extension
86. Первый космический аппарат «Аполлон» / «Сатурн-5» на пути к стартовой площадке.
Лунный ровер
87. Лунный ровер «Аполлона-15» стал первым моторным транспортным средством на Луне.
Лунный ровер (LRV) — это космический аппарат, предназначенный для перевозки двух астронавтов, их систем жизнеобеспечения, научного оборудования и образцов лунного грунта по безвоздушной поверхности Луны с низкой гравитацией.
Лунные роверы использовались в миссиях «Аполлон-15», «16» и «17», и на них было пройдено в общей сложности 90 километров (56 миль) по Луне.
Экипаж «Аполлона-15», впервые использовавший лунный ровер, проехал на своем аппарате 27,9 километра (17,3 мили) со скоростью до 19–21 километра (12–13 миль) в час. Для сравнения, астронавты «Аполлона-14» прошли пешком всего 4,2 километра (2,6 мили).
Лунные роверы позволили астронавтам перевозить тяжелое, громоздкое оборудование и размещать научные приборы на значительных расстояниях от лунного модуля.
Лунный ровер мог перевозить двух астронавтов на расстояние до 91,5 километра (57 миль) по лунной поверхности или работать непрерывно до 78 часов.
Каждый лунный ровер доставлялся на Луну в отсеке посадочной ступени лунного модуля.
Четыре лунных ровера были построены компанией Boeing Company. Три из них использовались на Луне; экспонируемый лунный ровер применялся в испытаниях.
Выставленный на выставке лунный ровер предоставлен Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства.
Weight On Earth 210 kg. (462 lb.) On Moon 34 kg. (76 lb.) Payload On Earth 490 kg. (1080 lb.) On Moon 80 kg. (178 lb.) Length 3.1 m. (10 ft., 2 in.) Width 1.8 m. (6 ft.) Wheel base 2.3 m. (7 ft., 6 in.) Turning radius 3 m. (10 ft.) Drive One ¼ h.p. motor in each wheel; total 1 h.p. Power source Two 36-v. silver-zinc batteries
Лунные инструменты и оборудование миссий «Аполлон»
88. Переноска ручного лунного инструмента «Аполлона» вмещает 32 килограмма (70 фунтов) оборудования, включая траншейный инструмент, два геологических совка, четыре мешка для камней, портативный магнитометр и пять камер.
Penetrometer Tongs Extension handle Core tube caps assy. Color chart & traverse map Core tubes 16mm camera Camera staff 35-bag dispenser Core tubes Scoop Hammer Lens/brush Gnomon Большинство инструментов и другого оборудования, использовавшегося астронавтами «Аполлона» на Луне, было оставлено при отлете астронавтов обратно на Землю. Это делалось для экономии массы в ступени взлета лунного модуля, чтобы на Землю можно было вернуть максимальное количество образцов лунного грунта и пород.
Однако некоторые инструменты и единицы оборудования были возвращены на Землю. К ним относятся такие предметы, как лунный молоток, 16-мм камера, кассеты с пленкой, контейнеры для возврата лунных образцов, детали крыла лунного ровера и части беспилотного космического аппарата «Сервейер-3», который посетили астронавты «Аполлона-12».
Кроме того, при высадке на Луну астронавты брали с собой небольшие памятные вещи.
Другие лунные инструменты и приборы на выставке являлись запасными, прототипами или использовались астронавтами при предполетной подготовке.
Лунный молоток находится во временном пользовании от Алана Л. Бина; остальные инструменты и приборы предоставлены Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства.
89. Контейнер для возврата лунных образцов «Аполлона». На этом снимке контейнер для образцов содержит материал проб и колонковые трубки.
Командный модуль «Аполлона»: «Скайлэб-4»
90. Командный модуль «Скайлэб-4» поднимают на борту корабля U.S.S. New Orleans после завершения 1214 витков вокруг Земли.
Командный модуль «Скайлэб-4» доставил экипаж последней миссии «Скайлэб» — астронавтов Джеральда П. Карра, Эдварда Г. Гибсона и Уильяма Р. Поуга. Экипаж «Скайлэб-4» жил на станции «Скайлэб» в течение 84 дней, с 16 ноября 1973 года по 8 февраля 1974 года.
В полете командный модуль «Аполлон» работал вместе со служебным модулем — приборным отсеком длиной 7,4 метра (24 фута) и диаметром 4 метра (13 футов), прикрепленным к командному модулю. Служебный модуль обеспечивал командный модуль электроэнергией, кислородом и водой в течение большей части типичного полета.
Кроме того, в служебном модуле находилась двигательная установка служебного модуля тягой 9300 килограммов (20 500 фунтов) — двигатель с возможностью регулирования тяги и перезапуска. Во время лунных полетов «Аполлон» этот двигатель обеспечивал тягу для коррекции траектории на среднем участке полета и выводил связку командно-служебного модуля из лунной орбиты обратно к Земле. Служебный модуль сбрасывался непосредственно перед входом в атмосферу Земли.
В ходе входа в атмосферу внешняя поверхность командного модуля подвергалась воздействию температур около 2800 °C (5000 °F). Командный модуль покрыт абляционным теплозащитным экраном, состоящим из феноло-эпоксидной смолы в стекловолоконной сотовой структуре. По мере того как трение об атмосферу Земли вызывало обугливание и испарение теплозащитного экрана, тепло уносилось от космического корабля. Толщина теплозащитного экрана варьируется от 7 сантиметров (2,75 дюйма) у основания до 0,6 сантиметра (0,25 дюйма) в передней части. Общая масса теплозащитного экрана составляет около 1400 килограммов (3000 фунтов).
Главным подрядчиком по командному модулю «Аполлона» была корпорация North American Rockwell Corporation.
Командный модуль предоставлен Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства.
Diameter 3.9 m. (12 ft., 10 in.) max. Length 3.2 m. (10 ft., 7 in.)
Лунные породы
91. Образец пузырчатого базальта, образованного в результате лунного вулканизма 3,7 миллиарда лет назад, в Лунной приемной лаборатории. Приборы регистрируют размер и ориентацию породы. Пустоты в этом образце образовались газами, выходившими из еще расплавленной породы. Длина этого образца составляет 13,5 сантиметра (5,5 дюйма). Фрагмент этой лунной породы выставлен в галерее «Аполлон на Луне».
Во время шести посадок на Луну по программе «Аполлон» астронавты собирали и доставляли на Землю образцы лунной поверхности. Образцы собирались как из плоских регионов лунных морей — огромных котловин, созданных древними ударами метеоритов и позднее заполненных лавой из недр луны, — так и из материковых регионов.
Последующий анализ образцов показал, что поверхность Луны в основном состоит из трех видов пород.
Базальт, порода областей лунных морей, образовался, когда лава из недр Луны поднималась к поверхности, заполняла огромные метеоритные ударные бассейны, а затем остывала.
Анортозит, материковая порода, по мнению многих ученых, образовался при остывании и затвердевании первоначальной коры Луны. Согласно этой теории, легкий минерал плагиоклаз всплыл на поверхность Луны и образовал анортозит.
Брекчия, подвергшаяся ударному воздействию порода, состоит из крупных и мелких фрагментов горных пород, которые были раздроблены и перераспределены по лунной поверхности ударами метеоритов. Впоследствии под воздействием тепла и давления эти фрагменты вновь соединились в новые породы.
Лунные грунты в основном состоят из фрагментов трех типов пород и их минералов, а также стекла, образованного метеоритными ударами и вулканическими извержениями.
Образцы лунных пород предоставлены во временное пользование Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства.
92. Астронавт Шмитт собирает образцы с помощью лунных грабель — ручного инструмента, используемого для сбора камней и каменной крошки размером от 1,3 сантиметра (½ дюйма) до 2,5 сантиметра (1 дюйм).
Рекомендуемая литература
Historical and General Background Clarke, Arthur C. The Promise of Space. New York: Harper & Row, 1968. Dornberger, Walter. V-2. New York: Viking Press, 1954. Durant III, Frederick C.; and George S. James, eds. First Steps Towards Space (Smithsonian Annals of Flight, No. 10). Washington, D.C.: Smithsonian Institution Press, 1974. Available through the Superintendent of Documents, U.S. Government Printing Office, Washington, D.C. 20402 (stock no. 4705-00011). Emme, Eugene, ed. The History of Rocket Technology. Detroit: Wayne State Press, 1964. Ley, Willy. Rockets, Missiles, and Men in Space. New York: Viking Press, 1968. Stoiko, Michael. Soviet Rocketry: Past, Present and Future. New York: Holt, Reinhart & Winston, 1970. Von Braun, W.; and F. I. Ordway. History of Rocket and Space Travel. New York: T. Y. Crowell, 1975. Biographical Lehman, Milton. This High Man. New York: Farrar, Straus & Giroux, 1963. Thomas, Shirley, ed. Men of Space. 8 vols. Philadelphia: Chilton Book Co., 1963. Popular Cortright, Edgar M. Exploring Space with a Camera. Washington, D.C.: U.S. Government Printing Office, 1968. Davis, Merton; and Bruce C. Murray. View From Space: Photographic Exploration of the Planets. New York: Columbia University Press, 1971. Gatland, Kenneth. Spacecraft and Boosters. Fallbrook, California: Aero Publications, 1964. ——. The Robot Explorers. New York: Macmillan, 1972. Moore, Patrick. Space. London: Burke Publishing Co., 1968. Sharpe, Mitchell R. Living in Space. New York: Doubleday, 1969. Technical Corliss, William R. Space Probes and Planetary Exploration. Princeton, N.J.: Van Nostrand, 1965. Glasstone, Samuel. Sourcebook on the Space Sciences. New York: D. Van Nostrand Co., Inc., 1965. Purser, Paul E.; Maxime A. Faget; and Norman F. Smith, eds. Manned Spacecraft. New York: Fairchild Publications, Inc., 1964. Ruppe, Harry O. Introduction to Astronautics. 2 vols. Campbell, California: Academy Press, 1966-1967. Apollo Moon Landings Collins, Michael. Carrying the Fire. New York: Farrar, Straus & Giroux, 1974. Cortright, Edgar M., ed. Apollo Expeditions to the Moon. Washington, D.C.: U.S. Government Printing Office, 1975 (stock no. 033-000-00630-6). Lewis, Richard S. Appointment on the Moon. New York: Viking Press, 1969. ——. Voyages of Apollo. Chicago: Quadrangle Books, 1974. Wilford, John N. We Reach the Moon. Rev. ed. Chicago: W. W. Norton & Co., 1971. Speculative Sagan, Carl. The Cosmic Connection. New York: Doubleday, 1973. Shkolvskii, I. S.; and Carl Sagan. Intelligent Life in the Universe. New York: Holden-Day, 1966. Strong. J. G. Flight to the Stars: An Inquiry into the Feasibility of Interstellar Flight. New York: Hart Publishing Co., 1965. Sullivan, Walter. We Are Not Alone: The Search for Intelligent Life on Other Worlds. New York: McGraw-Hill, 1964.
ПЛАН ПЕРВОГО ЭТАЖА
103 Vertical Flight 102 Air Transportation 101 Museum Shop 100 Milestones of Flight 115 Theater Entrance 114 Space Hall 113 Rocketry & Space Flight 105 General Aviation 106 Exhibition Flight 107 Life in the Universe 108 South Lobby 109 Flight Testing 110 Satellites 111 Benefits From Flight
ПЛАН ВТОРОГО ЭТАЖА
203 Sea-Air Operations 201 Spacearium 215 Theater 213 Flight Technology 205 World War II Aviation 206 Balloons and Airships 207 Air Traffic Control 208 Special Exhibits 209 World War I Aviation 210 Apollo to the Moon 211 Flight and the Arts Обложка:
Старт ракеты Atlas Centaur с полезной нагрузкой INTELSAT, 23 августа 1973 года.
Земля из космоса, сфотографированная экипажем «Аполлона-16».
Астронавт Уайт совершает первый выход в открытый космос из корабля «Джемини-4».
Астронавт «Аполлона-12» с флагом Соединенных Штатов на лунной поверхности.
Задняя обложка:
Основные парашюты опускают командный модуль «Скайлэб-3» в Тихий океан.
Сброс твердотопливных ракетных ускорителей во время запуска геостационарного экологического спутника наблюдения GOES-1.
Вид с правого сиденья космического корабля «Джемини-8» при стыковке с целевым аппаратом «Агена».
Художественное представление спускаемого аппарата «Викинг» для Марса при приближении к посадке.
Целевой аппарат «Агена», видимый с «Джемини-11» после сброса фала.
Вид Орбитальной мастерской «Скайлэб», сфотографированной экипажем «Скайлэб-2».
«Викинг-2», направляющийся к Марсу, запускается на борту ракеты Titan Centaur 9 сентября 1975 года.
Интерпретация Пола Калле запуска ракеты «Сатурн-5».
Сводная фотография Нью-Йорка и Норфолка со спутника изучения природных ресурсов Земли ERTS-1.
Фотомикрократия тонкого среза лунной породы.
Цветовое усиление фотографии Земли в дальнем ультрафиолете, сделанной из космоса.
Испытательная станция НАСА на Уоллопс-Айленд в штате Вирджиния.
(Все фотографии предоставлены Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства.)
Примечания транскрибера
Сохранена информация об издании из печатной версии: эта электронная книга является общественным достоянием в стране публикации.
Молча исправлено несколько очевидных опечаток.
Подписи к иллюстрациям перемещены ближе к соответствующим изображениям; ссылки на изображения в подписях скорректированы соответствующим образом.
Только в текстовых версиях текст курсивом выделен _нижними подчеркиваниями_.