"… Pada zaman kuno, orang mengintip ke langit untuk melihat gambar pahlawan mereka di antara buruj. Banyak yang berubah sejak itu: manusia dengan daging dan darah telah menjadi pahlawan kita. Yang lain akan mengikuti dan pasti akan pulang ke rumah. Pencarian mereka tidak akan sia-sia. Namun, orang-orang ini adalah yang pertama, dan mereka akan tetap menjadi yang pertama di hati kita. Mulai sekarang, setiap orang yang tidak akan memusatkan perhatian pada Venus akan ingat bahawa sudut kecil dunia asing ini selamanya milik umat manusia."
- Ucapan Presiden Barack Obama yang didedikasikan untuk ulang tahun ke-40 penghantaran misi berawak ke Venus, M. Canaveral, 31 Oktober 2013
Pada ketika ini, anda hanya dapat mengangkat bahu dan dengan jujur mengakui bahawa tidak pernah ada penerbangan berawak ke Venus. Dan "ucapan Presiden Obama" itu sendiri hanyalah petikan dari ucapan R. Nixon yang dipersiapkan sekiranya berlaku kematian angkasawan yang dihantar untuk menakluki bulan (1969). Namun, pementasan yang kikuk mempunyai justifikasi yang sangat spesifik. Ini adalah bagaimana NASA melihat rancangan selanjutnya untuk penerokaan angkasa pada tahun 1960-an:
- 1973, 31 Oktober - pelancaran kenderaan pelancaran Saturn-V dengan misi berawak ke Venus;
- 1974, 3 Mac - laluan kapal berhampiran Bintang Pagi;
- 1974, 1 Disember - kembalinya modul keturunan dengan kru ke Bumi.
Sekarang ini seperti fiksyen sains, tetapi kemudian, setengah abad yang lalu, saintis dan jurutera dipenuhi dengan rancangan dan harapan yang paling berani. Mereka memiliki teknologi yang paling kuat dan sempurna untuk menaklukkan ruang, yang dibuat dalam rangka program bulan "Apollo" dan misi automatik untuk mempelajari sistem suria.
Kenderaan pelancaran Saturn V adalah kenderaan pelancaran buatan manusia yang paling kuat yang pernah ada, dengan jisim pelancaran melebihi 2900 tan. Dan jisim muatan yang dilancarkan ke orbit bumi rendah dapat mencapai 141 tan!
Anggarkan ketinggian roket. 110 meter - dari bangunan 35 tingkat!
Kapal angkasa 3 tempat duduk berat "Apollo" (berat petak perintah - 5500 … 5800 kg; berat modul servis - hingga 25 tan, di antaranya 17 tan adalah bahan bakar). Kapal inilah yang seharusnya digunakan untuk melampaui orbit bumi rendah dan terbang ke badan langit terdekat - Bulan.
Tahap atas S-IVB (tahap ketiga Saturnus-V LV) dengan mesin yang dapat digunakan kembali, digunakan untuk melancarkan kapal angkasa Apollo ke orbit rujukan di sekitar Bumi, dan kemudian ke jalur penerbangan ke Bulan. Tahap atas seberat 119.9 tan mengandungi 83 tan oksigen cair dan 229.000 liter (16 tan) hidrogen cair - 475 saat api padat. Terasnya adalah sejuta ton!
Sistem komunikasi ruang angkasa jarak jauh yang memastikan penerimaan dan penghantaran data yang boleh dipercayai dari kapal angkasa pada jarak ratusan juta kilometer. Perkembangan teknologi dok di angkasa adalah kunci untuk penciptaan stesen orbit dan pemasangan kapal angkasa berawak untuk penerbangan ke planet dalam dan luar sistem suria. Kemunculan teknologi baru dalam mikroelektronika, sains bahan, kimia, perubatan, robotik, instrumentasi dan bidang-bidang lain yang berkaitan berarti terobosan segera dalam penerokaan angkasa lepas.
Pendaratan manusia di bulan tidak jauh, tetapi mengapa tidak menggunakan teknologi yang ada untuk melakukan ekspedisi yang lebih berani? Contohnya - flyby berawak dari Venus!
Sekiranya berjaya, kita - untuk pertama kalinya dalam seluruh era peradaban kita - akan beruntung melihat dunia misteri yang jauh di sekitar Bintang Pagi. Berjalan sejauh 4000 km di atas penutup awan Venus dan larut di bawah cahaya matahari yang menyilaukan di seberang planet ini.
Kapal angkasa Apollo - S-IVB di sekitar Venus
Sudah dalam perjalanan kembali, angkasawan akan berkenalan dengan Mercury - mereka akan melihat planet ini dari jarak 0.3 unit astronomi: 2 kali lebih dekat daripada pemerhati dari Bumi.
1 tahun dan 1 bulan di tempat terbuka. Laluan itu panjang setengah bilion kilometer.
Pelaksanaan ekspedisi antar planet pertama dalam sejarah dirancang menggunakan teknologi eksklusif yang ada dan contoh teknologi roket dan ruang angkasa yang dibuat di bawah program Apollo. Sudah tentu, misi yang begitu kompleks dan panjang memerlukan sejumlah keputusan yang tidak standard ketika memilih susun atur kapal.
Sebagai contoh, tahap S-IVB, setelah habis bahan bakar, harus diudarakan, dan kemudian digunakan sebagai petak yang dihuni (bengkel basah). Idea untuk menukar tangki bahan bakar menjadi tempat tinggal bagi angkasawan kelihatan sangat menarik, terutamanya memandangkan bahawa "bahan bakar" bermaksud hidrogen, oksigen, dan campuran "toksik" H2O mereka.
Enjin utama kapal angkasa Apollo seharusnya digantikan oleh dua enjin roket pendorong cecair dari tahap pendaratan modul lunar. Dengan dorongan yang sama, ini mempunyai dua kelebihan penting. Pertama, penduaan enjin meningkatkan kebolehpercayaan keseluruhan sistem. Kedua, muncung yang lebih pendek memudahkan reka bentuk terowong penyesuai yang kemudiannya akan digunakan oleh angkasawan untuk menavigasi antara modul perintah Apollo dan tempat tinggal di dalam S-IVB.
Perbezaan penting ketiga antara "kapal angkasa Venus" dan kumpulan S-IVB - Apollo biasa dikaitkan dengan "tetingkap" kecil kerana membatalkan pelancaran dan mengembalikan modul perkhidmatan-perintah ke Bumi. Sekiranya berlaku kerosakan di tahap atas, kru kapal mempunyai beberapa minit untuk menghidupkan mesin brek (enjin roket propulsi kapal angkasa Apollo) dan meneruskan perjalanan kembali.
Susun atur kapal angkasa Apollo bersama dengan tahap atas S-IVB. Di sebelah kiri adalah tahap keberangkatan asas dengan "modul lunar" yang penuh sesak. Kanan - pemandangan "kapal Venus" di pelbagai peringkat penerbangan
Akibatnya, bahkan SEBELUM awal percepatan ke Venus, pemisahan dan pemasangan kembali sistem harus dilakukan: Apollo terpisah dari S-IVB, "jatuh" di atas kepalanya, dan setelah itu berlabuh dengan tahap atas dari sisi modul arahan. Pada masa yang sama, enjin utama Apollo berorientasi ke arah luar, ke arah penerbangan. Ciri yang tidak menyenangkan dari skema ini adalah kesan tidak standard dari beban berlebihan pada badan angkasawan. Ketika enjin tahap atas S-IVB dihidupkan, angkasawan terbang secara harfiah dengan "mata di dahi mereka" - beban yang berlebihan, bukannya menekan, sebaliknya, "menarik" mereka dari tempat duduk mereka.
Menyedari betapa sukar dan berbahayanya ekspedisi itu, diusulkan untuk mempersiapkan penerbangan ke Venus dalam beberapa tahap:
- penerbangan uji coba mengelilingi Bumi kapal angkasa Apollo dengan model massa dan ukuran S-IVB yang berlabuh;
- penerbangan berawak satu tahun dari kelompok Apollo - S-IVB di orbit geostasioner (pada ketinggian 35 786 km di atas permukaan Bumi).
Dan hanya selepas itu - permulaan ke Venus.
Stesen orbital "Skylab"
Masa berlalu, jumlah masalah teknikal bertambah, begitu juga masa yang diperlukan untuk menyelesaikannya. "Program lunar" merosakkan anggaran NASA secara drastik. Enam pendaratan di permukaan cakerawala terdekat: keutamaan dicapai - ekonomi AS tidak dapat menarik lebih banyak. Euforia kosmik pada tahun 1960-an telah sampai pada kesimpulan logiknya. Kongres semakin memotong anggaran untuk kajian Badan Aeroangkasa Nasional, dan tidak ada yang ingin mendengar tentang penerbangan berawak yang megah ke Venus dan Mars: stesen antarplanet automatik melakukan pekerjaan yang sangat baik untuk mempelajari ruang.
Akibatnya, pada tahun 1973, stesen Skylab dilancarkan ke orbit dekat bumi dan bukannya kelompok Apollo - S-IVB. Reka bentuk yang hebat, bertahun-tahun lebih awal - cukup untuk mengatakan bahawa jisimnya (77 tan) dan jumlah petak yang dapat dihuni (352 meter padu) adalah 4 kali lebih tinggi daripada yang lain - stesen orbit Soviet Salyut / Siri Almaz …
Rahsia utama SkyLab: ia diciptakan berdasarkan tahap ketiga S-IVB kenderaan pelancaran Saturn-V. Namun, tidak seperti kapal Venus, bahagian dalam Skylab tidak pernah digunakan sebagai tangki bahan bakar. Skylab segera dilancarkan ke orbit dengan satu set peralatan saintifik dan sistem sokongan hidup. Di atas kapal terdapat 2,000 paun makanan dan 6,000 paun air. Meja sudah siap, sudah tiba masanya untuk menerima tetamu!
Dan kemudian ia bermula … Orang Amerika menghadapi banyak masalah teknikal sehingga operasi stesen tersebut ternyata mustahil. Sistem bekalan kuasa tidak berfungsi, keseimbangan panas terganggu: suhu di dalam stesen meningkat hingga + 50 ° Celsius. Untuk memperbaiki keadaan itu, ekspedisi tiga angkasawan segera dihantar ke Skylab. Selama 28 hari yang dihabiskan di stesen kecemasan, mereka membuka panel panel suria yang macet, memasang "perisai" pelindung haba di permukaan luar, dan kemudian, dengan menggunakan mesin kapal angkasa Apollo, mengarahkan Skylab dalam sudut sedemikian rupa sehingga permukaan lambung yang diterangi oleh Matahari mempunyai luas minimum.
Skylab. Pelindung haba yang dipasang pada pendakap kelihatan jelas
Stesen itu entah bagaimana dimasukkan ke dalam keadaan berfungsi, balai cerap di sinar-X dan sinar ultraviolet mula berfungsi. Dengan bantuan peralatan Skylb, "lubang" di korona matahari ditemukan, dan puluhan eksperimen biologi, teknikal dan astrofisik dilakukan. Sebagai tambahan kepada "brigade pembaikan dan pemulihan", stesen ini dikunjungi oleh dua ekspedisi lagi - berlangsung selama 59 dan 84 hari. Kemudian, stesen berubah-ubah itu dimarahi.
Pada bulan Julai 1979, 5 tahun selepas lawatan terakhir manusia, Skylab memasuki suasana yang padat dan runtuh di Lautan Hindi. Sebahagian puing-puing jatuh di wilayah Australia. Maka berakhirlah kisah perwakilan terakhir era "Saturnus-V".
TMK Soviet
Penasaran bahawa projek serupa diusahakan di negara kita: sejak awal 1960-an, OKB-1 mempunyai dua kumpulan kerja di bawah pimpinan G. Yu. Maximov dan K. P. Feoktistov mengembangkan sebuah projek untuk kapal angkasa antarplanet berat (TMK) untuk mengirim ekspedisi berawak ke Venus dan Mars (kajian benda langit dari jalan penerbangan tanpa mendarat di permukaan mereka). Tidak seperti Yankees, yang pada awalnya berusaha sepenuhnya menyatukan sistem Program Aplikasi Appolo, Soviet Union mengembangkan kapal yang sama sekali baru dengan struktur yang kompleks, loji tenaga nuklear dan enjin jet elektrik (plasma). Jisim anggaran tahap keberangkatan kapal angkasa di orbit Bumi sepatutnya 75 tan. Satu-satunya perkara yang menghubungkan projek TMK dengan "program lunar" domestik adalah kenderaan pelancaran super berat N-1. Unsur utama semua program yang bergantung pada kejayaan lebih jauh di angkasa.
Pelancaran TMK-1 ke Mars dijadualkan pada 8 Julai 1971 - pada masa-masa Konfrontasi Besar, ketika Planet Merah mendekati Bumi sedekat mungkin. Kembalinya ekspedisi itu dirancang pada 10 Julai 1974.
Kedua-dua versi TMK Soviet mempunyai algoritma suntikan kompleks ke orbit - versi "lebih ringan" kapal angkasa yang dicadangkan oleh kumpulan kerja Maximov yang memperuntukkan pelancaran modul tanpa pemandu TMK ke orbit bumi rendah diikuti dengan pendaratan kru tiga orang angkasawan dihantar ke angkasa dalam "Kesatuan" yang sederhana dan boleh dipercayai. Versi Feokistov menyediakan skema yang lebih canggih dengan beberapa pelancaran N-1 dengan pemasangan kapal angkasa seterusnya di angkasa.
Dalam proses kerja TMK, sebuah kompleks studi kolosal dilakukan untuk membuat sistem sokongan hidup untuk siklus tertutup dan regenerasi oksigen, isu-isu perlindungan radiasi kru dari suar suria dan radiasi galaksi dibincangkan. Banyak perhatian diberikan kepada masalah psikologi seseorang tinggal di tempat yang terkurung. Kenderaan pelancaran super berat, penggunaan loji tenaga nuklear di ruang angkasa, enjin plasma terbaru (pada masa itu), komunikasi antara planet, algoritma untuk dok-melepaskan stok kapal-kapal berbilang ton di orbit dekat bumi - TMK muncul di hadapan penciptanya dalam bentuk sistem teknikal yang sangat kompleks, hampir mustahil untuk dilaksanakan dengan bantuan teknologi 1960-an.
Reka bentuk konsep kapal angkasa antara planet berat dibekukan setelah beberapa siri pelancaran N-1 "lunar" yang tidak berjaya. Di masa depan, diputuskan untuk meninggalkan pengembangan TMK yang memihak kepada stesen orbit dan projek lain yang lebih realistik.
Dan kebahagiaan sangat dekat …
Walaupun terdapat semua teknologi yang diperlukan dan semua kesederhanaan penerbangan ke cakerawala yang terdekat, flyby berawak Venus dan Mars berada di luar kekuatan penakluk angkasa yang mulia selama tahun 1960-an.
Secara teori, semuanya cukup baik: sains dan industri kita dapat mencipta hampir semua elemen kapal antara planet yang berat dan bahkan melancarkannya secara berasingan ke angkasa lepas. Namun, dalam praktiknya, pakar Soviet dalam industri roket dan angkasa, seperti rakan mereka dari Amerika, menghadapi sebilangan besar masalah yang tidak dapat diselesaikan sehingga projek TMK terkubur "di bawah tajuk" selama bertahun-tahun.
Isu utama dalam penciptaan kapal angkasa antarplanet, seperti sekarang, adalah KEBOLEHAN sistem seperti itu. Dan ada masalah dengan itu …
Sehingga hari ini, dengan tahap pengembangan mikroelektronika, enjin jet elektrik dan teknologi tinggi lain, menghantar ekspedisi berawak ke Planet Merah kelihatan paling berisiko, sukar untuk dipenuhi, dan yang paling penting, misi yang terlalu mahal untuk projek sedemikian dilaksanakan dalam kenyataan. Walaupun percubaan untuk mendarat di permukaan Planet Merah ditinggalkan, penginapan jangka panjang seseorang di petak kapal angkasa yang sempit, ditambah dengan keperluan menghidupkan semula kenderaan pelancaran super berat, memaksa pakar moden untuk menarik kesimpulan yang jelas: dengan tahap teknologi yang ada, misi berawak ke planet terdekat dari "kumpulan terestrial" hampir mustahil.
Jarak! Ini semua mengenai jarak kolosal dan masa yang diperlukan untuk mengatasinya.
Penembusan yang nyata akan berlaku hanya apabila enjin dengan daya tuju tinggi dan dorongan spesifik yang tidak kurang tinggi diciptakan, yang akan memastikan pecutan kapal dengan kelajuan ratusan km / s dalam jangka waktu yang singkat. Kelajuan penerbangan yang tinggi secara automatik akan menghilangkan semua masalah dengan sistem sokongan kehidupan yang kompleks dan jangka panjang ekspedisi dalam ruang yang luas.
Modul arahan dan perkhidmatan Apollo
