Журнал
«ГОРИЗОНТЫ ТЕХНИКИ ДЛЯ ДЕТЕЙ»
«Horyzonty Techniki dla Dzieci»
№ 2 (80) февраль 1969
Посадка на Луну
Экспедиция на Луну. Знакомая по многим научно-фантастическим произведениям картина: лунный пейзаж, резкие тени от стоящей в отдалении ракеты, люди в защитных скафандрах… И вот эта картина со страниц научной фантастики перешла сегодня в реальные научно-технические проекты.
Человек полетит на Луну! Как сделать, чтобы полёт и посадка его были безопасными, чтобы он мог ступить на поверхность планеты, незнакомой еще с шагами людей?
Гигантская многолетняя работа ведется учеными для этого. И один из важнейших ее этапов — первая космическая станция «Луна-2», попавшая на Луну. Она первая совершила посадку. Посадку? Но ведь она просто упала на планету, — можете возразить вы.
Да, упала. Но с точки зрения космонавтической науки — это один из способов посадки.
Давайте посмотрим, как можно посадить корабль на Луну…
Посадка грубая или мягкая — это способы посадки космического корабля на поверхность планеты. Именно так можно посадить корабль и на Луну.
Разберемся поподробнее, что означает каждый из способов прилунения.
Начнем с самой простой посадки — с жесткой. Жесткая посадка протекает без торможения космического аппарата, без гашения бешенной второй космической скорости. Иными словами, это падение, удар о лунную поверхность разведчика — автомата, посланного с Земли. Пример такой посадки вам известен; станция «Луна-2».
Грубая посадка отличается тем, что какую-то часть скорости, с которой врывается в сферу лунного притяжения земной корабль там, на Земле, предусмотрели погасить, предусмотрели, хоть сколько-нибудь замедлить стремительный космический бег на дистанции Земля-Луна.
С такой целью в программу полета заложена команда, строго приказывающая автоматам на определенном расстоянии от поверхности планеты развернуть корабль в сторону, противоположную его движению. Тогда сопла двигателей будут направлены в сторону планеты назначения, в нашем случае, в сторону Луны. Корабль начнет прилуняться как бы «вверх ногами». Такой маневр нужен для того, чтобы тяга двигателей, направленная в противоположную от движения сторону, замедляла его.
Увы, результат грубой посадки — тоже удар о поверхность планеты. Примером его служит американская станция «Рейнджер-VII».
Оправдывают ли себя такие посадки? Что дают они нашей земной науке?
Очень и очень много. Огромные по важности научные сведения, колоссальной ценности научную информацию передают на землю корабли, заканчивающие свой путь жесткой и грубой посадкой. Советские лунники провели исследования магнитных полей вокруг Земли и Луны, космических лучей, межпланетного газа, метеоритных частиц. В результате этих исследований были сделаны два больших научных открытия: Луна в отличие от Земли не обладает значительным магнитным полем; она не окружена, как Земля, зонами радиации.
Большая заслуга и американского «Рейджера-VII». Его телевизионные камеры за 16 мин. 40 сек. падения на Луну передали на Землю 4316 снимков поверхности. А регистрация скорости падения высокочувствительными электронными приборами позволила уточнить массу Луны.
Представьте себе, как же стремятся ученые посадить на Луну космический корабль так, чтобы он не разбился, чтобы он сел на поверхность, затормозив движение, погасив скорость — чтобы корабль совершил мягкую посадку!
Вспомним, как все газеты мира писали о первой в истории науки посадке советской автоматической станции «Луна-9». Вспомните, что говорили об этом событии выдающиеся ученые. Мягкая посадка «Луны-9» и фотографирование «на месте» лунной поверхности были признаны грандиозным успехом космонавтики.
Еще бы! Совершена мягкая посадка на Луну — единственно возможная посадка для корабля с человеком на борту!
Как же ее осуществили?
Нечего и говорить, что это дело чрезвычайно сложное и чрезвычайно ответственное. Ведь земной корабль так должен сесть на Луну, чтобы не получить никаких повреждений. Это значит, что скорость посадки должна быть минимальной, надо за какое-то определенное время погасить стремительный бег космического аппарата, затормозить его.
Вдумайтесь, как трудно сделать это, да еще в условиях, когда нет атмосферы, которая послужила бы естественным тормозом и позволила бы к тому же применить парашюты.
Ведь незаторможенный корабль врежется в луну со скоростью порядка 2500 м/сек. А чтобы мягко прилуниться, ее надо снизить до нескольких метров в секунду! И только один путь — погасить скорость за счет работы реактивных двигателей, за счет дополнительных запасов горючего.
Расчеты, которые проводят ученые, говорят — скорость движения можно гасить у поверхности Луны, только там включать тормозные двигатели. Тогда расход горючего не будет большим.
Но когда космический корабль летит к цели с экспедицией землян, такой способ исключается. Исключается из-за гигантских перегрузок, которые возникнут при таком режиме посадки. Перегрузки будут так велики, что их не сможет вынести живой организм. Да, пожалуй, и техническая аппаратура.
Правда, специалисты считают, что полеты первых лунных экспедиций не будут «нацелены» прямо на Луну. Траектории их полетов предполагают рассчитывать таким образом, чтобы корабль прошел на расстоянии нескольких десятков или сотен километров от планеты. То есть корабль землян превратится в искусственный спутник Луны, который будет двигаться по своей орбите. Ее принято называть орбитой ожидания.
С нее космонавты уточнят место посадки, проверят перед спуском еще раз оборудование. После окончательного выбора места включится вычислительное устройство, которое все очень точно просчитает.
И только после этого начнется спуск.
Человек готовится выйти на поверхность Луны! Чтобы это совершилось, нужно много и много усилий ученых, инженеров, рабочих, космонавтов.
Давайте обратимся к одному из тех людей, кто уже внес свою лепту в дело достижения заветной цели. Вот мнение советского космонавта Валерия Быковского.
«Для обеспечения жизни и работы космонавтов на орбите и на Луне потребуются специальные скафандры. Значительным событием в решении этой проблемы стало создание скафандра, в котором А. Леонов первым в истории вышел в открытый космос. Эксперимент с выходом в космическое пространство выполнен успешно. На экранах телевизоров было видно, что скафандр не ограничивал движений космонавта, а фал, соединяющий его с кораблем, позволял удалиться более чем на пять метров от корабля.
Характеристики корабля и покрытия были подобраны с расчетом на оптимальный лучистый теплообмен. В дальнейшем скафандр космонавта, очевидно, будет снабжен средствами передвижения. Тогда длительное пребывание вне корабля и выполнение различных операций станут обычным явлением.
Несколько слов о методах выхода из корабля. Сейчас существуют две системы, принципиально отличающиеся одна от другой. Советские космонавты пользуются шлюзом. Несколько усложняя конструкцию корабля, шлюз позволяет космонавту выходить в открытый космос без разгерметизации кабины. Наши американские коллеги вынуждены перед выходом в космос разгерметизировать всю капсулу. И командир корабля, и космонавт, выходящий из корабля, фактически оказываются в космическом пространстве, с той лишь разницей, что один находится в разгерметизированной кабине, а другой выходит из нее. Таким образом, от воздействия различных факторов космического пространства американских космонавтов предохраняет только скафандр, а советских — еще и кабина, климат которой не меняется благодаря использованию шлюза для выхода в космос.
Опыт первых полетов с выходом человека в космос внимательно изучается, он принесет большую пользу при подготовке лунных экспедиций.»