Аполлон-11. Апогей.

20 сентября 1967 года (за полтора с небольшим месяца до первого беспилотного испытательного полёта ракеты-носителя Сатурн-5 и командно-служебного модуля «Аполлон-4») все руководящие сотрудники НАСА, имевшие отношение к Программе Аполлон, собрались в Вашингтоне. Для выполнения задачи, поставленной президентом США Джоном Кеннеди, — до конца десятилетия высадить человека на Луну и благополучно вернуть его на Землю — оставалось чуть больше двух лет. В итоге был принят первоначальный пошаговый план, в котором все миссии (полёты) расписывались по семи шагам от A до G (в порядке букв английского алфавита), где G означала достижение цели — миссию с посадкой астронавтов на Луну.

Позднее, после полёта «Аполлона-9», к этим буквенным обозначениям добавятся миссии H и J, более сложные и с большей продолжительностью пребывания на Луне (H — до полутора суток с двумя выходами на поверхность; J — до трёх суток с тремя выходами)

В результате полёта «Аполлона-7» 11—22 октября 1968 года была успешно выполнена программа С-миссии (Оценка работы систем командно-служебного модуля (КСМ) и действий экипажа). Следующими должны были стать миссии D (первые пилотируемые испытания лунного модуля) и E (испытания лунного модуля на очень высокой околоземной орбите). К первой из них готовились Макдивитт, Скотт и Швейкарт (дублёры: Конрад, Гордон и Бин), ко второй — Борман, Коллинз и Андерс (дублёры: Армстронг, Ловелл и Олдрин). Однако из-за серьёзных проблем производство лунного модуля задерживалось. В начале августа 1968 года НАСА получило от ЦРУ информацию, что СССР планирует предпринять в конце года пилотируемый облёт Луны. Было высказано предложение запустить следующий корабль без лунного модуля на действительно высокую орбиту, простирающуюся на 380 000 км до Луны. Серьёзных возражений никто не высказал. Миссию было решено переквалифицировать в C' (англ. C-prime, Си-прайм). Об окончательном решении было объявлено 12 ноября 1968 года. Узнав о том, что «Аполлон-8» полетит без лунного модуля, Джеймс Макдивитт отказался от этого полёта, сославшись на то, что он слишком много времени потратил на подготовку к пилотированию лунного корабля. Фрэнк Борман, который должен был лететь на «Аполлоне-9», отнёсся к «Аполлону-8» с большим энтузиазмом, несмотря на то, что лететь предстояло без лунного модуля. Принцип ротации экипажей, которого придерживался начальник отряда астронавтов Дональд Слейтон, состоял в том, что дублирующий экипаж становился основным через два полёта на третий.

Есть сведения, что, вопреки принципу ротации, Дональд Слейтон (начальник отряда астронавтов) предлагал Фрэнку Борману и его экипажу осуществить первую посадку на Луну вместо Армстронга и Олдрина, но тот отказался.

9 января 1969 года на пресс-конференции Борман заявил, что полёт на «Аполлоне-8» был для него последним (до этого он пообещал жене и детям больше не летать в космос), тем самым публично отказавшись от шансов стать первым на Луне. В тот же день экипаж Армстронга был назван основным экипажем «Аполлона-11». Помешать стать первыми им с того момента могли только проблемы с «Аполлоном-9» и «Аполлоном-10».

Все члены экипажа «Аполлона-11» были опытными лётчиками-испытателями. Армстронг служил в авиации ВМС США, но ко времени полёта вышел в отставку и был гражданским сотрудником НАСА. Коллинз и Олдрин были офицерами ВВС США. Армстронг и Олдрин участвовали в Корейской войне. Полёт «Аполлона-11» стал вторым случаем в истории американской пилотируемой космической программы, когда весь экипаж состоял из опытных астронавтов (первый — «Аполлон-10», третьим через почти два десятка лет станет STS-26). Все трое совершили по одному космическому полёту в рамках «Программы Джемини».

Слева направо - космонавты Эдвин Э. Алдрин-младший, пилот лунного модуля; Нил А. Армстронг, командир; и Майкл Коллинз, пилот командного модуля. На заднем плане - Аполлон Boilerplate 1102, который использовался в тренировочных упражнениях. 24 мая 1969 г.

Армстронг был командиром корабля «Джемини-8». В том полёте в марте 1966 года впервые в мире в ручном режиме была осуществлена стыковка двух космических кораблей. Миссия была прервана досрочно из-за неполадок в двигателе системы ориентации, которые привели к неуправляемому быстрому вращению состыкованных кораблей и создали угрозу для жизни членов экипажа.

Коллинз вместе с Джоном Янгом (командир) в июле 1966-го летал в качестве пилота на «Джемини-10». Было впервые осуществлено сближение с двумя различными космическими кораблями. Коллинз совершил два выхода в открытое космическое пространство. В ходе одного из них он впервые перешёл от одного корабля к другому.

Олдрин в ноябре 1966 года пилотировал «Джемини-12» (командир — Джеймс Ловелл). В ходе миссии совершил три выхода в космос общей продолжительностью 5,5 часа.

Все трое — одногодки, 1930 года рождения.

Ракета-носитель "Сатурн V" (AS-506) с космическим кораблем "Аполлон-11" прибыла на комплекс 39 стартовых площадок в Космическом центре им. Кеннеди (KSC) 20 мая 1969 года:

Ракета-носитель "Сатурн V" (AS-506) с космическим кораблем "Аполлон-11" прибыла на комплекс 39 стартовых площадок в Космическом центре им. Кеннеди (KSC) 20 мая 1969 года

Корабль Apollo-11 стартовал 16 июля 1969 г. в 13 ч 32 мин по Гринвичу с азимутом 72° в начале открытия стартового окна (рис. 43.1, а, б, в).

Такой старт давал возможность произвести посадку на Луне в расчетном месте № 2 при угле возвышения Солнца около 10°, при общей продолжительности полета 8 сут 3 ч, обеспечивал резерв топлива для ЖРД служебного отсека, соответствующий изменению скорости 52 м/сек.

Первая ступень ракеты Saturn V закончила работу на дальности 93,5 км, подняла аппарат на высоту 67 км и увеличила его скорость до 2760 м/сек.

Вторая ступень S-II закончила работу на дальности 1640,2 км, подняла аппарат на 187 км и увеличила его скорость до 6935,6 м/сек. Двигаясь по баллистической траектории через 20 мин после отделения, вторая ступень упала в Атлантический океан на расстоянии 4250 км от места старта.

Третья ступень ракеты Saturn V начала работать сразу после отделения ступени S-II. ЖРД J-2 проработал 145 сек, увеличил скорость кораблч Apollo до 7791,4 м/сек и вывел его на орбиту ожидания 184,2/190,3 км с наклоном к экватору 32,51°.

Экипаж имел возможность управлять ракетой-носителем Saturn V в случае неисправности инерциальной платформы основной системы управления и навигации приборного отсека. На участке работы ступени S-1C экипаж мог переключить управление ракетой-носителем с системы управления приборного отсека на систему управления и навигации, действующую из командного отсека. При отказе автоматической системы во время работы второй и третьей ступеней ракеты экипаж переходит на ручное управление, посылая с помощью рукояток управления через бортовую ЭЦВМ сигналы в приборный отсек.

Номинальная траектория старта и последовательность операций Apollo-11:

Перестроение корабля Apollo-11.
Через 25 мин после выхода на траекторию полета к Луне экипаж приступил к маневру перестроения, осуществив его с той же последовательностью операций, как и в полете Apollo-10.
В момент времени Т0+04 ч 09 мин корабль Apollo-11 был отброшен четырьмя пружинами от S-IVB со скоростью около 0,3 м/сек.
После отделения корабля был включен ЖРД служебного отсека на 2,9 сек, сообщивший приращение скорости 6 м/сек, чтобы отвести корабль на безопасное расстояние перед сливом топлива из баков S-IVB. Слив остатков топлива через камеру ЖРД J-2 вывел ступень S-IVB на траекторию, по которой, пройдя мимо задней кромки диска Луны, ступень вышла на орбиту вокруг Солнца.

Перестроение корабля Apollo-11.

Стыковка после перестроения.

Когда лунный корабль, снизился до высоты H=140 м, Н. Армстронг увидел, что автопилот ведет корабль на посадку в кратер размерами с футбольное поле, усеянный крупными камнями до 3 м в поперечнике. Н. Армстронг выключил автоматическую программу Р-64 и перевел бортовую ЭЦВМ на полуавтоматическую программу Р-66; в соответствии с этой программой ЖРД посадочной ступени управляется автоматически, чтобы вертикальная скорость снижения была 1 м/сек, а ЖРД РСУ управляются полностью вручную, что обеспечивает необходимую величину горизонтальной составляющей скорости. С помощью ЖРД РСУ Н. Армстронг обеспечил горизонтальную составляющую скорости 3-4,5 м/сек и лунный корабль благополучно перелетел опасный для посадки кратер.

Н. Армстронг имел возможность переключить бортовую ЭЦВМ на программу Р-67. В этом случае управление вектором тяги посадочного ЖРД и ЖРД РСУ полностью производится вручную, а бортовая ЭЦВМ лишь поддерживает вертикальную скорость снижения на уровне 0,3 м/сек. Н. Армстронг не воспользовался программой Р-67, так как она затягивает процесс посадки.

Перелетев опасный кратер и выбрав для посадки подходящее место, Н. Армстронг затормозил горизонтальную скорость, одновременно осуществляя вертикальное снижение корабля; от струи посадочного ЖРД поднялось облако лунной пыли на высоту до 20 м, которое мешало визуальному определению высоты и скорости. Сигнальная лампочка, свидетельствующая о контакте щупов посадочных опор с поверхностью Луны, загорелась в момент времени То+102 ч 45 мин 04 сек, через 0,9 сек был выключен ЖРД посадочной ступени, все четыре ноги шасси встали на лунный грунт в То+102 ч 45 мин 40,197 сек. 20 июля 1969 г. в 20 ч 17 мин 40,197 сек впервые корабль, пилотируемый человеком, совершил посадку на Луну.

Вид из окна лунного модуля сразу после посадки.

Вид из окна лунного модуля после посадки.

Вид из второго окна лунного модуля после посадки.

Надевание ранцев портативной системы жизнеобеспечения, их подключение к скафандрам и тестирование, а также проверка герметичности скафандров заняли гораздо больше времени, чем во время тренировок на Земле. Наконец, в понедельник, 21 июля, в 5:39 по московскому времени, Армстронг открыл люк, а в 5:51 начал спуск по лестнице к поверхности Луны. Этот исторический выход транслировала на Землю телекамера, установленная на посадочной ступени лунного модуля. На снимке: Астронавт Нил Армстронг выходит из Лунного Модуля «Орел» на поверхность Луны.

Выход Олдрина, снятый командиром корабля.

Телевизионная камера, снимавшая и передававшая на Землю выход Армстронга на поверхность Луны располагалась на кронштейне, который находился на ящике с инструментом между двумя опорами лунного модуля и управлялась оператором из Хьюстона.

Содержимое ящика с инструментом.

Телевизионная камера, снимавшая и передававшая на Землю выход астронавтов на поверхность Луны.

После того как Армстронг закрепил на груди фотокамеру, он начал снимать место посадки. На снимке: первый лунный кадр (AS11-40-5850). 

Мешок с мусором и согнутый щуп на "ноге" посадочного модуля