Секреты американской космонавтики - Александр Железняков

Третья система – «Лунный спасательный корабль» – представляла собой беспилотный корабль «Джемини», управляемый дистанционно и способный совершить прилунение в заданной точке. Она состояла из трех ступеней: ступени схода с орбиты, посадочной ступени и взлетной ступени. Возвращаемая капсула «Джемини», интегрированная в систему, имела увеличенный пассажирский салон, рассчитанный на двух астронавтов.

Это была последняя попытка реанимировать программу «Джемини». И она так же, как и предыдущие, оказалась неудачной. Ну а после того, как в октябре 1968 года «Аполлоны» вышли в космос, все разговоры о простом и дешевом варианте облета Луны полностью прекратились.

Одним из важных этапов подготовки к высадке на Луне стала организация беспилотных миссий к ночному светилу. Их главной задачей был сбор максимально возможного объема информации о нашем естественном спутнике и окололунном пространстве. Тем самым предполагалось решить, в первую очередь, вопросы безопасности участников лунных экспедиций.

В начале и середине 1960-х годов в США было реализовано три крупных проекта по изучению Луны.

Первая программа, получившая наименование «Рейнджер» (Ranger), предусматривала решение следующих задач: получение телевизионных изображений лунной поверхности, проведение радиолокационного зондирования Луны и изучение свойств ее пород с помощью гамма-спектрометра, доставка на Луну (полужесткая посадка) приборного контейнера с сейсмометром. Мягкая посадка на лунную поверхность не предусматривалась.

Все станции серии «Рейнджер» имели максимальный диаметр 1,52 метра, высоту в сложенном положении 2,52 метра, высоту в развернутом положении 3,12 метра. Максимальный поперечный размер достигал величины 5,18 метра. Масса станций варьировалась от 306 килограммов («Рейнджер-1») до 367 килограммов («Рейнджер-9»).

Реализация этой программы началась еще до появления лунной программы США и первоначально предусматривала проведение пяти полетов: двух испытательных и трех эксплуатационных. Когда же высадка на лунную поверхность стала национальной целью США, число таких полетов было увеличено.

«Рейнджер-1» и «Рейнджер-2» были первыми базовыми космическими станциями, предназначенными для технических исследований и измерений в окружающем пространстве на высоких околоземных орбитах. Их запуски состоялись соответственно 23 августа и 18 ноября 1961 года, но были неудачными – не произошло повторное включение двигателей верхних ступеней ракет-носителей, и аппараты были выведены на низкие орбиты с малым временем существования. Тем не менее полеты позволили получить некоторую научную и техническую информацию.

Станция «Рейнджер-7»

Следующие станции серии были оснащены тормозными двигателями, которые, как полагали, позволят доставить на поверхность Луны сейсмометр, рассчитанный на жесткую посадку. После удара прибор должен был самостоятельно прийти в рабочее состояние и передавать информацию о сейсмических характеристиках и падении метеоритов в течение последующих 60–90 суток. Естественно, в ходе полетов предполагалось решить и остальные задачи программы.

Первые пуски модифицированных станций также оказались неудачными. Трудности возникли уже на начальных этапах полетов.

При запуске «Рейнджера-3», который состоялся 26 января 1962 года, ракета-носитель сообщила аппарату избыточную скорость, что сделало невозможной встречу с Луной. Однако все системы аппарата оставались в рабочем состоянии, и был проведен большой объем исследований в полете, включая впервые выполненный промежуточный маневр коррекции орбиты.

Возникли проблемы и с двумя следующими станциями, запущенными 23 апреля и 18 октября 1962 года. На «Рейнджере-4» вышла из строя система управления, что не позволило нормально управлять полетом аппарата. Единственное, что смогли сделать специалисты Лаборатории реактивного движения, это с помощью передатчиков, установленных на посадочной капсуле и используемых в качестве маяков, «заставить» станцию упасть на обратной стороне Луны. И хотя точное место падения так и осталось неизвестным, «Рейнджер-4» стал первым американским аппаратом, достигшим Луны.

Похожие проблемы возникли и на «Рейнджере-5». Им также пришлось управлять через передатчик на посадочной капсуле, но попасть в Луну не удалось – станция прошла на расстоянии 725 километров от лунной поверхности и вышла на гелиоцентрическую орбиту.

После этого полета был проведен тщательный анализ всех систем аппаратов серии «Рейнджер» с целью выявления и модернизации элементов, обладающих недостаточной надежностью, а также резервирования наиболее ответственных элементов, чтобы гарантировать успех последующих запусков. В результате аппараты претерпели еще одну модификацию. В частности, была убрана посадочная капсула, а на ее место установили дополнительно два комплекта по три телевизионные камеры.

Полет «Рейнджера-6», запущенного 30 января 1964 года, протекал в целом нормально. Удалось обеспечить падение аппарата на Луну. Но телесъемка не состоялась. Как выяснилось впоследствии, во время запуска образовалась дуга высокого напряжения, повредившая телевизионную аппаратуру.

К радости конструкторов, три последних полета по программе были полностью успешными.

Станция «Рейнджер-7» стартовала 28 июля 1964 года и спустя трое суток упала на Луне в районе Моря Познания. Камеры на аппарате были включены за 18 минут до столкновения с поверхностью и вели непрерывную телепередачу. На Земле было получено 4308 снимков. Последнее изображение было сделано на высоте 1600 метров и охватывало площадь 30 на 50 километров. На нем были отчетливо видны кратеры диаметром до 1 метра.

Один из снимков, сделаннък «Рейнджером-8»

Запуск «Рейнджера-8» состоялся 17 февраля 1965 года. Спустя 65 часов станция упала на поверхности Луны в районе Моря Спокойствия. В соответствии с программой полета сближение с лунной поверхностью происходило по пологой траектории с углом наклона 42 градуса, чтобы охватить большую площадь. Удалось получить 7137 снимков высокого качества. Даже при значительной боковой составляющей скорости разрешение на последнем изображении было менее 2 метров.

«Рейнджер-9» отправился в полет 21 марта 1965 года. Наведение аппарата производилось на кратер Альфонса диаметром 130 километров. Падение произошло с отклонением в пределах 5 километров от расчетной точки. Было получено 5814 снимков. Разрешение на последнем снимке достигло 0,3 метра.

Тщательный анализ изображений, полученных с борта «Рейнджеров», показал, что «морские» равнины не имеют никаких особенностей, кроме кратеров с ровными краями. Отсутствие валунов, крупных камней и расщелин позволило перейти к следующему этапу изучения Луны – мягкой посадке.