Иван Шунейко - Пилотируемые полеты на Луну
После отделения ступени S-IVB от корабля Apollo траектория S-IVB была откорректирована с расчетом попадания в Луну 4 февраля в момент времени To +82 ч 38 мин.
В ходе полета к Луне Apollo-14 наблюдался ряд неполадок. 2 февраля обнаружилось, что при выбрасывании отходов за борт происходит утечка кислорода из кабины командного отсека; астронавты проверили и отрегулировали клапан. 3 февраля экипажу сообщили из Центра управления полетом, что в одном из аккумуляторов взлетной ступени лунного корабля по данным телеметрической информации напряжение ниже номинального значения 37 в на 0,3 в. Астронавты подтвердили эти телеметрические данные, однако дальнейшего падения напряжения не наблюдалось. Для обеспечения всех операций при старте с Луны достаточно одного аккумулятора, второй является резервным, но по инструкции, посадка на Луну разрешается только при исправности обоих аккумуляторов.
Первая коррекция траектории по плану полета Apollo-14 не производилась, так как в ней не было необходимости. Вторая коррекция была произведена в момент времени To +30 ч 36 мин; ЖРД служебного отсека проработал 10,3 сек, скорость была увеличена на 22 м/сек и корабль Apollo-14 перешел на гибридную траекторию. Эта коррекция позволила компенсировать 40-мин задержку на старте и обеспечила минимальное расстояние при пролете Луны 124 км. Третья коррекция не производилась, а четвертая была выполнена 4 февраля; ЖРД служебного отсека проработал 0,6 сек и увеличил скорость полета корабля на 1,15 м/сек. В момент времени To +82 ч 36 мин 42,7 сек был включен ЖРД служебного отсека; он проработал 6 мин 12,23 сек, скорость корабля уменьшилась на 921,8 м/сек и он перешел на начальную эллиптическую орбиту ИСЛ высотой 106,5/311 км.
В момент To +82 ч 57 мин на Луну упала ступень S-IVB примерно в 165 км к юго-западу от места установки пассивного сейсмометра, ближе, чем предполагалось. Координаты точки падения 7°72' ю. ш., 26°03' з. д.; сейсмометр регистрировал колебания поверхности Луны в течение ~3 ч. После двух витков Apollo-14 по орбите ИСЛ вновь был включен ЖРД служебного отсека; он проработал 21,38 сек, скорость уменьшилась на 62,97 м/сек и корабль перешел на эллиптическую орбиту с высотой периселения 17,2 км и высотой апоселения 109 км. На втором витке по этой орбите С. Руса фотографировал район вблизи кратера Декатр – предполагаемое место посадки корабля Apollo-16.
В момент времени To +103 ч 27 мин лунный корабль с астронавтами А. Шепардом и Э. Митчеллом отделился от основного блока, а С. Руса с помощью ЖРД служебного отсека перевел основной блок на орбиту ИСЛ высотой 94/119 км. За 1,5 ч до расчетного времени включения ЖРД посадочной ступени лунного корабля для посадки на Луну на пульте управления лунного корабля появился сигнал о том, что в бортовую ЭЦВМ введена программа Р-70 (аварийное прекращение посадки) и Р-71 (аварийное возвращение к основному блоку). Это произошло в результате замыкания тумблера, вводящего в бортовую ЭЦВМ эти программы. Отработка программы аварийного прекращения посадки началась бы автоматически через 26 сек после включения посадочного ЖРД. Приборная лаборатория Массачусетского технологического института срочно разработала программу, которая должна была исключить автоматическую отработку программ Р-70 и Р-71. Программа была введена в бортовую ЭЦВМ лунного корабля и проверки показали, что она обеспечивает поставленные перед ней задачи. Эти операции были закончены всего за 10 мин до расчетного момента включения ЖРД посадочной ступени. В момент времени To +108 ч 42 мин был включен ЖРД посадочной ступени и в соответствии с требованиями новой программы им управлял А. Шепард, вручную дросселированием поддерживая тягу на уровне 477 кг. Далее он перевел ЖРД на режим максимальной тяги, после чего началась отработка ЦАП лунного корабля штатной программы Р-63. На высоте 9140 м должен был произойти захват лунной поверхности посадочным радиолокатором, но захвата не произошло. Если бы захвата не произошло до высоты 3 км, то по инструкции пришлось бы отказаться от посадки. Э. Митчелл несколько раз включал и выключал радиолокатор, но захват произошел лишь спустя 2,5 мин на высоте ~8 км. При входе в дальний коридор на высоте 2,3 км над лунной поверхностью скорость корабля относительно Луны была 493 км/ч. А. Шепард и Э. Митчелл увидели кратер Коун, являющийся для них ориентиром. Перед входом в ближний коридор А. Шепард включил модифицированную полуавтоматическую программу Р-66, а на высоте 200 м перешел на полностью ручное управление посадкой. Когда корабль снизился до высоты 30 м, поднялось облако лунной пыли. Когда щупы коснулись поверхности Луны, вертикальная скорость равнялась 0,9 м/сек. В момент посадки в баках посадочной ступени оставалось топлива на 60 сек полета.
Посадка произошла в момент времени To +108 ч 55 мин на 75 сек позже расчетного времени. Лунный корабль Apollo-14 совершил посадку между группой кратеров Триплет и группой кратеров Дуплет на площадке с уклоном 8° в точке с координатами 3°40'27" ю. ш., 17°27'58" з. д. в 26,5 м от расчетного места посадки.
На ЛунеПосле посадки астронавты в течение 3 мин находились в готовности совершить аварийный старт с Луны, затем они получили из Центра управления полетом разрешение оставаться на Луне. А. Шепард и Э. Митчелл стравили остатки топлива из баков посадочной ступени, выключили бортовые системы, которые не должны работать на Луне и начали подготовку к выходу на Луну. Выход задержался на 1 ч, так как пришлось устранять неисправность в системе радиосвязи, расположенной в ранцевой системе скафандра А. Шепарда. В момент времени To +114 ч 17 мин кабина лунного корабля была разгерметизирована. В момент To +114 ч 31 мин А. Шепард вышел на Луну первым, через 5 мин за ним вышел Э. Митчелл. Астронавты сняли с корпуса посадочной ступени 2-колесную тележку весом 9 кг, предназначенную для перевозки научных приборов, пород лунного грунта и изучения динамики движения колесной установки по поверхности Луны. Каркас тележки алюминиевый, шины колес из полиэфирного корда, рассчитанного на работу в диапазоне температур от -65 до +121°C; камеры шин надуваются до давления 0,07…0,14 ат.
Э. Митчелл собрал аварийный комплект образцов лунных пород, А. Шепард перенес и установил телевизионную камеру в 15 м от лунного корабля. Астронавты погрузили на тележку комплект научного оборудования и направились к месту установки приборов на расстоянии 100 м от лунного корабля. Катить тележку было легко, но астронавты трижды останавливались, Э. Митчелл тяжело дышал и вынужден был отдыхать. Используя лунную карту, они с трудом ориентировались на пути к цели. На расчетном месте от корабля оказалась впадина и они прошли к западу еще 10 м, чтобы разместить приборы на возвышенности. К моменту времени To +116 ч 37 мин астронавты пользовались ранцевой системой жизнеобеспечения уже 2 ч 18 мин; когда они приступили к установке научных приборов у А. Шепарда пульс был 90…100, а у Э. Митчелла 100…120 ударов в 1 мин. В момент времени To +117 ч 47 мин установка приборов была закончена и Э. Митчелл пошел вдоль кабеля с геофонами, подрывая ударником пиротехнические заряды. Из 21 заряда ему удалось привести в действие 13. Когда прошло 3 ч 56 мин с момента перехода астронавтов на ранцевую систему жизнеобеспечения, Центр управления полетом продлил на 30 мин пребывание на Луне, но предупредил, что им потребуется 18 мин на возвращение к кораблю.
На обратном пути к кораблю, когда астронавты собирали образцы лунных пород, они получили предупреждение Центра управления полетом, что у них осталось мало времени до завершения первого выхода, надо торопиться. Астронавты подошли к лунному кораблю в момент времени To +118 ч 56 мин; Э. Митчелл, а затем А. Шепард поднялись в кабину, в To +119 ч 07 мин люк был закрыт и кабина наполнена кислородом. Первый выход на Луну продолжался 4 ч 44 мин. Энергетические затраты астронавтов на поверхности Луны были на 20% ниже ожидавшихся. Система водяного охлаждения работала на режиме низкого расхода, лишь на короткое время Э. Митчелл переключал свою систему на средний расход при установке комплекта приборов. Средняя величина тепловыделения у А. Шепарда составляла 210 ккал1 ч, у Э. Митчелла 220 ккал/ч. Из общего запаса воды в системе охлаждения (3,85 кг} А. Шепард израсходовал 2,13 кг, Э. Митчелл 2,54 кг. После возвращения в корабль в ранцевой системе жизнеобеспечения А. Шепарда осталось запаса кислорода на 1 ч, у Э. Митчелла на 0,5 ч. 6 февраля астронавты предприняли второй выход на Луну. Перед этим они 2 раза принимали пищу, зарядили ранцевые системы жизнеобеспечения, спали 4,5 ч. При подготовке ко второму выходу они тщательно проверили скафандр Э. Митчелла, у которого обнаружилась утечка кислорода в соединениях скафандра с гермошлемом и перчатками. Основная задача второго выхода – путешествие к вершине кратера Коун, исследование лунной поверхности, сбор образцов лунных пород, измерение магнитного поля. По просьбе астронавтов второй выход начался раньше запланированного времени. Люк был открыт в момент времени To +131 ч 52 мин, через 5 мин на Луну вышел А. Шепард, за ним через 3 мин вышел Э. Митчелл. Астронавты погрузили на тележку оборудование и направились на восток к кратеру Коун. Первая остановка была сделана на расстоянии 75 м от лунного корабля; астронавты произвели измерение напряженности магнитного поля, зарегистрировав около 100 гамма, что превышает величины, полученные при измерении с орбиты ИСЛ. По мнению специалистов, это свидетельствует о наличии пространственных вариаций напряженности лунного магнитного поля. Астронавты прошли поле, усеянное камнями диаметром 60…90 см, и в центре площадки между тремя кратерами диаметром ~20 м приступили к сбору образцов лунных пород. Была взята колонка лунного грунта с глубины 45 см; глубже проникнуть не удалось, мешали твердые породы.
