“… Nei tempi antichi, le persone scrutavano il cielo per vedere le immagini dei loro eroi tra le costellazioni. Da allora molto è cambiato: le persone in carne ed ossa sono diventate i nostri eroi. Altri seguiranno e troveranno sicuramente la strada di casa. Le loro ricerche non saranno vane. Tuttavia, queste persone sono state le prime e rimarranno le prime nei nostri cuori. D'ora in poi, tutti coloro che non fisseranno lo sguardo su Venere ricorderanno che un piccolo angolo di questo mondo alieno appartiene per sempre all'umanità.
- Il discorso del presidente Barack Obama dedicato al 40° anniversario dell'invio di una missione con equipaggio su Venere, M. Canaveral, 31 ottobre 2013
A questo punto, puoi solo alzare le spalle e ammettere onestamente che non c'è mai stato alcun volo con equipaggio su Venere. E lo stesso "discorso del presidente Obama" è solo un estratto dal discorso preparato di R. Nixon in caso di morte degli astronauti inviati a conquistare la luna (1969). Tuttavia, la goffa messa in scena ha giustificazioni molto specifiche. Ecco come la NASA ha visto i suoi ulteriori piani per l'esplorazione dello spazio negli anni '60:
- 1973, 31 ottobre - il lancio del veicolo di lancio Saturn-V con una missione con equipaggio su Venere;
- 1974, 3 marzo - il passaggio della nave nei pressi della Morning Star;
- 1974, 1 dicembre - il ritorno del modulo di discesa con l'equipaggio sulla Terra.
Ora sembra fantascienza, ma poi, mezzo secolo fa, scienziati e ingegneri erano pieni dei piani e delle aspettative più audaci. Hanno nelle loro mani la tecnologia più potente e perfetta per conquistare lo spazio, creata nell'ambito del programma lunare "Apollo" e missioni automatiche per studiare il sistema solare.
Il veicolo di lancio Saturn V è il più potente veicolo di lancio mai creato dall'uomo, con una massa di lancio superiore a 2900 tonnellate. E la massa del carico utile lanciato in orbita bassa potrebbe raggiungere le 141 tonnellate!
Stimare l'altezza del razzo. 110 metri - da un edificio di 35 piani!
Veicolo spaziale pesante a 3 posti "Apollo" (peso del vano di comando - 5500 … 5800 kg; peso del modulo di servizio - fino a 25 tonnellate, di cui 17 tonnellate di carburante). Era questa nave che doveva essere usata per andare oltre l'orbita terrestre bassa e volare verso il corpo celeste più vicino: la Luna.
Stadio superiore S-IVB (terzo stadio del Saturn-V LV) con motore riutilizzabile, utilizzato per lanciare la navicella Apollo in un'orbita di riferimento attorno alla Terra, e poi in una traiettoria di volo verso la Luna. Lo stadio superiore del peso di 119,9 tonnellate conteneva 83 tonnellate di ossigeno liquido e 229.000 litri (16 tonnellate) di idrogeno liquido - 475 secondi di fuoco solido. La spinta è di un milione di newton!
Sistemi di comunicazione spaziale a lungo raggio che assicurano la ricezione e la trasmissione affidabili di dati da veicoli spaziali a distanze di centinaia di milioni di chilometri. Lo sviluppo della tecnologia di attracco nello spazio è la chiave per la creazione di stazioni orbitali e per l'assemblaggio di veicoli spaziali pesanti con equipaggio per i voli verso i pianeti interni ed esterni del sistema solare. L'emergere di nuove tecnologie in microelettronica, scienza dei materiali, chimica, medicina, robotica, strumentazione e altri campi correlati ha significato un'inevitabile svolta imminente nell'esplorazione dello spazio.
Lo sbarco di un uomo sulla luna non era lontano, ma perché non utilizzare la tecnologia disponibile per effettuare spedizioni più ardite? Ad esempio, un sorvolo di Venere con equipaggio!
In caso di successo, noi - per la prima volta in tutta l'era della nostra civiltà - saremmo fortunati a vedere quel mondo lontano e misterioso nelle vicinanze della Stella del Mattino. Cammina per 4000 km sopra la copertura nuvolosa di Venere e dissolti nella luce solare accecante dall'altra parte del pianeta.
Apollo - Veicolo spaziale S-IVB nelle vicinanze di Venere
Già sulla via del ritorno, gli astronauti conosceranno Mercurio: vedranno il pianeta da una distanza di 0,3 unità astronomiche: 2 volte più vicino degli osservatori dalla Terra.
1 anno e 1 mese in open space. Il percorso è lungo mezzo miliardo di chilometri.
L'implementazione della prima spedizione interplanetaria della storia è stata pianificata utilizzando esclusivamente tecnologie esistenti e campioni di tecnologia missilistica e spaziale creati nell'ambito del programma Apollo. Naturalmente, una missione così complessa e lunga richiederebbe una serie di decisioni non standard nella scelta del layout di una nave.
Ad esempio, lo stadio S-IVB, dopo l'esaurimento del carburante, doveva essere ventilato, e quindi utilizzato come vano abitato (officina umida). L'idea di convertire i serbatoi di carburante in alloggi per gli astronauti sembrava molto allettante, soprattutto considerando che "carburante" significava idrogeno, ossigeno e la loro miscela "tossica" di H2O.
Il motore principale della navicella Apollo avrebbe dovuto essere sostituito da due motori a razzo a propellente liquido dalla fase di atterraggio del modulo lunare. Con la stessa spinta, questo aveva due importanti vantaggi. Innanzitutto, la duplicazione dei motori ha aumentato l'affidabilità dell'intero sistema. In secondo luogo, gli ugelli più corti hanno facilitato la progettazione di un tunnel adattatore che sarebbe stato successivamente utilizzato dagli astronauti per navigare tra il modulo di comando dell'Apollo e gli alloggi all'interno dell'S-IVB.
La terza importante differenza tra la "nave spaziale venusiana" e il solito pacchetto S-IVB - Apollo è associata a una piccola "finestra" per annullare il lancio e restituire il modulo di servizio di comando sulla Terra. In caso di malfunzionamenti nello stadio superiore, l'equipaggio della nave aveva alcuni minuti per accendere il motore di frenatura (motore a razzo di propulsione della navicella spaziale Apollo) e riprendere la rotta di ritorno.
Layout della navicella Apollo in combinazione con lo stadio superiore S-IVB. Sulla sinistra c'è la fase di partenza di base con un "modulo lunare" imballato. A destra - una veduta della "nave venusiana" in varie fasi del volo
Di conseguenza, anche PRIMA dell'inizio dell'accelerazione verso Venere, è stato necessario effettuare la separazione e il riaggancio del sistema: l'Apollo si è separato dall'S-IVB, è “rotato” sopra la sua testa, e successivamente è stato agganciato allo stadio superiore dal lato del modulo di comando. Allo stesso tempo, il motore principale dell'Apollo era orientato verso l'esterno, nella direzione del volo. Una caratteristica spiacevole di questo schema era l'effetto non standard del sovraccarico sui corpi degli astronauti. Quando il motore dello stadio superiore S-IVB è stato acceso, gli astronauti hanno volato letteralmente con "gli occhi sulla fronte" - il sovraccarico, invece di premere, al contrario, li ha "tirati" fuori dai loro posti.
Rendendosi conto di quanto sia difficile e pericolosa una tale spedizione, è stato proposto di prepararsi per il volo su Venere in più fasi:
- volo di prova intorno alla Terra del veicolo spaziale Apollo con un modello di massa e dimensioni agganciato S-IVB;
- un anno di volo con equipaggio dell'ammasso Apollo - S-IVB in orbita geostazionaria (ad un'altitudine di 35 786 km sopra la superficie terrestre).
E solo allora - l'inizio di Venere.
Stazione orbitale "Skylab"
Il tempo è passato, il numero dei problemi tecnici è cresciuto, così come il tempo necessario per risolverli. Il "programma lunare" ha drasticamente devastato il budget della NASA. Sei atterraggi sulla superficie del corpo celeste più vicino: priorità raggiunta - l'economia statunitense non potrebbe tirare di più. L'euforia cosmica degli anni Sessanta è giunta alla sua logica conclusione. Il Congresso tagliò sempre più il budget per lo studio dell'Agenzia aerospaziale nazionale e nessuno voleva nemmeno sentire parlare di grandiosi voli con equipaggio su Venere e Marte: le stazioni interplanetarie automatiche hanno svolto un ottimo lavoro nello studio dello spazio.
Di conseguenza, nel 1973, la stazione Skylab fu lanciata in un'orbita vicina alla Terra invece dell'ammasso Apollo - S-IVB. Un design fantastico, molti anni in anticipo sui tempi - basti dire che la sua massa (77 tonnellate) e il volume dei compartimenti abitabili (352 metri cubi) erano 4 volte superiori a quelli dei suoi coetanei - stazioni orbitali sovietiche della Salyut / Serie Almaz…
Il segreto principale dello SkyLab: è stato creato sulla base del terzo stadio dell'S-IVB del veicolo di lancio Saturn-V. Tuttavia, a differenza della nave Venere, gli interni di Skylab non sono mai stati utilizzati come serbatoio di carburante. Skylab è stato immediatamente lanciato in orbita con un set completo di attrezzature scientifiche e sistemi di supporto vitale. A bordo c'erano 2.000 libbre di cibo e 6.000 libbre di acqua. La tavola è apparecchiata, è ora di ricevere gli ospiti!
E poi è iniziato … Gli americani hanno dovuto affrontare un tale flusso di problemi tecnici che il funzionamento della stazione si è rivelato praticamente impossibile. Il sistema di alimentazione era fuori servizio, il bilancio termico era disturbato: la temperatura all'interno della stazione era salita a + 50 ° Celsius. Per rimediare alla situazione, è stata inviata urgentemente a Skylab una spedizione di tre astronauti. Durante i 28 giorni trascorsi a bordo della stazione di emergenza, hanno aperto il pannello del pannello solare inceppato, hanno montato uno "scudo" di schermatura termica sulla superficie esterna e poi, utilizzando i motori della navicella Apollo, hanno orientato lo Skylab in un'angolazione tale che il superficie dello scafo illuminata dal Sole aveva l'area minima.
Skylab. Lo scudo termico installato sulle bretelle è chiaramente visibile
La stazione è stata in qualche modo messa in funzione, l'osservatorio di bordo nei raggi X e nell'ultravioletto ha iniziato a funzionare. Con l'aiuto dell'attrezzatura Skylb, sono stati scoperti "buchi" nella corona solare e sono stati effettuati dozzine di esperimenti biologici, tecnici e astrofisici. Oltre alla "brigata di riparazione e restauro", la stazione è stata visitata da altre due spedizioni - della durata di 59 e 84 giorni. Più tardi, la capricciosa stazione fu messa in naftalina.
Nel luglio 1979, 5 anni dopo l'ultima visita umana, Skylab entrò nella densa atmosfera e collassò sull'Oceano Indiano. Parte dei detriti è caduta sul territorio dell'Australia. Così finì la storia dell'ultimo rappresentante dell'era "Saturno-V".
TMK sovietico
È curioso che un progetto simile sia stato lavorato nel nostro paese: dall'inizio degli anni '60, OKB-1 ha due gruppi di lavoro sotto la guida di G. Yu. Maximov e K. P. Feoktistov ha sviluppato un progetto per un veicolo spaziale interplanetario pesante (TMK) per inviare una spedizione con equipaggio su Venere e Marte (studio dei corpi celesti da una traiettoria di volo senza atterrare sulla loro superficie). A differenza degli Yankees, che inizialmente cercarono di unificare completamente i sistemi del programma applicativo Appolo, l'Unione Sovietica sviluppò una nave completamente nuova con una struttura complessa, una centrale nucleare e motori a getto elettrico (plasma). La massa stimata della fase di partenza del veicolo spaziale in orbita terrestre doveva essere di 75 tonnellate. L'unica cosa che collegava il progetto TMK con il "programma lunare" domestico era il veicolo di lancio super pesante N-1. Un elemento chiave di tutti i programmi da cui dipendevano i nostri ulteriori successi nello spazio.
Il lancio di TMK-1 su Marte era previsto per l'8 luglio 1971, durante i giorni del Grande Confronto, quando il Pianeta Rosso si avvicina alla Terra il più vicino possibile. Il ritorno della spedizione era previsto per il 10 luglio 1974.
Entrambe le versioni del TMK sovietico avevano un complesso algoritmo di iniezione in orbita: la versione "più leggera" del veicolo spaziale proposta dal gruppo di lavoro di Maximov prevedeva il lancio del modulo senza equipaggio TMK nell'orbita terrestre bassa seguito dall'atterraggio di un equipaggio di tre cosmonauti consegnati nello spazio in una "Unione" semplice e affidabile. La versione di Feokistov prevedeva uno schema ancora più sofisticato con diversi lanci N-1 con il successivo assemblaggio del veicolo spaziale nello spazio.
Nel corso del lavoro sul TMK, è stato condotto un colossale complesso di studi per creare sistemi di supporto vitale per un ciclo chiuso e la rigenerazione dell'ossigeno, sono state discusse le questioni della protezione dalle radiazioni dell'equipaggio dai brillamenti solari e dalle radiazioni galattiche. Molta attenzione è stata dedicata ai problemi psicologici della permanenza di una persona in uno spazio ristretto. Veicolo di lancio super-pesante, l'uso di centrali nucleari nello spazio, gli ultimi motori al plasma (a quel tempo), comunicazioni interplanetarie, algoritmi per l'attracco-sgancio di parti di navi multi-tonnellate nell'orbita vicina alla terra - TMK è apparso prima dei suoi creatori sotto forma di un sistema tecnico estremamente complesso, praticamente impossibile da realizzare con l'ausilio della tecnologia degli anni '60.
Il concept design del veicolo spaziale interplanetario pesante è stato congelato dopo una serie di lanci falliti del "lunare" N-1. In futuro, è stato deciso di abbandonare lo sviluppo di TMK a favore di stazioni orbitali e altri progetti più realistici.
E la felicità era così vicina…
Nonostante la presenza di tutte le tecnologie necessarie e tutta l'apparente semplicità dei voli verso i corpi celesti più vicini, un sorvolo con equipaggio di Venere e Marte era al di là del potere dei gloriosi conquistatori dello spazio durante gli anni '60.
In teoria, tutto era relativamente buono: la nostra scienza e industria potevano ricreare quasi tutti gli elementi di una nave interplanetaria pesante e persino lanciarli separatamente nello spazio. Tuttavia, in pratica, gli specialisti sovietici nell'industria missilistica e spaziale, come le loro controparti americane, hanno dovuto affrontare un numero così mostruoso di problemi insolubili che il progetto TMK è stato sepolto "sotto la voce" per molti anni.
Il problema principale nella creazione di veicoli spaziali interplanetari, come ora, era l'AFFIDABILITÀ di un tale sistema. E c'erano problemi con questo …
Ancora oggi, con l'attuale livello di sviluppo della microelettronica, dei motori a reazione elettrici e di altre tecnologie hi-tech, l'invio di una spedizione con equipaggio sul Pianeta Rosso sembra una missione quantomeno rischiosa, difficile da realizzare e, soprattutto, eccessivamente costosa per un progetto del genere. essere realizzato nella realtà. Anche se il tentativo di atterrare sulla superficie del Pianeta Rosso viene abbandonato, la permanenza a lungo termine di una persona negli angusti compartimenti della navicella, unita alla necessità di far rivivere veicoli di lancio super pesanti, costringe gli specialisti moderni a disegnare un conclusione inequivocabile: con il livello di tecnologia esistente, le missioni con equipaggio sui pianeti più vicini del "gruppo terrestre" sono praticamente impossibili.
Distanza! Riguarda le distanze colossali e il tempo necessario per superarle.
Una vera svolta avverrà solo quando verranno inventati motori con elevata spinta e impulso specifico non meno elevato, che garantiranno l'accelerazione della nave a una velocità di centinaia di km / s in un breve periodo di tempo. L'elevata velocità di volo rimuoverà automaticamente tutti i problemi con i complessi sistemi di supporto vitale e la permanenza a lungo termine della spedizione nella vastità dello spazio.
Modulo di comando e servizio Apollo
