Трудно поверить, что прошло почти полвека с тех пор, как Нил Армстронг, Эдвин «Базз» Олдрин и Майкл Коллинз вылетели из Космического центра Кеннеди на мысе Канаверал, Флорида, с выполнением президентского обещания. Но вот мы здесь.
Миссия «Аполлон-11» стартовала 16 июля 1969 года в 9:32 утра (по восточному поясному времени). НАСА выбрало это время не случайно. Он был выбран потому, что он отвечал нужным требованиям в длинном списке требований. Видите ли, составление графиков запусков всегда было строгой наукой.
Приземлиться как орел
У каждой миссии есть свои цели. В случае с «Аполлоном-11» главная цель состояла в том, чтобы отправить американского астронавта на Луну, выиграв космическую гонку для старого дяди Сэма. С этой целью НАСА выбрало пять потенциальных посадочных площадок чуть выше лунного экватора. Поскольку никому не нравятся ухабистые места приземления, места-кандидаты были географически плоскими.
Но космонавты не могли просто уйти при первой же возможности. Лунные сутки длятся 29,5 земных суток. Таким образом, если бы вы стояли в данной точке на поверхности Луны в течение этого времени, вы бы испытали около 14 дней непрерывного солнечного света, а затем примерно 14 дней непрерывной темноты. В случае с «Аполлоном-11» НАСА пошло по полной программе «Златовласка». Агентство решило, что ныне знаменитый модуль «Орел» экипажа должен приземлиться на лунном рассвете, когда солнце находится низко, но все еще видно.
Тени стали предметом обсуждения. Если бы тени на уровне земли были слишком длинными или слишком короткими, когда Армстронг и компания впервые прибыли, они вызвали бы проблемы с видимостью. Следовательно, Eagle должен был приземлиться, когда солнце находилось между 15 и 45 градусами над лунным горизонтом.
Планы поездок
Эти факторы помогли НАСА установить окно запуска. По сути, окно запуска - это временной интервал, в течение которого космический корабль может покинуть Землю. Они часто бывают довольно узкими, особенно при сложном маневрировании.
Давайте вернемся к Аполлону-11. Экипаж должен был взлететь; расположить себя над определенным уголком Земли; стрелять в сторону луны; а затем посадить Eagle в заранее одобренном месте во время лунного рассвета, когда солнце находится на высоте от 15 до 45 градусов. Разговор о строгом маршруте.
Из пяти возможных мест посадки НАСА в конечном итоге выбрало Море Спокойствия. Они хотели посадить туда Армстронга и Олдрина в конце лета 69-го. Лунная орбита означала, что у НАСА будет только два шанса поразить движущуюся цель. Чтобы достичь Моря Спокойствия в идеальных условиях, «Аполлон-11» должен был взлететь либо 16 июля, либо 14 августа.
НАСА выбрало первую дату. Окно запуска 16 июля было открыто с 9:32 до 13:54. Чтобы выиграть экипажу дополнительное время на случай, если оно понадобится позже, «Аполлон-11» был отправлен в небо при первой же возможности, то есть сразу, как только окно открылось.
Четыре дня спустя Армстронг и Олдрин совершили лунную походку. Астронавты вернулись на Землю 24 июля.
Вдевание иглы
Пятьдесят лет спустя расписание запусков по-прежнему трудно спланировать. Как сухо отмечает официальный сайт НАСА: «Это не работа для того, кто проспал уроки физики».
Время запуска неизбежно зависит от целей миссии. Хотите отправить марсоход на Марс? Лучше всего подождать, пока Марс и Земля окажутся в «оппозиции» - момент, когда расстояние между двумя планетами будет довольно коротким, и они обе будут на одной стороне от Солнца. Такая возможность появляется раз в 26 месяцев.
Если космический корабль должен посетить другое небесное тело (например, Марс или Луну), его планы путешествия будут продиктованы орбитальным путем другого мира и собственной траекторией Земли. И это еще не все; необходимо также учитывать гравитационное влияние других тел, таких как солнце.
Кроме того, искусственные устройства всегда сталкиваются с трением и ветром, когда проходят через атмосферу Земли. Это вмешательство гарантированно повлияет на траектории запуска и, соответственно, на окна запуска.
Космические лаборатории и бурное небо
Таким образом, отталкивание от атмосферы - проблема не только для миссий в дальнем космосе. Даже корабли, которые были построены для орбиты Земли и не идут дальше, должны иметь дело с этой проблемой.
Одним из таких объектов является Международная космическая станция (МКС). Лаборатория с экипажем, МКС вращается на высоте примерно 220 миль (350 километров) над Землей, совершая около 16 оборотов вокруг планеты каждый день.
НАСА раньше отправляло астронавтов на МКС на многоразовых космических челноках. Каждый день МКС будет проходить над стартовой площадкой на мысе Канаверал (или рядом с ней). Для успешного сближения шаттлы НАСА должны были взлететь в течение пяти минут после этого прохода. А чтобы избежать сброса топливных баков на населенные пункты, кораблям приходилось следовать по траектории с юга на север над Атлантическим океаном.
Вы не увидите ни одного из этих запусков в расписании НАСА на 2019 год. Американская программа космических шаттлов была закрыта в 2011 году, и НАСА больше не доставляет астронавтов на МКС. (На данный момент это работа России.)
Как бы то ни было, Космический центр Кеннеди ежегодно проводит множество других миссий. Между прочим, у НАСА есть много других стартовых площадок, в том числе база ВВС Ванденберг в южной Калифорнии.
Где бы ни был запланирован запуск, можно поспорить, что метеорологи НАСА уделяют пристальное внимание погоде. В начале 2019 года долгожданный запуск тяжелой ракеты SpaceX Falcon Heavy Rocket с мыса Канаверал был отложен из-за сильного ветра. Еще в 1971 году «погодные условия» вынудили НАСА отложить запуск «Аполлона-14» на 40 минут.
Дождь, молния и ветер - не единственные факторы, которые потенциально могут помешать запуску. Чтобы не подвергать опасности пролетающие мимо самолеты, НАСА сотрудничает с США. S. Военно-воздушные силы и Федеральное авиационное управление закрывают большие участки коммерческого воздушного пространства во время запусков.
Это безумие
Экипаж Аполлона-12 стартовал хмурым утром 14 ноября 1969 года из Космического центра Кеннеди на мысе Канаверал, штат Флорида, в 11:22. Всего через 36,5 секунды экипаж находился на расстоянии около 1,5 миль (2,4 км) над землей первая из двух молний ударила в судно. Никто не паниковал. Астронавты Чарльз «Пит» Конрад, Алан Бин и Ричард Гордон тщательно следовали инструкциям центра управления полетом, и в течение недели «Аполлон-12» добрался до Луны. Это событие побудило НАСА ввести строгие стандарты запуска, которые предотвратили повторение подобного в будущем.