Первый прыжок в космос США

в 15:03, , рубрики: Mercury-Redstone, YouTube, космонавтика, физика, Шепард

image
Хорошо, когда какое-нибудь историческое событие оснащено камерами с разных ракурсов, чтобы потом можно было посмотреть, как что происходило. Ещё лучше, когда событие не очень длинное, чтобы от хроники не стало скучно. По этим двум параметрам первый американский полёт в космос 5 мая 1961 года оказывается нагляднее полёта Гагарина — на «Mercury-Redstone 3» стояли две камеры, одна из которых снимала астронавта, а вторая — приборную доску. А то, что полёт был суборбитальный, означало, что продлится он всего пятнадцать минут, в отличие от относительно длинного орбитального полёта Гагарина на 108 минут. Энтузиасты космонавтики сделали даже несколько роликов с реконструкцией этого полёта. А к тому, который понравился мне больше, я добавил русские субтитры.

Немного о программе «Меркурий»

Программа «Меркурий» — это первая программа пилотируемых полётов в космос в США. Её задачами было создание пилотируемого корабля и исследование возможности для человека находиться в космосе. По программе «Меркурий» было совершено шесть пилотируемых полётов — два суборбитальных и четыре орбитальных. Первые суборбитальные полёты был в какой-то степени вынужденной мерой — у США медленно шла разработка МБР «Атлас», которая должна была выводить корабль на «полноценную» орбиту. Поэтому пришлось импровизировать — брать менее мощную, но освоенную БРСД «Редстоун» и вместо орбитальных полётов совершать «прыжки» в космос. В принципе, суборбитальный полёт давал возможность почувствовать в десять раз более длительную, чем на самолёте, невесомость (5 минут против 30 секунд), чтобы «познакомиться» с ней, и были даже планы знакомить каждого астронавта с невесомостью в суборбитальном полёте перед орбитальным полётом. Но космическая гонка спутала все планы — успех полёта Гагарина резко снизил ценность суборбитальных полётов.

Полёт «Mercury-Redstone 3»

Миссия «Mercury-Redstone 3» — это первый пилотируемый суборбитальный космический полёт США и первый в мире суборбитальный пилотируемый космический полёт. Он состоялся 5 мая 1961 года и длился всего 15 минут. Пилот — Алан Шепард.

Корабль

Первый прыжок в космос США
Слева — вид сверху, справа — вид внизу, виден выпущенный перископ

Корабль «Меркурий» — одноместный, выполненный по схеме усеченного конуса. В узкой части корабля находились парашюты (тормозной, основной и резервный), датчики горизонта, аварийный люк. В центральной части корабля располагался астронавт, приборы и баки расходных компонентов — перекиси водорода для системы ориентации, гелия для наддува, кислорода для дыхания. Снаружи широкой стороны корабля находился воздушный посадочный амортизатор, тепловой щит (бериллиевый для суборбитальных полётов и стекловолоконный для орбитальных полётов) и связка сбрасываемых тормозных двигателей. Корабль имел длину 3,3 м, диаметр 1,8 м, массу до 1400 кг. Недостаточная грузоподъемность американских ракет привела к тому, что «Меркурий» был очень маленьким и тесным, внутренний объем составлял всего 1,7 м^3, и астронавты говорили, что не «садятся» в капсулу, а «надевают её на себя».

Ракета-носитель

Первый прыжок в космос США

Ракета-носитель «Редстоун», полное название «Mercury-Redstone Launch Vehicle» — это модифицированная для пилотируемых полётов БРСД «PGM-11 Redstone», прямой потомок «Фау-2», разработки команды Вернера фон Брауна. В боевом варианте ракета несла термоядерную боеголовку, космические варианты использовались для запуска первого спутника США и других космических программ. Стартовая масса до 30 тонн, диаметр 1,78 м, длина 25,4 м.

Астронавт

Первый прыжок в космос США

А́лан Ба́ртлет Ше́пард-младший, родился 18 ноября 1923, умер 21 июля 1998. Закончил военно-морскую академию в Аннаполисе, служил на эсминце во время Второй Мировой войны. После войны пошёл в летчики, стал летчиком-испытателем и в 1959 году стал одним из семи астронавтов США первого набора. Рост 180 см, вес 77 кг.

Ход миссии

Первоначально пуск запланировали на 2 мая. Шепард и его дублёры Гриссом и Гленн проснулись в час ночи, позавтракали и стали ждать команды к отъезду на старт. Но из-за погодных условий старт отменили. Вторая попытка была совершена 5 мая. Шепард занял место в корабле за два часа до старта, в 5:15 утра ET. В 7 утра старт отложили на час из-за облачности — облака мешали наблюдениям ракеты, и было необходимо чистое небо для наблюдений поверхности Земли. Затем перегрелся инвертор, и пришлось стравливать излишнее давление в кислородном баке. Старт задерживался уже на два часа. Появилась проблема, о которой не задумались ни инженеры, ни медики — для полёта, который должен был продлиться всего пятнадцать минут, никто не задумался о санитарно-гигиенических потребностях астронавта. Проще говоря, в скафандре отсутствовал мочеприёмник. Четыре с лишним часа ожидания в ракете, не считая времени на поездку и прочее привели к тому, что первому американскому астронавту пришлось опорожнить мочевой пузырь в скафандр с риском короткого замыкания. Но ничего страшного не случилось. Шепард с юмором отнесся к ситуации, назвав себя «мокрой спиной» и призвал ЦУП «решить свои проблемы и зажечь наконец эту свечу». В итоге старт состоялся в 9:34 ET. Старт в прямом эфире смотрели от 45 до 70 миллионов человек, проще говоря, вся Америка. В школах были остановлены занятия, учреждения прекратили работы, даже уличное движение остановилось — все следили за прыжком в космос.

Первый прыжок в космос США

Время (ММ: СС) Событие Описание
00:00 Старт Старт, запуск корабельных часов.
00:16 Программа тангажа Ракета-носитель уменьшает тангаж от 90 до 45 градусов со скоростью 2 гр/сек.
00:40 Конец программы тангажа Ракета-носитель достигает угла тангажа 45 градусов.
01:24 Max Q Максимальный скоростной напор (28 кПа).
02:20 BECO Выключение двигателя (Booster Engine CutOff), скорость 2.3 км/с.
02:22 Сброс ДУ САС Сбрасывается башня системы аварийного спасения.
02:24 Отделение Двигатели разделения добавляют 4.6 м/с.
02:35 Разворот Автопилот разворачивает корабль кормой вперед и выставляет угол тангажа -34 градуса (носом вниз).
05:00 Апогей Апогей, высота 185 км, расстояние от старта 240 км.
05:15 Торможение Три твердотопливных тормозных двигателя работают каждый по 10 секунд. Интервал между пусками 5 секунд, их работа накладывается друг на друга. Скорость уменьшается на 155-170 м/с
05:45 Уборка перископа Перископ автоматически убирается при подготовке к входу в плотные слои атмосферы
06:15 Сброс ТДУ Спустя минуту после торможения тормозные двигатели сбрасываются, чтобы не закрывать теплозащитный щит.
06:20 Тормозная ориентация Автопилот ориентирует корабль на вхождение в плотные слои атмосферы кормой назад, носом вверх.
07:15 0.05 g (0.5 m/s²) Автопилот фиксирует начало атмосферы и раскручивает корабль для стабилизации.
09:38 Тормозной парашют Раскрывается тормозной парашют, высота 6,7 км, скорость замедляется до 111 м/с.
09:45 Дыхательный клапан Открывается клапан для вентиляции забортным воздухом, высота 6,1 км. Система жизнеобеспечения включает аварийную вентиляцию для охлаждения кабины.
10:15 Основной парашют Открывается основной парашют, высота 3 км, скорость снижения падает до 9,1 м/с.
10:20 Посадочный амортизатор Раскрывается посадочный амортизатор высотой 1,2 м
10:20 Сброс топлива Автоматически стравливается оставшееся топливо системы ориентации.
15:30 Приводнение Корабль приводняется на расстоянии примерно 480 км от старта.
15:30 Раскрытие системы спасения Раскрывается система поиска и спасения — зеленый краситель в воде, антенна и радиомаяк.

План полёта был расписан буквально по секундам, и в нем были следующие эксперименты:

  1. Ручная ориентация. Шепард проверил возможность и удобство ориентации по трем осям — тангажа, крена и рыскания.
  2. Наблюдение за поверхностью Земли. В перископ Шепард наблюдал Землю и сообщил, что Землю видно хорошо, можно распознавать большие озера, острова и прочие элементы ландшафта.
  3. Наблюдения ракеты. Ракета не должна была быть далеко, но, тем не менее, Шепард её не увидел. Впрочем, у «Меркурия» был весьма плохой обзор, так что это никого не удивило.
  4. Наблюдения звезд. Шепард должен был наблюдать звезды/планеты в смотровой иллюминатор. К сожалению, из-за сильного фонового света он ничего не увидел. Попытки увидеть звезды привели к тому, что он несколько выбился из графика, и впервые, по собственным воспоминаниям, занервничал.

Неисправности:

  1. За время полёта произошла только одна заметная неисправность — отказал датчик сброса ТДУ. На приборной доске была возможность сбросить операцию — нажатием кнопки сообщить системе что операция состоялась, чем Шепард и воспользовался.
  2. В книге «The Right Stuff» Вулфа утверждается, что Шепард забыл снять снижающий яркость фильтр с перископа перед стартом, и не решился снимать его потом, поэтому он видел в перископ черно-белую слабо контрастную картинку и не совсем искренне говорил ЦУПу «Какой красивый вид». Но подтверждения этой информации по другим источникам я не нашёл, достоверность этого неизвестна.

Видеореконструкция

Ролик, выложенный на YouTube, использует следущие источники:

  1. Наземная камера, снимает старт ракеты.
  2. Камера, снимающая астронавта.
  3. Камера, снимающая приборную доску.
  4. Реконструкция полёта в Orbiter.

Я неоднократно обращался к автору видео с просьбой добавить сделанные мной субтитры в его ролик. По неизвестной причине, он мне никак не ответил, поэтому пришлось поступить не очень красиво — скопировать видео и добавить русские субтитры. Ссылка на исходное видео есть на странице видео в YouTube, там есть встроенные английские субтитры, если кому интересно. Видео рекомендую открыть в отдельной вкладке и развернуть на полный экран.

Есть ещё видео другого автора, но там меньше источников.
Если вам понравилась идея такой реконструкции, рекомендую обратить внимание на подобную реконструкцию полёта Гагарина.

Источники информации

Кроме Википедии использовались следующие источники:
«Мировая пилотируемая космонавтика. История. Техника. Люди», под ред. Ю.М.Батурина, М.: «РТСофт», 2005
Том Вулф «The Right Stuff».
Данные о Шепарде на сайте NASA — рост и вес оттуда.

Автор:

Источник

Поделиться

* - обязательные к заполнению поля