Освоение луны: современные проекты россии, китая, сша и других стран

Первый полет на луну

После первого удачного в истории человечества полёта в космос, который был совершён советским летчиком-космонавтом Юрием Гагариным 12 апреля 1961 года, президент США Д. Кеннеди в мае того же года поставил цель: до конца десятилетия американец обязан высадится на Луну. К этому заявлению его подвигло первое поражение в лунной гонке между США и СССР.

Началась активная и долгая подготовка. Не один десяток космических кораблей был запущен американцами в космос, перед тем, как космическому экипажу отправиться на Луну. Когда все испытания были окончены, состав экипажа определён и подготовлен, а космический корабль построен, было принято решение – пора лететь.

16 июля 1969 года в 13:32 по американскому времени состоялся старт космического корабля Аполлон-11, содержащий в себе командный корабль «Колумбия» и лунный модуль «Орел». Космический экипаж состоял из трёх человек: Нил Армстронг, Майкл Коллинз и Эдвин Олдрин. Их экспедиция длилась 8 дней: с 16 по 24 июля 1969 года. Спустя 4 дня после старта, 20 июля Олдрин посадил «Орла», в котором так же находился Армстронг, на поверхность Луны. Третий член экипажа ожидал своих коллег в командном модуле на орбите около луны.

Первым ступить на поверхность неизведанного небесного тела посчастливилось командиру корабля Нилу Армстронгу. Со словами: «Это один маленький шаг для человека, но гигантский скачок для человечества» — левой ногой ступил на лунный грунт. Это произошло 21.07.69 г в 2:56 по американскому времени. Через некоторое время к нему присоединился Олдрин.

После удачного спуска на Луну, американцы собрали 22 кг лунного грунта, сделали фото отпечатка ноги на грунте, воздвигли в месте высадки флаг США и установили научные приборы. В этот момент космонавты постоянно по радиосвязи передавали в ЦУП свои действия и ощущения, а так же находились под прицелом телекамеры, транслировавшей все в прямой эфир, и даже получили слова благодарности от Р. Никсона – президента США.

После того, как все необходимые манипуляции были совершены, Армстронг и Олдрин вернулись в модуль. Нахождение на поверхности луны заняло у них 2 часа 32 минуты, а максимальная удаленность от лунного модуля составила 60 м.

В общей сложности на поверхности Луны астронавты находились 21 час и 37 минут. После чего они вернулись на командный модуль, который в дальнейшем удачно приводнился в Тихом океане.

Посадка на Луне

Состыковка с лунным модулем

Отделившись от «Сатурна», основной блок из командного и двигательного модулей совершил разворот и вершиной к вершине состыковался с лунным модулем. После этого связка основного блока и лунного модуля отделилась от третьей ступени «Сатурна», которая к тому времени выполнила свою задачу. Необходимые корректировки курса выполнялись с помощью малых маневровых двигателей. Однако маршевый двигатель не включался, и под воздействием земной гравитации космический корабль постепенно замедлял ход. В 48 тыс. км от Луны скорость «Аполлона-11» лишь немногим превышала 3000 км/час. Но здесь уже вступили в действие силы лунного притяжения, и корабль снова начал ускоряться. Для торможения и перевода корабля на окололунную орбиту был включен маршевый двигатель, который теперь находился в носовой части связки.

Лунная равнина Море Спокойствия

Через иллюминаторы командного модуля астронавты «Аполлона-11» наблюдали лунную поверхность с высоты 100 км, сосредоточив всё внимание на предполагаемом месте посадки в Море Спокойствия. Это обширная лунная равнина, получившая своё название несколько веков назад, когда учёные верили в существование лунных морей

На другой день Армстронг и Олдрин перешли в лунный модуль, получивший позывной «Орёл». Коллинз остался в командном отсеке, а лунный модуль отделился и начал пологий спуск к поверхности Луны, пользуясь двигателем посадочной ступени для торможения и корректировки курса.

Историческая посадка «Орла»

В этот момент весь мир затаил дыхание. Наконец, астронавты подыскали ровную площадку, на минуту зависли над ней в полуторах метрах и совершили посадку на покрытую вековой пылью поверхность Луны, о чём Армстронг доложил в ЦУП на Земле: «Говорит дно Моря Спокойствия. «Орёл» совершил посадку». Это поистине историческое событие свершилось 20 июля 1969 года в 20:18 по Гринвичу.

Кульминационным моментом экспедиции стал момент, когда Нил Армстронг спустился по трапу на лунную поверхность. Ступив на тёмно-серый грунт, он сказал: «Для одного человека — это маленький шаг, но для всего человечества — гигантский скачок вперёд».

Как проходила подготовка к советской лунной программе?

Еще в 1962 году лидер страны Никита Хрущев подписал постановление о создании космического корабля для облета Луны и применения для этого запуска ракеты-носителя «Протон» с разгонным блоком. В 1964 году Хрущев подписал программу о том, чтобы СССР осуществил в 1967 году облет, а в 1968 году — высадку на Луну и возвращение на Землю. На год раньше, чем это сделали в итоге американцы. Формировать советские лунные экипажи начали в 1966 году. Предполагалось, что экипаж, который будет использоваться для высадки на спутник должен состоять из двух человек. Один должен был спуститься на поверхность Луны, второй оставаться на орбите в лунном модуле.

Лунная советская программа была разбита на два этапа. В ходе первого предполагалось осуществить облет спутника Земли с помощью выведенного в космос ракетой-носителем «Протон» лунного модуля Л-1.

Схема корабля Л-1

В ходе второго этапа предполагалась посадка и возвращение обратно. Для этого собирались использовать гигантскую (высота 105 метров) и самую мощную в СССР пятиступенчатую ракету-носитель Н-1, оснащенную тридцатью двигателями общей тягой 4,6 тысячи тонн при весе самой ракеты более 2700 тонн. В качестве лунного модуля планировалось использовать аппарат Л3.

Начало лунной гонки

В СССР серьезно отнеслись к вызову, брошенному из-за океана. К тому времени в Советском Союзе уже рассматривался вопрос пилотируемых полетов к естественному спутнику Земли, полет и высадка космонавтов на Луну. Работы возглавлял Сергей Павлович Королев в КБ В.Н. Челомея. В августе 1964 года Совет Министров СССР утвердил начало работ по лунной пилотируемой программе, которая предусматривала два направления:

• облет Луны на пилотируемом корабле;
• посадка космического модуля на поверхность спутника Земли.

НАСА

Техническая сторона вопроса, связанная с реализацией лунной программы, представляла собой огромный объем работы. Требовалось не только создать огромную ракету-носитель, способную вывести на орбиту космический корабль, оснащенный спускаемым аппаратом для прилунения. Необходимо было также сконструировать аппараты для посадки на Луну, способные вернуться обратно на Землю.

Помимо громадного объема работы, стоящего перед конструкторами, не меньше потрудиться пришлось астрофизикам, которым предстояло произвести точнейшие математические расчеты траектории полета космического корабля к спутнику Земли, последующее отделение и прилунение модуля с двумя астронавтами. Все разработки имели смысл только при условии удачного возвращения экипажа обратно. Этим и объясняется такое количество стартов, которым была насыщена программа «Аполлон». До того момента, когда 20 июля 1969 года состоялась высадка астронавтов на Луну, было совершено 25 учебных, пробных и подготовительных запусков в ходе которых рассматривалась работы всех системы огромного ракетно-космического комплекса, начиная с состояния ракеты носителя Сатурн 5 в полете, заканчивая поведением лунного модуля на окололунной орбите.

Космический корабль «Аполлон», рисунок

В течение долгих восьми лет шла кропотливая работа. Предстоящему событию предшествовали серьезные аварии и удачные пуски. Самым печальным событием в истории программы «Аполлон» стала гибель трех астронавтов. Командный отсек с астронавтами сгорел на наземном стартовом комплексе во время испытаний космического аппарата «Аполлон-1» в январе 1967 года. Однако в целом проект обнадеживал. Американцам удалось создать надежную и мощную ракету-носитель «Сатурн 5», способную доставить на окололунную орбиту груз массой до 47 тонн. Сам аппарат «Аполлон» можно было назвать чудом техники. Впервые в истории человечества был разработан космический аппарат, способный доставить людей на внеземной объект и обеспечить безопасное возвращение экипажа назад.

«Аполлон-8»

Американцы более чем тщательно подходили к решению всех вопросов, стремясь наверняка добиться успеха. До того момента, как первый космический корабль «Аполлон-8» достиг орбиты Луны и совершил 24 декабря 1968 года облет нашего спутника, в тяжелой и рутинной работе прошли 7 лет. Результатом колоссальной работы стал запуск одиннадцатого корабля семейства «Аполлон», экипаж которого в итоге объявил всему миру о том, что человек достиг поверхности Луны.

Правда ли это? Действительно ли американские астронавты сумели высадиться 20 июля 1969 года на Луне? Эта загадка, которую продолжают решать до сих пор. Эксперты и ученые всего мира разделились на два противоборствующих лагеря, продолжая выдвигать новые гипотезы и создавать очередные версии в защиту той или иной точки зрения.

Питание и бытовые условия

Это сейчас космонавтов снабжают специальной едой. С 1963 года астронавты НАСА брали с собой в полеты пакеты с обезвоженной пищей. Армстронг, Коллинз и Олдрин в 1969 году ели обезвоженную говядину, овощи и даже пили кофе. Они стали первыми, кто ел ложками и имел горячую воду в термосе. Им приготовили блюда на каждый день, упаковали их индивидуально и промаркировали.

Туалета на корабле не было. Писсуар заменяла специальная манжета на сумке, в которую поступала жидкость. Большую нужду справляли в специальные пакеты. Поход в туалет отнимал до 45 минут. По Луне астронавты гуляли в подгузниках. Вообще эта деликатная сторона жизни человека создавала во время полетов немало проблем.

Сафари-парк в Стаффордшире ожидает посетителей: звери накормлены, газоны чистые

Фотографы сделали снимки на длинной выдержке и будто остановили время

Тельцам стоит воздержаться от мести: гороскоп на 14-20 июня от мастера Таро

Научные результаты

Первая конференция по изучению Луны открылась 5 января 1970 г в Хьюстоне. На неё собрались несколько сотен учёных, включая всех 142 основных исследователей, которые получили от НАСА образцы лунного грунта. Свойства лунной породы говорили о том, что она сформировалась при высоких температурах, в условиях полного отсутствия кислорода и воды. Были идентифицированы 20 минералов, известных на Земле, что говорило в пользу единого источника происхождения обоих небесных тел. В то же время были обнаружены три новых минерала, которых нет на Земле. Один из них был назван армалколитом (по первым буквам фамилий астронавтов). Возраст лунных образцов был неодинаков. Базальты из района Базы Спокойствия имели возраст 3-4 млрд. лет, в то время как в грунте присутствовали частицы, которые могли образоваться 4,6 млрд. лет назад. Это указывало на то, что поверхность Луны была сформирована более чем одним катастрофическим событием.  Пробы, взятые с глубины, показали, что когда-то этот грунт находился на поверхности. При этом изучение изотопов, образовавшихся в результате бомбардировки космическими лучами, выявило, что образцы, привезённые астронавтами, находились на или в непосредственной близости от поверхности Луны, как минимум, в течение последних 10 млн. лет. Химический состав лунных базальтов оказался отличным от земных. В них было меньше летучих элементов ( натрий), но гораздо больше титана. Удивительным для учёных оказалось почти полное отсутствие в лунных базальтах такого редкоземельного элемента, как европий. Поиски возможных следов жизни оказались безрезультатными. Углерод и некоторые его соединения были обнаружены, но никаких молекул, которые могли бы быть идентифицированы как произошедшие от живых организмов, найдено не было. Интенсивный поиск живых или ископаемых микроорганизмов не дал никаких результатов.

Таким образом, предварительные результаты изучения лунных пород, доставленных на Землю, поставили больше вопросов, чем дали ответов. Проблема происхождения Луны не была решена. Стало ясно, что поверхность Луны неоднородна по составу и возрасту и что необходимо добыть и изучить материал не из одного, а из нескольких разных районов.

• < Назад
• Вперёд >

Противостояние СССР и США в освоении космоса

Решение Джона Кеннеди «застолбить» Луну для Америки

В середине ХХ века поставленная цель казалась совершенно недостижимой. Человечество делало лишь робкие шаги в космосе. Не прошло и месяца после полёта Юрия Гагарина, да и за плечами у НАСА (Национального агентства по аэронавтике и космическим исследованиям) был только 15-минутный суборбитальный полёт астронавта Алана Шепарда. Однако высадка на Луну стала для американцев делом национальной гордости. СССР опередил США, запустив в космос первый спутник и первого человека, поэтому в самый мрачный период «холодной войны» Джон Кеннеди решил «застолбить» Луну для Америки. Его решение положило начало крупномасштабной космической программе, а выполненные для проекта «Аполлон» передовые научно-технические разработки во многом придали современному миру его нынешний облик.

Первая фотография обратной стороны Луны

С первых же дней космической эры, открытой запуском советского спутника 1 октября 1957 года, Луна стала очевидной мишенью для беспилотных зондов. Первым её достиг в 1959 году советский зонд «Луна-2», разбившийся о лунную поверхность, но успевший отправить на Землю её фотоснимки. Месяц спустя «Луна-3» совершила облёт нашего ночного светила и впервые в истории сфотографировала его обратную сторону. СССР захватил явное лидерство в космической гонке. Однако, взяв мощный разбег к поставленной цели, США начали постепенно сокращать отрыв.

Полёты американских «Рейнджеров»

В 1962 году до Луны добрался и американский «Рейнджер-IV», но к великой досаде учёных он не передал на Землю ожидаемой телевизионной картинки. Зато в 1964-1965 годах «Рейнджеры» VII, VIII и IX сделали свыше 17 тысяч фотоснимков, в том числе первые крупные планы лунной поверхности. В 1966 году СССР записал на свой счёт ещё один выдающийся успех, когда «Луна-9» впервые совершила мягкую посадку на Луне. Для Советского Союза экспедиция на Луну была не меньшим политическим козырем, чем для США, но если Америка открыто разрабатывала свои космические программы, то в СССР столь же напряжённая работа велась под покровом секретности. Все беспилотные зонды собирали информацию, необходимую для высадки человека. Следом за «Рейнджерами» последовала серия «Сервейоров», осуществлявших мягкие посадки и бравших пробы лунных пород. Этой же цели служили спутники серии «Лунар орбитер», оснащённые мощной фотоаппаратурой, которая позволила составить карту 95 % лунной поверхности и обследовать возможные точки прилунения.

Об экспедициях на Луну нечего было и думать без гигантского скачка в технологии пилотируемых полётов. Первые астронавты 1961 года были лишь пассажирами своих кораблей, летавших по простым суборбитальным траекториям. Со временем советская программа «Восток» и американская «Меркурий» начали ставить перед пилотами всё более сложные задачи.

Запуск кораблей серии «Джемини»

Позднее НАСА приступило к запуску двухместных кораблей серии «Джемини», постепенно увеличивая продолжительность полётов, в ходе которых астронавты осваивали науку космического пилотирования. Ведь для экспедиции на Луну потребуется экипаж из трёх человек, которому предстоит провести больше недели в космосе и корректировать курс с точностью до долей секунды. Более того, в тесном пространстве космических модулей вся начинка должна быть предельно компактной, в том числе и бортовые компьютеры, которые в те годы были громадными махинами, занимающими большие помещения.

Полёт на Луну был немыслим и без новой, гораздо более мощной ракеты-носителя. Выведение капсулы «Джемини» на околоземную орбиту требовало куда меньших затрат энергии, чем отправка «Аполлона» в путь длиной более 300 тыс. км. Поэтому, подвергнув основательной переделке конструкцию ракеты «Сатурн-I», НАСА создало могучий «Сатурн-V».

Набор космического путешественника

Что нужно, чтобы слетать на Луну? В сущности мелочи — ракета, пилотируемый космический корабль, посадочный модуль, скафандры для работы на лунной поверхности и подготовленный экипаж. Это минимально необходимый набор, без любого из компонентов полет просто невозможен. Проблема в том, что к настоящему времени полностью готов только экипаж, со всем остальным у американской космонавтики серьезнейшие проблемы, и шансов решить их за пять лет практически нет.

Основные надежды американской лунной миссии связаны с ракетой-носителем SLS, производимой компанией «Боинг». У этой ракеты достаточно давняя и не самая простая история. SLS осталась одним из осколков отмененной в 2009 году американской программы «Созвездие», в рамках которой предполагались пилотируемые полеты к Марсу и поясу астероидов. Программа была свернута Бараком Обамой из-за недостатка финансирования. Спустя же полгода вместо сверхтяжелой «Арес-5» была представлена во многом похожая на нее SLS.

Космос

Американская сверхтяжелая ракета-носитель Space Launch System

Фото: NASA

В 2011 году предполагалось, что первый полет эта сверхтяжелая ракета совершит уже в 2017 году, однако при ее производстве обнаружилось огромное количество проблем.

В настоящее время первый старт предполагается на 2020 год, однако, судя по всему, сроки будут перенесены еще не один раз.

Более того, в нынешнем варианте ракета SLS слабовата для лунной миссии. Она может вывести на транслунную орбиту 26 т. А только пилотируемый космический корабль «Орион» весит 25 848 кг, кроме него, еще нужен посадочный модуль, который плавно опустит астронавтов на поверхность Луны, а затем снова вернет на орбиту к кораблю.

Планы на создание более мощной модификации ракеты SLS есть. Вместо верхней ступени ракеты-носителя предполагается установить ее модифицированную версию EUS (Exploration Upper Stage). В такой модификации ракета будет называться Block 1B и сможет доставить к Луне 37 т, чего должно хватить для пилотируемой миссии с высадкой.

Проблема в том, что модифицированная версия ступени тоже не готова, к ней даже не приступали. Совсем недавно NASA предлагало отложить ее создание, чтобы не распылять силы и просчитать альтернативные варианты. Сейчас же, когда приоритетной задачей стала высадка на Луну, нужно пересматривать это решение заново.

Космос

Зрители наблюдают за испытанием ракеты-носителя системы космического запуска (Space Launch System) на территории американской аэрокосмической станции, штат Юта

Фото: Global Look Press/ZUMAPRESS.com/Bill Ingalls

Теоретически до 2024 года NASA может успеть доделать ракету SLS, сделать пару запусков в версии Block 1, модифицировать до версии Block 1B и испытать ее. Но вот на практике шансов на это очень и очень мало. Кроме прочего, такая ускоренная работа потребует пересмотра финансирования и приоритетов, что наверняка негативно скажется на нынешней программе по созданию орбитальной окололунной станции LOP-G.

Остается вариант многопусковой схемы, когда ракетами выведут части будущей миссии на орбиту, а затем прямо в космосе из отдельных частей будут собраны все компоненты в единый лунный корабль. О таком варианте часто говорят, но стараются реализовывать как можно реже. При такой схеме сильно увеличиваются возможные риски, а все операции на орбите будет необходимо производить максимально быстро и без права на ошибку. Кроме того, в нынешнем состоянии пилотируемый корабль Orion не имеет оборудования для автоматической стыковки, и все операции придется проводить прямо с астронавтами на борту.

NASA вряд ли пойдет на такой вариант, судя по всему, агентство привыкло перестраховываться и попросту боится высокорискованных вариантов.

Полет на Луну американских астронавтов, правда или вымысел?

В 70-х годах, после окончания американской лунной программы, резко начала набирать популярность некая «Теория лунного заговора». Суть ее была в том, что американцы на самом деле никогда не высаживались на Луну, а НАСА на самом деле подстроило все лунные высадки. Появилась эта теория в результате того, что США во многом отставало от СССР в лунной гонке. И дабы не упасть в грязь лицом перед другими странами, фальсифицировала высадку Аполлон-11 на Луну.

Несколько «странных» фактов, сподвивших к образованию лунного заговора:

1. Развивающийся флаг

Наверное, самый частый аргумент в пользу лунного заговора. Суть в том, что на Луне нет ветра, а флаг на записи, сделанной в момент установки, колышется. На самом деле здесь все предельно просто. Подвешивался флаг на Г-образный флагшток, который не подразумевал под собой идеальное натяжение. Благодаря складкам на флаге кажется, будто на фото он развивается. Так же убедиться в неподвижности флага можно будет, если посмотреть подряд несколько фото, на которых положение космонавта меняется, а флага – нет.

2. На фото не видно звезд

Этому утверждению тоже есть свое объяснение. Звезд на фото не видно по одной причине – высадка была в дневное время. Еще один фактор – Солнце, яркость которого на поверхности Луны в разы больше, чем на Земле. Именно по причине того, что съемки были в дневное время на солнечной стороне, звезд на фото не видно.

3. Слишком короткие прыжки

На записях видно, как космонавты совершают прыжки в высоту. И, по мнению сторонников заговора, эти прыжки должны быть куда выше, чем видно на записях. Потому что на Луне сила тяжести в 6 раз меньше, чем на Земле. Однако и этому есть объяснение. При изменившемся весе космонавтов, неизменной осталась их масса, а значит и усилия, необходимые для прыжка, остались прежними. Так же из-за надува скафандра быстрые движения, необходимые для совершения высокого прыжка, затруднительны. При высоком прыжке космонавт с большей долей вероятности может потерять равновесие. Его потеря может привести к нарушению целостности скафандра, ранца системы обеспечения или шлема.

4.Студийная досъемка

Еще одним из частых аргументов лунного заговора является теория о том, что высадка американцев на Луну снималась в павильоне в Голливуде. Опровержение этому «факту» дадим со слов космонавта А. Леонова, который говорит о том, что студийная съемка была. Но, была лишь досъемка, созданная для того, чтобы каждый зритель смог увидеть все от начала до конца. По словам Леонова, некому с поверхности Луны было снимать открытие Армстронгом люка спускаемого корабля. Или же некому было снять спуск Армстронга по лестнице из корабля. Вот для чего была сделана студийная досъемка.

5. Как взлететь с поверхности Луны

Еще один факт это, чтобы взлететь с поверхности Луны, нужен космодром и ракета, но их на Луне не было. Они там были, но не в прямом смысле: большая ракета и огромный космодром. Нет. Все на самом деле проще. Лунный модуль представлял из себя не только средство посадки, но еще и взлета. В роли космодрома была нижняя часть модуля, а в роли ракеты – верхняя, которая так же была кабиной для астронавтов. Чтобы взлететь с поверхности Луны и долететь до ее орбиты, нужно намного меньше энергии, нежели для старта до нее с Земли. Поэтому необходимость в большой ракете отсутствовала.

Как оказывается, на каждый аргумент найдется контраргумент, доказывающий всю лживость теории лунного заговора. Следует представить, сколько людей работало над проектом «Аполлон», и заставить их столько времени хранить тайну о «лживом» полете было бы невозможно. К тому же, на кону стояла репутация США, которая значительно пострадала бы при разоблачении фальсификации. Так же, НАСА не обязательно было бы инсценировать 6 высадок на Луну, в том числе и после операции «Аполлон-11». Достаточно было бы разыграть только его полет. Ну, и в заключение, СССР, который был противником США в лунной гонке, отлично представлял, с какими сложностями приходилось сталкиваться конкурентам, и всегда признавал, что высадка американцев на Луну была.

Верить или не верить в теорию лунного заговора – дело каждого. Разница лишь в том, что верить в нее нет никаких оснований.