Путешествия к Луне - Александр Марков

Рис. 6.30. «Орел» прощается с «Колумбией». Под тремя опорами посадочной ступени лунного модуля видны тонкие щупы длиной 1,5 м. Касаясь поверхности, они давали сигнал, что надо быть готовыми к выключению двигателя. Предполагалось, что поднятое реактивной струей облако пыли может окутать кабину и сделать поверхность невидимой.

До сих пор (2009 г.) программа «Аполлон» остается наиболее сложной из всех программ пилотируемых космических полетов. Глубокая интеграция человека и аппаратуры обусловливала гибкость и надежность комплекса управления, недостижимую при использовании других технических средств того времени. Совместная работа ведущих специалистов самых разных отраслей науки и техники США обеспечивала ЦУП и экипаж корабля достоверным и своевременным прогнозом ситуации. С первой секунды полета была предусмотрена максимальная помощь со стороны наземных служб во всех непредвиденных обстоятельствах. Работу диспетчеров в Хьюстоне обеспечивали группы специализированной поддержки в самом ЦУПе и сотни людей на различных предприятиях подрядчиков, разбросанных по всей стране. Для оперативного обмена информацией между ними была налажена телефонная и радиосвязь по специальным линиям.

ЭВМ «Аполлона» опережала все аналогичные образцы в мире лет на 7-10. Это был первый полностью автономный вычислительный комплекс, «третий астронавт», избавлявший человека от непосильной физической и психологической нагрузки по контролю за мгновенно меняющейся ситуацией. По быстродействию он превосходил все предыдущие средства управления кораблем на два порядка и при этом был весьма компактен. Не в последнюю очередь благодаря работе над ним в конце 1970–х гг. появились персональные компьютеры.

100:39:50. В течение следующего часа астронавты должны: синхронно с CSM выставить инерциальную платформу LM, проверить функционирование программ радиолокатора дальности и встречи с CSM, поддерживать постоянную голосовую связь с диспетчерами ЦУПа, сверяющими динамику полета LM и работу его систем с результатами своих расчетов. Перед включением двигателя один из астронавтов должен сквозь маленький верхний иллюминатор точно определить вычисленную ЦУПом звезду.

101:38:48. Начало масштаба I (56 мин 25 с). Двигатель работает на торможение 28,7 секунд, и «Орел» переходит с круговой орбиты на эллиптическую, начиная спуск с высоты 111 км до до условной точки Т' — 15 км над поверхностью Луны. Здесь должно быть принято решение: обогнуть Луну подобно комете или снова включить двигатель на торможение и продолжить снижение. Времени на раздумья — быть или не быть первой посадке на Луну — в этот момент будет не более 5 секунд.

101:55. Связь с ЦУПом с момента выхода LM из‑за Луны была неустойчивой; в ЦУПе с замиранием сердца вслушивались в еле различимые голоса астронавтов. Пит Конрад (командир будущей миссии «Аполлон-12») за 4 минуты до времени Т' посоветовал астронавтам отклонить двигателями ориентации трассу спуска на 10° в плоскости курса в сторону Земли; это нормализовало связь.

За минуту до Т' диспетчеры доложили руководителю полета Гену Кранцу, что посадку можно начинать.

За 40 секунд Олдрин включает телекамеру на своем (правом) иллюминаторе для трансляции в ЦУП спуска LM на поверхность Луны.

Рис. 6.31. Схема лунного модуля.

За 7 секунд двигатели системы ориентации сообщают LM ускорение для подачи топлива из баков в двигатель посадочной ступени.

За 5 секунд астронавты активизируют на дисплее БЦВМ доступ к «кнопке паники» аварийных программ.

Момент Т': на дисплее высвечивается «Начинай!», Армстронг переключает ручку контроллера на управление тягой, Олдрин нажимает кнопку пуска двигателя, и они одновременно произносят: «Зажигание!»

Масштаб II (8 мин 24 с). Сначала двигатель включается на 10 % полной тяги, очень мягко. Понять, что он зажжен, можно только по индикации на панели управления. На этой тяге он должен работать

26 секунд, пока двигатели системы ориентации и электродвигатели карданного подвеса ЖРД ПС сводят «качание» вектора тяги LM к нулю и направляют его на центр масс модуля. Поездка вниз верхом на работающем реактивном двигателе с первой секунды не была спокойной. Армстронга сразу удивило, что двигатели ориентации работают значительно интенсивнее и продолжительнее, чем на тренажере. «Орел» часто вздрагивал от корректирующих импульсов.

Т' +00 мин 26 с: выйдя на полную тягу, двигатель стал сотрясать корпус «Орла», который стремительно снижался «лицом вниз» — окнами к Луне. Астронавты стояли, пристегнутые к полу ремнями, и внимательно смотрели в треугольные иллюминаторы. В первые минуты торможения задачей пилотов было визуально проверить динамику снижения модуля по ориентирам на поверхности. Армстронг почти сразу заметил, что ориентировочные детали рельефа появлялись в прицельной рамке окна на две секунды раньше расчетного времени. На Земле уже подсчитывали, к чему приведет недобор в торможении модуля. Но на второй минуте спуска компьютер выправил положение, и спуск пошел по графику.

Т'+0З:00. «Орел» на высоте 13,7 км и в 210 км от расчетной точки прилунения, ось лунной кабины повернута на 73° к местной вертикали. Пройдена «первая критическая» глубина снижения. С этого момента астронавты могут забыть о программе аварийного старта за счет ЖРД ПС: он и так работает на полной тяге, а использование маневра с изменением угла вектора тяги (с помощью двигателей ориентации) на подъем не рассматривалось из‑за серьезного усложнения встречи с CSM на орбите. Теперь спасение возможно только с максимально заторможенной, выработавшей топливо «стартовой платформы» (ПС) аварийным запуском ЖРД ВС. «Вторая критическая» высота этого маневра лежит почти у самой Луны.

Т'+0З:30. «Орел» поворачивается вокруг своей оси на 174°, окнами в небо. До высоты 12 км руководитель полета в ЦУПе должен принять решение о продолжении посадки: на этой высоте ЭВМ отключит ручное управление поворотом LM вокруг собственной оси и произведет точную наводку локатора посадки на участок прилунения.

Т'+04:00. Из‑за неустойчивой связи с LM решение продолжать посадку далось Кранцу максимальным усилием воли и только при полной поддержке всех шести основных диспетчеров миссии.

Рис. 6.32. Вид с лунной орбиты. Кратеры Сабин и Риттер.

Т'+04:20. «Орел» на высоте 12 км, в 130 км от цели. Посадочный радиолокатор начинает получать сигналы, отраженные от лунной поверхности. Наступил момент сверки данных бортовой ЭВМ и комплекса наземного слежения в Хьюстоне. Если расчетные данные не сойдутся с реальной высотой «Орла» над поверхностью, то придется вводить в ЭВМ не «ключ на Луну», а аварийную команду.

Все 13 минут прилунения были эмоционально насыщены до предела, но судьбу миссии по-настоящему решили следующие две минуты.

Т'+ 04:20. Как только первые данные посадочного радиолокатора стали поступать в бортовую ЭВМ, с дисплея неожиданно пропала вся цифровая индикация и замигала одна желтая клавиша, а в наушниках пилотов загудел характерный зуммер. «Программа „Тревога"», — передал Армстронг твердым голосом. Олдрин нажал мигающую клавишу, и дисплей высветил строчку сигнального кода «1202».

Армстронг: «Прочитайте нам программу двенадцать ноль два».

Бортовые компьютеры «Аполлонов» не имели современных дисплеев; они «общались» с астронавтами через скромный цифровой индикатор, как у простого калькулятора, высвечивая важнейшие данные (высоту, скорость и т. п.) или коды сообщений, а смысл сообщения и порядок действий в ответ на него астронавт должен был вспомнить по номеру кода, или посмотреть в шпаргалке, или спросить у ЦУПа.

В ЦУПе Стив Балес, отвечавший за работу бортовой ЭВМ, замер в напряжении: он знал, что код 1202 — сигнал переполнения оперативной памяти — впервые проявился лишь несколько дней назад, во время тренировок с командой «Аполлона-12», и пока еще не накопилась статистика его появлений. Как выяснилось позже, уже после посадки, причина тревожного сигнала заключалась в ошибочном включении сразу двух радаров LM: посадочного и навигационного. Посадочный радар в тот момент был еще не нужен, он лишь обременял ЭВМ потоком лишних данных, справиться с которым ей оказалось сложно. Вся память бортового компьютера имела объем 74 кбайт, а оперативная память — всего 4 кбайт, как у современного карманного калькулятора. Лишь высочайшее мастерство программистов позволило доверить управление космическим кораблем этому «калькулятору», который весил 30 кг и стоил 150 тыс. долларов. Впрочем, более мощных и компактных компьютеров на тот момент в мире не существовало.

Риск был велик: если вычислительная машина «захлебнется» от перегрузки, то прощай миссия. ЦУП ждал не дыша: через минуту астронавты должны приступить к уменьшению тяги двигателя, что без работающего компьютера немыслимо. До аварийного прекращения полета оставались секунды. В этот момент из космоса, с высоты уже менее 10 км над Луной, по громкой связи вновь донесся голос Армстронга: «Прочитайте программу тревоги 1202». Но инструкций на этот случай не было. На 26–летнем Балесе лежала громадная ответственность: его слово решало судьбу экспедиции. Стив понял, что компьютер справится с проблемой и из потока задач выберет жизненно важные. Не поворачиваясь к окаменевшему Кранцу и напряженно глядя на свой дисплей, он произнес: «Продолжаем полет» (за что по окончании экспедиции вместе с астронавтами получил в Белом доме награду).