Отиди на
Форум "Наука"

История на лунната и марсианската програма на НАСА


Recommended Posts

  • Модератор Космически науки

http://nauka.bg/index.php?mod=front&fn...e&pid=10725

До 1960 година нито САЩ, нито СССР са били осъществили първия полет на човек в космоса. Независимо от това междупланетната програма постепенно приела своята окончателна форма за 60-те години. До август месец същата година в Лабораторията за реактивно движение на НАСА започнало проучването на план за междупланетен кораб на име Маринър Б с цел да изследва планетите Марс и Венера. Но през това време лунните проекти на НАСА стояли на преден план, а междупланетните – на заден. Само че разработката на космически кораб представлява само част от работата която трябва да се свърши за да има успешно междупланетно приключение.

Защото за да се изведе корабът на път към Луната, респ. към междупланетна траектория той има нужда от надеждна ракета. Всъщност възможностите на ракетите и тяхната надеждност предопределят типа на космическия кораб. А липсата на надеждни ракети с достатъчна товароподемност е проваляла опитите на НАСА от самото начало. Очевидно плановете за космически кораби изпреварвали възможностите на ракетите. Затова добре е да озаглавим тази първа статия „Каруцата преди коня”.

Безпилотната програма до 1960 г.

Лунният проект Пайъниър е бил одобрен през 1958 година и трябвал да осъществи първото посещение на Луната в историята на човечеството. Вместо това на 17 август 1958 година ракетата Тор-Ейбъл експлодира 77 секунди след изстрелването и наместо успешен старт се получава скъпо шоу с фойерверки. На 11 октомври същата година е изстрелян Пайъниър 1, но втората степен на ракетата се изключва по-рано от очакването и корабът не може да набере достатъчно скорост. След 115 000 километра пътешествие в космоса и 43 часа след старта сондата изгаря в атмосферата. Пайъниър 2 е още едно разочарование когато третата степен на ракетата не успява да се запали по време на изстрелването си един месец по-късно след провала на Пайъниър 1. Пайъниър 3 излита на 6 декември 1958 година но 38 часа по-късно се завръща в земната атмосфера вместо да поеме курс към Луната.

Единствено Пайъниър 4 е изстрелян успешно на 3 март 1959 г., но той прелетява на по-далечно разстояние от Луната от очакваното и инструментите му не могат да функционират правилно. През това време руските безпилотни космически кораби Луна 1, Луна 2 и Луна 3, изстреляни до края на 1959 година успешно изпълняват своите мисии. Луна 1 прелита около Луната, Луна 2 извършва първото в историята на човечеството твърдо кацане върху друго небесно тяло, а Луна 3 изпраща снимки от обратната страна на Луната. Пълен провал за САЩ на този етап.

През ноември 1959 година шеста сонда от серията Пайъниър се проваля. През 1960 година още два Пайъниъра не успяват и проекта умира. Следващата програма на САЩ е Рейнджър.

Рейнджър: Атлас-Вега или Атлас-Аджена?

Космическите кораби Рейднжър имали за задача да направят снимки на Луната и след това да се разбият върху повърхността й. Те са били кандидати за ракетата Атлас-Вега. Атлас всъщност представлявала междуконтинентална балистична ракета разработена от Дженерал Дайнемикс Естрънотикс е била избрана за първите хора в космоса и първите междупланетни мисии и е имало много причини за този избор. Ако Атлас може да се използва за тези цели, а Тор – за изстрелването на леки сателити тогава много от парите биха били спестени и използвани за финансирането на големи ракети за пилотирани лунни мисии. Тогава НАСА би могла да купува ракети Атлас от Еър Форс било то за междупланетни мисии, било то за пилотирани кораби в околоземна орбита.

Както е била предвидена през 1958 година три основни елемента съставяли Атлас-Вега: самата ракета Атлас за първа степен, модифициран двигател Вангард за втора степен и Вега – трета степен, изцяло нов двигател разработен от Лабораторията за реактивно движение. Тази трета степен Вега е трябвало да ускорява корабът към междупланетна траектория. Считало се че ракетата може да прати 360 килограма към Луната. Първият полет на Атлас-Вега е бил предвиден за есента на 1960 година.

На 17 септември 1958 година представители на НАСА, Еър Форс и АРПА се съгласяват че разработката на подвижни и мощни ракети е много важна цел. Но докато НАСА иска първата ракета да бъде Атлас-Вега, Еър Форс харесват по-малката Атлас-Аджена. И тъй като нито една ракета не удовлетворява напълно и двете организации НАСА и Еър Форс решават да тръгнат по различни пътища. И двете одобряват разработката на Атлас-Центавър, високоенергийна ракета за използване в бъдещето, но единствено НАСА се съгласява за по-голямата Сатурн.

Още тук: http://www.cosmos.1.bg/portal/index.php?vi...t&Itemid=27

Link to comment
Share on other sites

  • Модератор Космически науки

Изстрелването на космически апарат както до Венера, така и до Марс зависи както от ракетата Атлас-Центавър, така и от наличието на достатъчно средства. Атлас-Центавър е голяма въпросителна, но почти всеки се надява да бъде успешна ракета. Паркс посочва, че „лимитациите на бюджета за фискална година 1961 изключва възможността за изстрелване през 1962 г.“ на космически апарат който да задоволи всички изисквания на сложна сонда до Марс. Вместо това Лабораторията за реактивно движение предлага за 1962 година да се изпрати скромен апарат до Венера от класа Рейнджър.

Въпреки че малкия космически кораб от класа Рейнджър няма да е истински прототип на Маринър през 1964 г. той все още би бил осигурил отличен ранен тест на технологиите по това време. Ако Атлас-Центавър е успешно разработена през 1962 година ще може да бъде изпратен 885 килограмов кораб към Венера или 585 килограмов кораб към Марс. Рейнджър обаче тежи само 225 килограма. Тъй като не е ясна финансовата страна на въпроса Лабораторията за реактивно движение харесва идеята за изпращането на малка сонда до Венера през 1962 година като оставя големия марсиански/венериански Маринър за 1964 година.

Но вярвайки все пак че Атлас-Центавър ще е готова навреме от Офиса за развитието на космическите полети пренебрегват желанията за малка сонда на Лабораторията за реактивно движение и през юли 1960 година се предлага да бъде изпратена през 1962 година голяма сонда от класа Маринър-А към Венера след един тестов полет на ракетата. След още един тест през 1964 трябва да излети и по-голям апарат от типа Маринър-Б, ако възможностите позволяват - и със спускаем апарат. И така, администратор Гленан одобрява планетните проекти Маринър на 15 юли 1960 година само шест дена след като одобрява проучванията за три лунни мисии Аполо.

Варианти на планетарни мисии

През август 1960 година Планетарния програмен офис на Лабораторията за реактивно движение започва да проучва плановете за Маринър-Б – безпилотен космически апарат способен да осъществява голям брой мисии. Такъв многозадачен кораб с основни компоненти и научни инструменти комплектовани в модули обещава ниска цена за разработка. Маринър-Б включва капсула която трябва да се отдели от главния кораб и да се забие в планетата.

Маринър А е по-консервативен кораб с много голям шанс да успее. Този апарат е напълно стабилизиран, мощността е осигурена от слънчеви батерии, освен това трябва да има резервни батерии. Но докато двигателната система би могла да бъде използвана за корекции на полета по пътя, Маринър-А няма нито система за сближение, нито терминална навигационна система. Така че той не е подходящ за определяне точната среща с планетата при специфични зададени звездни координати. Маринър-Б, по-амбициозният кораб има по-сложни системи и опитът с него може да допринесе за дизайна и разработката на още по-амбициозния Вояджър.

Плановете за Вояджър са още по-комплексни. 1080 килограмов космически кораб с капсула тежаща няколкостотин килограма трябва да оцелее при навлизането в атмосферата и спускането към повърхността. За да може Вояджър да лети през 1967 година трябва да са изпълнени няколко цели. Първо трябва да се усъвършенства навигацията при сближението с планетата за да може кораба да е на правилната позиция, трябва да бъде разработена технология за навлизане в атмосферата и освен това да бъдат разработени двигателни системи които се искат при строежа на орбиталните апарати.

Гейтс и неговите подчинени започват да проучват четири основни плана за мисии които по най-добър начин могат да преодолеят технологичната дупка. Първият е план за марсианско облитане и завръщане на Земята. Космическият апарат ще отиде към Марс, после ще се върне на Земята и ще изпрати капсула с проявените снимки. Вече е имало подобен успешно осъществен проект на име Дискавърър 13 на Еър Форс, свързан с изпращането на орбитален сателит и завръщането на капсула обратно на Земята. Така че марсианското облитане и завръщане е технологично изпълнимо. Но за Лабораторията за реактивно движение такава мисия е крайно неатрактивна, вместо това изпращането на данните от Марс към Земята по електронен път изглежда достатъчно адекватен.

Втората мисия, която планират е изпращането на облитащ апарат с повече научни инструменти от Маринър А. Тъй като този вариант изглежда повтарящ се нещо трябва да бъде направено за подобряването му. Навигационна система при сближението трябва да се добави което би сближило кораба по-близко до Марс но това означава повече изисквания за мощност, което от своя страна би добавило излишно тегло.

Планетен орбитален апарат е третото предложение. Това би искало нов елемент, ретроракети. Веднъж щом апаратът достигне планетата ракетите трябва да се запалят така че да може да навлезе в орбита. Дори и това да бъде внедрено теглото на кораба ще нарасне и няма да може да го поеме ракетата Атлас-Центавър.

Спускаем апарат е четвъртото предложение което би искало още по-развита технология която няма да е готова за началото на 60-те години. Други проблеми са как инструментите да бъдат запазени при навлизането в марсианската атмосфера и как кораба да комуникира от повърхността.

След като проучва четирите варианта Гейтс отбелязва:

„Единия вариант е (а) да бъде поставен главния кораб в орбита около планетата и да насочим спускаемата капсула към атмосферата след което тя ще кацне на повърхността, (б) главния кораб може да се използва за да постави капсулата в орбита около планетата и (в) главния кораб да облети планетата и изпрати спускаема капсула, която да навлезе в атмосферата“

От тези варианти Лабораторията за реактивно движение счита че облитането с капсула е най-обещаващия вариант. Орбитален+спускаем апарат е твърде амбициозен, а облитане с орбитална капсула не би изпратила достатъчно данни освен тези изпратени при облитането. Концепцията за двете отделни капсули се превръща в много атрактивна и става основна за Маринър Б.

През лятото на 1960 година има увереност в НАСА че Центавър може да бъде построен в срок и Техническия екип поръчва още четири степени Центавър освен тези шест, които са в поръчката. По-късно през годината, обаче, Атлас-Центавър започва да проявява проблеми. По време на първия тест през ноември процедурна грешка довежда до запалването само на един от двата двигателя. Незапаленото гориво експлодира, унищожавайки и двата двигателя. Само след още две експлозии същността на проблема е разбрана и той е коригиран.

Експлозиите отлагат тестовия полет на Атлас-Центавър от юни до декември и всички проекти свързани с ракетата са повлияни в негативен аспект. Освен това предсказаната товароподемност не отговоря на очакваната. Докато дизайна на лунните сонди Сървеър и марсианските Маринър Б е променен за да съвпадне с възможностите на ракетата друг проблем излиза на глава. 1962 година с изстрелването към Венера наближава. Ситуацията с Центавър прави този полет невъзможен и алтернативни мисии трябва да се планират за 1962 година, но НАСА все още се надява за изпращане на Маринър А към Венера през 1964г.

Междувременно НАСА и Спейс Технолъджи изучават степента Ейбъл М, която би могла да бъде използвана с Атлас. Първоначално планирана за лунни мисии Ейбъл вече се планира за резервен вариант за Маринър А.

Тъй като постепенно става ясно, че Атлас-Центавър няма да е готова за полет през 1962 година Никс от щаба на НАСА и Шнайдермен от Лабораторията за реактивно движение се събират за да дискутират проблема. А Шнайдерман разбира от лунни сонди Рейнджър. Накрая двамата стигат до извод че космически апарат от класа на Рейнджър заслужава особено внимание. Никс одобрява проучването на ракета Атлас-Аджена за такава мисия.

Ние не бива да забравяме политическото желание на САЩ да победи СССР така че трябва през 1962 година да бъде изстрелян безпилотен космически кораб на всяка цена, но вместо към Марс полетът трябва да е към Венера, защото е по-близо и иска по-малко гориво. На 28 август 1961 година Лабораторията за реактивно движение одобрява мисия, която да лети с ракета Атлас-Аджена, базирана на лунния Рейнджър и взаимствайки характеристики от Маринър А. Този космически апарат, наречен Маринър-Р би носил 11 килограма инструменти. Изстрелването през 1962 година не би повлияло на графика на лунните сонди Рейнджър.

Още тук: http://www.cosmos.1.bg/portal/index.php?vi...t&Itemid=27

Link to comment
Share on other sites

Напиши мнение

Може да публикувате сега и да се регистрирате по-късно. Ако вече имате акаунт, влезте от ТУК , за да публикувате.

Guest
Напиши ново мнение...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Зареждане...

За нас

"Форум Наука" е онлайн и поддържа научни, исторически и любопитни дискусии с учени, експерти, любители, учители и ученици.

За своята близо двайсет годишна история "Форум Наука" се утвърди като мост между тези, които знаят и тези, които искат да знаят. Всеки ден тук влизат хиляди, които търсят своя отговор.  Форумът е богат да информация и безкрайни дискусии по различни въпроси.

Подкрепи съществуването на форумa - направи дарение:

Дари

 

 

За контакти:

×
×
  • Create New...