Миссия Apollo 8, стартовавшая 21 декабря 1968 года, стала историческим
событием не только в рамках программы Apollo, но и во всей истории космонавтики. Это был первый в
мире пилотируемый полёт, в ходе которого люди покинули околоземную орбиту,
облетели Луну и вернулись обратно на Землю. Apollo 8 открыл путь к высадке на Луну и продемонстрировал
технологическую мощь США в разгар космической гонки.
«Аполло́н-8» — второй пилотируемый космический
корабль в рамках американской космической программы «Аполлон». В результате его
полёта люди впервые достигли окрестностей другого небесного тела, Луны, и вышли
на окололунную орбиту. Полёт ознаменовал начало новой эры в исследованиях
космоса и в истории человечества. В ходе него люди впервые покинули околоземное
пространство и увидели свою планету целиком издалека, впервые покинули
гравитационное поле Земли и оказались в гравитационном поле её спутника,
впервые подверглись воздействию солнечной радиации за пределами магнитного поля
Земли, впервые собственными глазами увидели обратную сторону Луны и восход
Земли над лунным горизонтом, впервые временно оказывались (находясь за лунным
диском) в состоянии, когда с Землёй не было никакого контакта, и впервые вошли
в атмосферу Земли со скоростью возвращения от Луны.
Предпосылки миссии:
Изначально Apollo 8
планировалась как тест лунного модуля (LM) на околоземной орбите. Однако из-за задержек с
подготовкой LM
миссию переформатировали в полёт к Луне. Это решение было принято в августе
1968 года, всего за 4 месяца до старта, и стало смелым шагом со стороны NASA. Новый план предусматривал выведение командно-служебного
модуля (CSM) на
орбиту Луны, облет её и возвращение.
Корабль включал в себя только основной блок в составе:
командный отсек (образец СМ-103, масса — 28,9 т) и служебный отсек (SM-103).
Вместо лунного модуля на носителе был установлен макет (к Луне не полетел). Для
запуска использовалась ракета Сатурн-5 (образец AS-503). Это был первый
экземпляр ракеты, использовавшийся для запуска пилотируемого корабля.
Экипаж Apollo 8:
- Командир — Фрэнк Борман
- Пилот командного модуля — Джеймс Ловелл
- Пилот лунного модуля — Уильям Андерс
Дублирующий экипаж: Нил Армстронг, Эдвин Олдрин, Фред Хейз.
Экипаж поддержки: Томас Маттингли,
Джон Булл/Вэнс Бранд, Джеральд Карр
Слева направо: Джеймс Ловелл,
Уильям Андерс, Фрэнк Борман
Экипаж был опытным: Борман и Ловелл
уже летали в Gemini 7,
а для Андерса это был первый и единственный полёт. Ловелл
позже станет командиром знаменитого Apollo 13.
Цели миссии:
- Протестировать ракетоноситель Saturn V в условиях полёта к Луне.
- Проверить системы навигации, связи и управления на транслунной траектории.
- Провести облет Луны и выйти на её орбиту.
- Сделать фото Луны и поверхности для будущей посадки.
- Проверить тепловую защиту при возвращении с лунной скорости.
Подготовка и старт:
Старт состоялся 21 декабря 1968 года с площадки LC-39A в Космическом центре Кеннеди. Это был второй пилотируемый запуск ракеты Saturn V, после успешной миссии Apollo 7. Всё прошло штатно. Третья ступень ракеты S-IVB вывела корабль на околоземную орбиту, а затем — после
второго включения — на траекторию к Луне.
Старт Apollo 8 на Saturn V
Путь к Луне:
После выхода последней ступени ракеты-носителя с кораблём на начальную
геоцентрическую орбиту, наземные службы и экипаж в течение примерно двух часов
производили проверку бортовых систем и убедились в их исправности.
Третья ступень РН Сатурн-5 с установленным макетом
лунного модуля, сфотографированная экипажем «Аполлона-8»
Двигатель последней ступени ракеты-носителя был включён
для перевода корабля на траекторию полёта к Луне в 2 часа 50 минут 31 секунду
полётного времени и проработал 317 секунд. Факел от работы двигателя
(космическая медуза) визуально наблюдали на Гавайских островах в предрассветные
часы.
После выхода на траекторию полёта к Луне Борман развернул
ступень с кораблём так, чтобы корабль был обращён передней частью к Солнцу, что
обеспечивало необходимое освещение при предстоящем фотографировании. В 3 часа
21 минуту полётного времени корабль отделился от ступени, развернулся на 180° и
в течение некоторого времени совершал с ней групповой полёт. Астронавты
фотографировали ступень и установленный на ней макет лунного модуля.
Третья ступень РН Сатурн-5 с установленным макетом
лунного модуля, сфотографированная экипажем «Аполлона-8»
Завершив групповой полёт, астронавты включили
вспомогательные двигатели корабля для обеспечения удаления от ступени. Затем
были произведены слив остатка кислорода через двигатель ступени и включение её
вспомогательных двигателей. В результате было обеспечено расчётное приращение
скорости, однако вследствие недостаточно точного контроля ориентации, ступень
сблизилась с кораблём и следовала за ним на расстоянии примерно трёхсот метров.
Руководители полёта сочли это опасным, и в результате в 4 часа 45 минут
полётного времени было произведено не предусмотренное первоначальной программой
полёта включение вспомогательных двигателей корабля для его отвода от последней
ступени ракеты-носителя на безопасное расстояние.
На одиннадцатом часу полётного времени и на расстоянии
примерно 96 000 км от Земли была произведена первая коррекция траектории
полёта.
Примерно на девятнадцатом часу полёта Борман почувствовал
тошноту и боль в желудке. Некоторое недомогание испытывали и другие члены
экипажа. Приняв по таблетке против укачивания и таблетке закрепляющего
средства, астронавты почувствовали себя лучше.
На тридцать втором часу полёта, когда корабль находился
на расстоянии 255 000 км от Земли, начался первый сеанс телевизионной передачи
с борта. Качество изображения при съёмках кабины и астронавтов было
удовлетворительным, при съёмке Земли телеобъективом — неудовлетворительным. Во
время второго сеанса (шестьдесят шестой час полёта) качество удалось улучшить
путём подбора фильтров. Была показана Земля с расстояния примерно 330 000 км.
Через 55 часов 38 минут после начала полёта корабль вышел
из поля тяготения Земли и вошёл в поле тяготения Луны. На шестьдесят втором
часу полёта была произведена вторая и последняя коррекция траектории на трассе
«Земля — Луна».
Траектория Apollo 8 к Луне
Выход на орбиту
вокруг Луны
Разрешение на переход на селеноцентрическую орбиту
астронавты получили в 68 часов 04 минуты полётного времени. Примерно через час
корабль зашёл за Луну, на расстоянии примерно 126 км от неё был включён
основной двигатель, который проработал 246,5 секунды и перевёл корабль на
эллиптическую селеноцентрическую орбиту с высотой периселения 113 км, высотой
апоселения 312 км и периодом обращения 2 часа 10 минут. Пульс Бормана в период
работы двигателя поднялся до 130 ударов в минуту.
Лунная поверхность, сфотографированная экипажем
«Аполлона-8». На переднем плане кратер Гоклений
диаметром примерно 70 км
Восход Земли над лунным горизонтом, сфотографированный
экипажем «Аполлона-8» (так называемая фотография Earthrise).
Это изображение, вместе с начальными словами Быт. 1:1 воспроизведено на
почтовой марке, выпущенной в США в честь полёта
В период обращения по эллиптической орбите астронавты
производили фотографирование поверхности Луны, вели визуальные наблюдения и
осуществляли навигационные эксперименты.
На семьдесят втором часу полёта был проведён третий
телевизионный сеанс. Астронавты показывали Луну.
В 73 часа 35 минут, совершив два витка по эллиптической
селеноцентрической орбите, астронавты произвели включение основного двигателя
корабля, который проработал 9 секунд и перевёл корабль на почти круговую орбиту
с высотой периселения 112,1 км, высотой апоселения 112,7 км и периодом
обращения примерно 2 часа.
Лунная поверхность, сфотографированная экипажем
«Аполлона-8». На переднем плане кратер Гоклений
диаметром примерно 70 км
Во время полёта по круговой орбите астронавты продолжали
съёмку Луны, Земли и навигационные эксперименты. На шестом витке Борман
приказал прекратить все эксперименты в связи с переутомлением экипажа.
В 85 часов 40 минут полётного времени был проведён четвёртый
телевизионный сеанс. В связи с большим интересом, проявлявшимся к этому сеансу,
он продолжался двадцать пять минут вместо запланированных двадцати. Астронавты
показывали Луну, сопровождая показ комментариями. Затем Борман сказал, что у
них есть послание для всех жителей Земли. Члены экипажа по очереди прочли
отрывок из первой главы Библии Быт. 1:1—10, затем Борман, завершая сеанс,
произнёс: «От имени экипажа мы заканчиваем трансляцию пожеланиями спокойной
ночи, удачи, весёлого Рождества и благослови Господь всех вас там, на
прекрасной Земле», после чего корабль в последний раз зашёл за Луну.
На десятом витке, в период отсутствия радиоконтакта, в 89
часов 19 минут полётного времени был включён основной двигатель для обеспечения
перехода на траекторию полёта к Земле.
Радиосигнал от корабля был зарегистрирован на Земле в
расчётное время, но возобновление голосовой связи произошло на 6 минут позже,
что создало большую напряжённость в центре управления полётом.
После восстановления радиоконтакта, в связи с наступающим
Рождеством, Борман шутя заявил: «Пожалуйста, имейте в виду, что здесь
присутствует Санта-Клаус», на что находящийся на связи астронавт Томас Маттингли ответил: «Ну, вам, без всякого сомнения,
виднее…».
Фотография Земли с расстояния 30 000 км.
Первая снятая живым человеком полная фотография Земли. Автор — предположительно
Уильям Андерс
Возвращение на Землю
На трассе «Луна — Земля» астронавты много времени
отдыхали: сказывалось нервное напряжение и переутомление. Андерс заснул на 45
минут во время своего дежурства.
На траектории полёта к Земле была проведена всего одна
коррекция — на сто пятом часу полёта, когда корабль находился на расстоянии 310
000 км от Земли. Вскоре после этого был проведён пятый телевизионный сеанс.
Астронавты показывали Землю, а также оборудование кабины, сопровождая показ
комментариями.
На сто двадцать восьмом часу полёта был проведён
последний сеанс телевизионной передачи с борта. Астронавты показывали Землю с
расстояния примерно 180 000 км. Общая продолжительность телевизионных сеансов
составила примерно 2 часа.
В 146 часов 31 минуту полётного времени произошло отделение
отсека экипажа от двигательного отсека командного модуля, и последний с помощью
вспомогательных двигателей был отведён от отсека экипажа, после чего отсек
экипажа вошёл в атмосферу.
Пропадание радиосигнала продолжалось 6 минут. Тормозные
парашюты раскрылись в 146 часов 54 минуты полётного времени.
Приводнение отсека экипажа произошло в Тихом океане
юго-западнее Гавайских островов в точке с координатами 8°08′с. ш. 165°01′з. д. в 5 км от авианосца «Йорктаун». Полёт продолжался 147 часов 00 минут 11 секунд.
При приводнении отсек экипажа перевернулся днищем вверх,
но с помощью надувных баллонов-поплавков был быстро установлен в расчётное
положение (днищем вниз). Вертолёт достиг отсека почти сразу же после
приводнения и завис над ним, освещая его прожектором. Спасательные операции
начались только с рассветом, то есть примерно через 35 минут после посадки.
Астронавты открыли люк, были подняты на борт вертолёта и
доставлены на авианосец через 1 час 16 минут после приводнения. Отсек экипажа
также был поднят на борт авианосца.
Руководители советской космической программы наблюдали за
посадкой по закрытому кабельному каналу «Евровидения».
Отсек экипажа корабля «Аполлон-8» на палубе авианосца «Йорктаун»
Итоги полёта
NASA объявило об исключительном успехе полёта. Основными
достижениями считаются: проведение детальной разведки лунной поверхности, что
было чрезвычайно важно для планирования высадки астронавтов на Луну;
демонстрация способности командного модуля корабля совершать сложные
космические полёты с большим удалением от Земли практически без отказов и
неисправностей; демонстрация безопасности для экипажа таких полётов; получение
большого количества важной информации и резкое увеличение популярности
космической программы в США и за границей. На лунной орбите экипаж провёл 20
часов, совершив 10 витков.
Значение миссии:
- Apollo 8 впервые
доказал возможность пилотируемого облёта Луны.
- Были проверены все этапы транслунного перелёта и выхода на орбиту Луны.
- Миссия подтвердила работоспособность Saturn V и систем CSM.
- Это был гигантский шаг в технологической и моральной подготовке к Apollo 11.
Исторический и культурный вклад:
Apollo 8 стал мощным
ответом США в космической гонке, особенно после успешных запусков СССР. Образ
«Восхода Земли», сделанный Уильямом Андерсом, стал иконой экологического
движения.
В посланиях NASA и
Белого дома Apollo 8
называли «миссией надежды» на фоне сложного 1968 года, ознаменованного войной,
протестами и политическими потрясениями.
Эмблема миссии Apollo 8
Заключение:
Apollo 8 стал одной из
важнейших миссий в истории освоения космоса. Благодаря мужеству экипажа и
блестящей работе инженеров NASA, человечество впервые увидело Землю со стороны Луны. Это
событие вдохновило весь мир и сделало возможной будущую высадку человека на
Луну.
