Как NASA показало Луну Америке

автор - Рене Ральф

Если космос может охладить корабль, почему Мюррэй и Кокс написали после интервью с экспертами NASA приведенные ниже строки?

Была огромная проблема с водой. Электроника в космическом корабле выделяла тепло, которое отводилось антифризом, циркулирующим в системе. Теплый антифриз охлаждался путем его проведения через заключенные в лед трубы. Лед создавался космическим холодом из воды, запасенной на ЛЭМе. По мере того как антифриз проходил через трубы, лед испарялся и выкипал (4, с. 426).

Сначала NASA волновалось по поводу трудностей функционирования системы охлаждения. Потом Хьюстон переживал из-за возможного воздействия холода на измерительные приборы. Где логика? Эти две причины для беспокойства взаимно исключают друг друга!

Это не космический холод заставил воду превратиться в лед. Просто космос - бесконечный теплоотвод. Как мы видели, тепло от электронного оборудования составляет лишь очень незначительный процент от всего тепла, которое нужно было отвести. Командный модуль тоже должен был нагреваться с каждой минутой, проведенной под солнцем. Сколько же воды потребовалось радиаторам, чтобы охлаждать корабль в течение двухнедельного путешествия под палящим солнцем?

Коллинз задался этим вопросом в своей первой книге:

"Какой была бы температура внутри корабля, если бы он постоянно находился в солнечном свете, направляясь к Луне? Если солнечная сторона кипела, а теневая замерзала, каким было бы равновесное состояние внутри?" (7, с. 64)

Идем дальше. В мае 1973 года была запущена модернизированная ракета Сатурн-5 с космической лабораторией Скайлэб. Огромная солнечная батарея, выступающая из обеих сторон Скайлэба, как фюзеляжный киль, дала сбой во время планового развертывания. Впоследствии пытливые умы обнаружили, что во время запуска микрометеоритный поток сорвал одну панель и пригвоздил другую. Каким образом метеориты могли одновременно атаковать обе стороны корабля? Этот вопрос до сих пор ставит меня в тупик.

Орбита Скайлэба проходила на высоте 400 км. Вот как Бейкер описывает ситуацию почти через три часа после запуска:
"Персонал, обслуживающий системы жизнеобеспечения, оказался буквально завален информацией, которой никто не ожидал. Температура скакала, как сумасшедшая, но большей частью менялась только в одном направлении - вверх!" (17, с. 474)

Этот человек, современник Олдрина, Коллинза и Армстронга, должно быть, верил, что космос холодный - такой холодный, что планы не предусматривали даже термального вращения по системе Джона Шиа. Напомним, что всего несколькими годами ранее решение о посадке на Луну каждого ЛЭМа принимал ЦУП в Хьюстоне, а не "безответственные" астронавты, управляющие агрегатом. NASA раз за разом демонстрировало чудеса современной телеметрии, несмотря на 2,6-секундную задержку в передаче сигнала на 384000-километровое расстояние!
Видимо, тех гениев сразу же уволили, а оборудование быстренько списали, поскольку в этот раз на расстоянии гораздо меньшем сбоило вообще всё. Один пилотируемый запуск вообще был отменен. Обнаружилась и еще одна незадача: если солнечные батареи направлялись на Солнце, то Скайлэб сильно нагревался, если же корабль отворачивал в сторону от Солнца, ему не хватало электропитания.

Проблему можно было решить еще на стадии планирования, если бы разработчикам вовремя сообщили, что космос не холодный. Они бы сконструировали солнечные батареи с возможностью поворота на 90 град. Тогда корабль можно было бы направить в сторону от Солнца, чтобы он не нагревался, а батареи ориентировать так, чтобы обеспечить полноценное электропитание корабля.

На 12-м витке (спустя примерно 12 часов после запуска) датчики показывали внутри корабля +38 град. С, а температура фюзеляжа достигала +82 град. С. Было ясно, что на этом проблемы с температурой не закончатся (17, с. 476). Во время запуска давление внутри Скайлэба было преднамеренно снижено до 58 мм ртутного столба (0,08 атм), дабы корабль не разорвало. К приему астронавтов планировалось увеличивать давление до 225 мм (0,3 атм), закачивая кислород (17, с. 476). Однако реализацию и этого плана пришлось приостановить, поскольку повышение давления при экстремальной температуре тоже могло разорвать фюзеляж.

Мне в это верится с трудом. Однако достаточно очевидным представляется именно то, что высокая температура при 70 % кислорода может привести к еще одному пожару, аналогичному тому, в котором сгорели Гриссом, Чаффи и Уайт.

Чуть позже в тот же день температура солнечной стороны фюзеляжа достигла снаружи отметки +146 град. С, а внутри, измеренная непосредственно у стены, поднялась до +49 град. С. На теневой стороне значения температур были, соответственно, +32 град. С снаружи и +21 град. С внутри (17, с. 476).

О чем вообще никогда не упоминалось, так это о том, что в отличие от ЛЭМа и командного корабля Аполлона, Скайлэб провел половину времени в тени Земли, не получая вообще никакого солнечного излучения. Разве вблизи от Земли космос не такой же холодный? К вечеру того же дня внутренняя температура достигла своего максимума в +51 град. С и только после этого начала медленно снижаться.

Это еще одна шутка NASA? У Коллинза читаем:
"Пока не было этой тени, температура внутри постепенно поднялась до 66 град. С" (16, с. 175).

Тем временем в Хьюстоне боялись, что высокие температуры могут привести к отравлению воздуха угарным газом и толуилендиизоцианатом (ТДИ) от материалов внутри корабля (17, с. 476). Возникло опасение, что лабораторию придется многократно проветривать, чтобы удалить токсичные испарения (17, с. 479).

Поскольку гироскоп и другие измерительные приборы отказали, гении NASA придумали, как определить точную угловую ориентацию, опираясь на температурные показатели. По крайней мере, так они сказали Бейкеру. Он пишет:

"На протяжении прошедшего дня информация от двухстепенного гироскопа о точной угловой ориентации Скайлэба становилась менее и менее надежной, поскольку она не обновлялась данными с сенсоров, сфокусированных на солнечном диске, и аппарат таким образом постепенно утратил точную калибровку, которая у него была на старте. Диспетчеры, теперь хорошо понимавшие влияние местоположения на внешнюю и внутреннюю температуры, могли по повышению или уменьшению температурных показателей определить точную ориентацию Скайлэба" (17, с. 480).

Это напоминает историю про Эмиля Шиссера, который по радиосигналам с Аполлона-11 мог точно определить местоположение корабля. В эту сказку так же трудно поверить.

"27 мая наши космические герои наконец-то поднялись на борт Скайлэба и развернули зонт от солнца. И, как нас уверяют, не без колоссальных усилий. С раскрытым зонтом внутренняя температура упала до +46 град.С, и астронавты легли спать в Скайлэбе" (17, с. 480). Вы когда-нибудь пытались заснуть при температуре +35 град. С, не говоря уже о +46 град. С? Пит Конрад и его ребята действительно проявили чудеса хладнокровия, в буквальном смысле. Вот что значит "правильные данные"!

На следующее утро температура снизилась до +42 град. С, и экипаж приступил к работе. Меня, наконец, осенило, что угол наклона корабля к плоскости орбиты определяет длительность его нахождения в солнечном освещении. Наши полюса имеют наклон 21,5 град. к плоскости вращения. Таким образом, корабль с углом наклона в 21,5 град. половину времени проводил бы в тени. При наклоне 68,5 град. на север он был бы освещен постоянно. Скайлэб, имея северный наклон в 50 град., "загорал на солнышке" 80 % времени.

Корабль, летящий в сторону "новой" Луны, на 384 000 км ближе к Солнцу. Может быть, интенсивность излучения ослабевает по мере приближения к светилу? Или пояса Ван Аллена, которые неким образом собирают радиацию, также аккумулируют в себе и солнечное тепло?

Итак, сделанные из одного материала Скайлэб и Аполлон-13 вели себя абсолютно по-разному: постоянно находясь на солнце, первый перегревался, зато второй отчаянно мерз. Вспомним также, что, по сообщениям NASA, 6 ЛЭМов, которые стояли на раскаленной, как сковорода, поверхности Луны в течение нескольких дней, без кондиционеров, тоже замерзали. Например, Аполлон-16 произвел посадку, когда Солнце было на высоте 30 град. над горизонтом и к этому моменту прогревало поверхность в течение 8 дней. В Нью-Йорке Солнце находится на такой высоте только в период зимнего солнцестояния. Любой, кто работает на улице или катается на лыжах в это время, расскажет вам о количестве тепла в солнечный день.

Астронавты находились на Луне, пока Солнце не поднялось на высоту 68 град. В Нью-Йорке оно бывает так высоко в июле. Много лет назад я проектировал солнечный коллектор и знаю, что если Солнце в зените взять за единицу (достаточную для нагрева поверхности Луны до 120 град. С), то количество тепла будет изменяться по синусоиде. Так, угол возвышения в 30 град. над горизонтом дает 50 %, а угол 68 град. - 92 %. Какой будет температура лунной поверхности после непрерывного нагрева в течение 11 дней? Сколько времени понадобится, чтобы она достигла +100 град. С? Интересно, эти астронавты внутри ЛЭМа тоже не могли спать от холода?