“… In de oudheid keken mensen naar de lucht om de beelden van hun helden tussen de sterrenbeelden te zien. Sindsdien is er veel veranderd: mensen van vlees en bloed zijn onze helden geworden. Anderen zullen volgen en zullen zeker hun weg naar huis vinden. Hun zoektochten zullen niet tevergeefs zijn. Deze mensen waren echter de eersten en zullen in onze harten de eersten blijven. Van nu af aan zal iedereen die zijn ogen niet op Venus zou richten zich herinneren dat een klein hoekje van deze buitenaardse wereld voor altijd aan de mensheid toebehoort."
- de toespraak van president Barack Obama ter gelegenheid van de 40e verjaardag van de verzending van een bemande missie naar Venus, M. Canaveral, 31 oktober 2013
Op dit moment kun je alleen maar je schouders ophalen en eerlijk toegeven dat er nooit een bemande vlucht naar Venus is geweest. En de 'toespraak van president Obama' zelf is slechts een fragment uit de voorbereide toespraak van R. Nixon in het geval van de dood van astronauten die waren gestuurd om de maan te veroveren (1969). De onhandige enscenering heeft echter zeer specifieke rechtvaardigingen. Dit is hoe NASA zijn verdere plannen voor ruimteverkenning in de jaren zestig zag:
- 1973, 31 oktober - de lancering van het Saturn-V draagraket met een bemande missie naar Venus;
- 1974, 3 maart - de passage van het schip bij de Morning Star;
- 1974, 1 december - de terugkeer van de afdalingsmodule met de bemanning naar de aarde.
Nu lijkt het science fiction, maar toen, een halve eeuw geleden, waren wetenschappers en ingenieurs vervuld van de meest gedurfde plannen en verwachtingen. Ze hebben de meest krachtige en perfecte technologie in handen om de ruimte te veroveren, gecreëerd in het kader van het maanprogramma "Apollo" en automatische missies om het zonnestelsel te bestuderen.
Het Saturn V-lanceervoertuig is het krachtigste door mensen gemaakte lanceervoertuig ooit, met een lanceermassa van meer dan 2900 ton. En de massa van de lading die in een lage baan om de aarde werd gelanceerd, zou 141 ton kunnen bereiken!
Schat de hoogte van de raket. 110 meter - van een gebouw van 35 verdiepingen!
Zwaar 3-zits ruimtevaartuig "Apollo" (commandocompartimentgewicht - 5500 … 5800 kg; gewicht van de servicemodule - tot 25 ton, waarvan 17 ton brandstof). Het was dit schip dat zou worden gebruikt om verder te gaan dan een lage baan om de aarde en naar het dichtstbijzijnde hemellichaam te vliegen - de maan.
Bovenste trap S-IVB (derde trap van de Saturn-V LV) met een herbruikbare motor, gebruikt om het Apollo-ruimtevaartuig in een referentiebaan rond de aarde te lanceren en vervolgens in een vliegbaan naar de maan. De bovenste trap met een gewicht van 119,9 ton bevatte 83 ton vloeibare zuurstof en 229.000 liter (16 ton) vloeibare waterstof - 475 seconden vast vuur. De stuwkracht is een miljoen Newton!
Langeafstandscommunicatiesystemen in de ruimte die zorgen voor betrouwbare ontvangst en verzending van gegevens van ruimtevaartuigen op afstanden van honderden miljoenen kilometers. De ontwikkeling van dockingtechnologie in de ruimte is de sleutel tot het creëren van orbitale stations en tot de assemblage van zware bemande ruimtevaartuigen voor vluchten naar de binnen- en buitenplaneten van het zonnestelsel. De opkomst van nieuwe technologieën op het gebied van micro-elektronica, materiaalkunde, scheikunde, geneeskunde, robotica, instrumentatie en andere aanverwante gebieden betekende een onvermijdelijke op handen zijnde doorbraak in de verkenning van de ruimte.
De landing van een man op de maan was niet ver weg, maar waarom zou je de beschikbare technologie niet gebruiken om meer gedurfde expedities uit te voeren? Bijvoorbeeld - een bemande flyby van Venus!
Als het lukt, zouden we - voor het eerst in het hele tijdperk van onze beschaving - geluk hebben om die verre, mysterieuze wereld in de buurt van de Morgenster te zien. Loop 4000 km boven het wolkendek van Venus en los op in het verblindende zonlicht aan de andere kant van de planeet.
Apollo - S-IVB ruimtevaartuig in de buurt van Venus
Al op de terugweg zullen astronauten kennis maken met Mercurius - ze zullen de planeet zien vanaf een afstand van 0,3 astronomische eenheden: 2 keer dichterbij dan waarnemers vanaf de aarde.
1 jaar en 1 maand in open ruimte. Het pad is een half miljard kilometer lang.
De implementatie van de eerste interplanetaire expeditie in de geschiedenis was gepland met behulp van uitsluitend bestaande technologieën en monsters van raket- en ruimtetechnologie die in het kader van het Apollo-programma waren gemaakt. Zo'n complexe en langdurige missie vereist natuurlijk een aantal niet-standaard beslissingen bij het kiezen van de indeling van een schip.
Zo moest de S-IVB-trap, na het uitbranden van de brandstof, worden geventileerd en vervolgens worden gebruikt als een bewoond compartiment (natte werkplaats). Het idee om brandstoftanks om te bouwen tot woonruimten voor astronauten zag er erg aantrekkelijk uit, vooral gezien het feit dat "brandstof" waterstof, zuurstof en hun "giftige" mengsel van H2O betekende.
De hoofdmotor van het Apollo-ruimtevaartuig zou worden vervangen door twee raketmotoren met vloeibare stuwstof vanaf de aanlegsteiger van de maanmodule. Met dezelfde stuwkracht had dit twee belangrijke voordelen. Ten eerste verhoogde de duplicatie van motoren de betrouwbaarheid van het hele systeem. Ten tweede vergemakkelijkten de kortere mondstukken het ontwerp van een adaptertunnel die later door astronauten zou worden gebruikt om te navigeren tussen de Apollo-commandomodule en de woonruimtes in de S-IVB.
Het derde belangrijke verschil tussen het "Venusiaanse ruimtevaartuig" en de gebruikelijke S-IVB - Apollo-bundel wordt geassocieerd met een klein "venster" voor het annuleren van de lancering en het terugbrengen van de commando-servicemodule naar de aarde. Bij storingen in de bovenste trap had de scheepsbemanning enkele minuten de tijd om de remmotor (voortstuwingsraketmotor van het Apollo-ruimtevaartuig) in te schakelen en terug te varen.
Lay-outs van het Apollo-ruimtevaartuig in combinatie met de S-IVB-boventrap. Aan de linkerkant is de basis vertrekfase met een volgepakte "maanmodule". Rechts - een zicht op het "Venusiaanse schip" in verschillende stadia van de vlucht
Als gevolg hiervan moest, zelfs VOOR de start van de versnelling naar Venus, de scheiding en het opnieuw koppelen van het systeem worden uitgevoerd: de Apollo scheidde zich van de S-IVB, "tuimelde" over zijn hoofd en daarna werd het gekoppeld aan de bovenste trap vanaf de zijkant van de commandomodule. Tegelijkertijd was de hoofdmotor van de Apollo naar buiten gericht, in de richting van de vlucht. Een onaangenaam kenmerk van dit schema was het niet-standaard effect van overbelasting op de lichamen van de astronauten. Toen de motor van de bovenste trap van de S-IVB werd ingeschakeld, vlogen de astronauten letterlijk met "ogen op hun voorhoofd" - de overbelasting, in plaats van te drukken, "trok" hen integendeel uit hun stoelen.
Zich realiserend hoe moeilijk en gevaarlijk zo'n expeditie is, werd voorgesteld om de vlucht naar Venus in verschillende fasen voor te bereiden:
- testvlucht rond de aarde van het Apollo-ruimtevaartuig met een aangemeerd massa- en maatmodel S-IVB;
- een eenjarige bemande vlucht van de Apollo - S-IVB-cluster in een geostationaire baan (op een hoogte van 35 786 km boven het aardoppervlak).
En alleen dan - het begin van Venus.
Orbitaalstation "Skylab"
De tijd verstreek, het aantal technische problemen groeide, evenals de tijd die nodig was om ze op te lossen. Het "maanprogramma" verwoestte het budget van NASA drastisch. Zes landingen op het oppervlak van het dichtstbijzijnde hemellichaam: prioriteit bereikt - de Amerikaanse economie kon niet meer trekken. De kosmische euforie van de jaren zestig is tot een logische conclusie gekomen. Het congres verlaagde steeds meer het budget voor de studie van de National Aerospace Agency, en niemand wilde zelfs maar horen over grootse bemande vluchten naar Venus en Mars: automatische interplanetaire stations deden uitstekend werk bij het bestuderen van de ruimte.
Als gevolg hiervan werd in 1973 het Skylab-station in een baan om de aarde gelanceerd in plaats van het Apollo - S-IVB-cluster. Een fantastisch ontwerp, vele jaren zijn tijd vooruit - het volstaat te zeggen dat de massa (77 ton) en het volume van de bewoonbare compartimenten (352 kubieke meter) 4 keer hoger waren dan die van zijn collega's - Sovjet-orbitale stations van de Salyut / Almaz-serie …
Het belangrijkste geheim van het SkyLab: het is gemaakt op basis van de derde fase van de S-IVB van het Saturn-V-draagraket. In tegenstelling tot het Venus-schip werden de binnenkanten van Skylab echter nooit als brandstoftank gebruikt. Skylab werd onmiddellijk in een baan om de aarde gelanceerd met een volledige set wetenschappelijke apparatuur en levensondersteunende systemen. Aan boord waren 2.000 pond voedsel en 6.000 pond water. De tafel is gedekt, het is tijd om gasten te ontvangen!
En toen begon het… De Amerikanen kregen te maken met zo'n stroom technische problemen dat de exploitatie van het station praktisch onmogelijk bleek. Het stroomvoorzieningssysteem was defect, de warmtebalans was verstoord: de temperatuur in het station liep op tot + 50 ° Celsius. Om de situatie te verhelpen, werd met spoed een expeditie van drie astronauten naar Skylab gestuurd. Tijdens de 28 dagen die ze aan boord van de noodpost doorbrachten, openden ze het vastgelopen zonnepaneelpaneel, monteerden ze een hittewerend "schild" op het buitenoppervlak en richtten vervolgens, met behulp van de Apollo-ruimtevaartuigmotoren, het Skylab in een zodanige hoek dat de oppervlak van de romp verlicht door de zon had het minimale oppervlak.
Skylab. Het hitteschild dat op de beugels is geïnstalleerd, is duidelijk zichtbaar
Het station werd op de een of andere manier in orde gebracht, het observatorium aan boord in het röntgen- en ultravioletbereik begon te werken. Met behulp van de Skylb-apparatuur werden "gaten" in de corona van de zon ontdekt en werden tientallen biologische, technische en astrofysische experimenten uitgevoerd. Naast de "reparatie- en restauratiebrigade" werd het station bezocht door nog twee expedities - die 59 en 84 dagen duurden. Later werd het grillige station stilgelegd.
In juli 1979, 5 jaar na het laatste menselijke bezoek, kwam Skylab de dichte atmosfeer binnen en stortte in boven de Indische Oceaan. Een deel van het puin viel op het grondgebied van Australië. Dus het verhaal van de laatste vertegenwoordiger van het "Saturnus-V" -tijdperk eindigde.
Sovjet TMK
Het is merkwaardig dat in ons land aan een soortgelijk project werd gewerkt: sinds het begin van de jaren zestig heeft OKB-1 twee werkgroepen onder leiding van G. Yu. Maximov en K. P. Feoktistov ontwikkelde een project voor een zwaar interplanetair ruimtevaartuig (TMK) om een bemande expeditie naar Venus en Mars te sturen (studie van hemellichamen vanaf een vliegroute zonder op hun oppervlak te landen). In tegenstelling tot de Yankees, die aanvankelijk probeerden de Appolo Application Program-systemen volledig te verenigen, ontwikkelde de Sovjet-Unie een volledig nieuw schip met een complexe structuur, een kerncentrale en elektrische straalmotoren (plasmamotoren). De geschatte massa van de vertrekfase van het ruimtevaartuig in een baan om de aarde zou 75 ton zijn. Het enige dat het TMK-project verbond met het binnenlandse "maanprogramma" was het N-1 superzware draagraket. Een sleutelelement van alle programma's waarvan onze verdere successen in de ruimte afhing.
De lancering van TMK-1 naar Mars was gepland voor 8 juli 1971 - tijdens de dagen van de Grote Confrontatie, wanneer de Rode Planeet de aarde zo dicht mogelijk nadert. De terugkeer van de expeditie was gepland voor 10 juli 1974.
Beide versies van de Sovjet-TMK hadden een complex injectie-algoritme in een baan om de aarde - de "lichtere" versie van het ruimtevaartuig voorgesteld door de werkgroep van Maximov voorzag in de lancering van de onbemande TMK-module in een lage baan om de aarde, gevolgd door de landing van een bemanning van drie kosmonauten in de ruimte gebracht in een eenvoudige en betrouwbare "Unie". De versie van Feokistov zorgde voor een nog geavanceerder schema met verschillende N-1-lanceringen met de daaropvolgende montage van het ruimtevaartuig in de ruimte.
Tijdens het werk aan de TMK werd een kolossaal complex van studies uitgevoerd om levensondersteunende systemen te creëren voor een gesloten cyclus en zuurstofregeneratie, kwesties van stralingsbescherming van de bemanning tegen zonnevlammen en galactische straling werden besproken. Er werd veel aandacht besteed aan de psychische problemen van iemands verblijf in een besloten ruimte. Superzware draagraket, het gebruik van kerncentrales in de ruimte, de nieuwste (toenmalige) plasmamotoren, interplanetaire communicatie, algoritmen voor het aan- en afkoppelen van multi-tons scheepsonderdelen in een bijna-baan om de aarde - TMK verscheen voor zijn makers in de vorm van een uiterst complex technisch systeem, praktisch onmogelijk te implementeren met behulp van technologie uit de jaren 60.
Het conceptontwerp van het zware interplanetaire ruimtevaartuig werd bevroren na een reeks mislukte lanceringen van de "maan" N-1. In de toekomst werd besloten af te zien van de ontwikkeling van TMK ten gunste van orbitale stations en andere meer realistische projecten.
En geluk was zo dichtbij…
Ondanks de aanwezigheid van alle noodzakelijke technologieën en alle schijnbare eenvoud van vluchten naar de dichtstbijzijnde hemellichamen, was een bemande vlucht langs Venus en Mars in de jaren zestig buiten de macht van de glorieuze veroveraars van de ruimte.
In theorie was alles relatief goed: onze wetenschap en industrie konden bijna elk element van een zwaar interplanetair schip recreëren en ze zelfs afzonderlijk de ruimte in lanceren. In de praktijk werden Sovjetspecialisten in de raket- en ruimtevaartindustrie echter, net als hun Amerikaanse tegenhangers, geconfronteerd met zo'n monsterlijk aantal onoplosbare problemen dat het TMK-project jarenlang "onder de noemer" werd begraven.
Het belangrijkste probleem bij de creatie van interplanetaire ruimtevaartuigen, zoals nu, was de BETROUWBAARHEID van een dergelijk systeem. En daar waren problemen mee…
Zelfs vandaag de dag, met het huidige ontwikkelingsniveau van micro-elektronica, elektrische straalmotoren en andere hi-tech, lijkt het sturen van een bemande expeditie naar de Rode Planeet op zijn minst riskant, moeilijk te vervullen en vooral extreem dure missie voor een dergelijk project om in de werkelijkheid worden uitgevoerd. Zelfs als de poging om op het oppervlak van de Rode Planeet te landen wordt gestaakt, dwingt het langdurige verblijf van een persoon in de krappe compartimenten van het ruimtevaartuig, in combinatie met de noodzaak om superzware lanceervoertuigen nieuw leven in te blazen, moderne specialisten om een tekening te maken van een ondubbelzinnige conclusie: met het bestaande niveau van technologie zijn bemande missies naar de dichtstbijzijnde planeten van de "terrestrische groep" praktisch onmogelijk.
Afstand! Het draait allemaal om de kolossale afstanden en de tijd die nodig is om ze te overbruggen.
Een echte doorbraak zal pas plaatsvinden wanneer motoren met een hoge stuwkracht en niet minder hoge specifieke impuls worden uitgevonden, die ervoor zullen zorgen dat het schip in korte tijd tot een snelheid van honderden km / s accelereert. De hoge vliegsnelheid zal automatisch alle problemen met complexe levensondersteunende systemen en het langdurige verblijf van de expeditie in de uitgestrektheid van de ruimte wegnemen.
Apollo commando- en servicemodule
