В 1963 г. в США успешно завершилась космическая программа «Меркурий», которая стала первым этапом эры пилотируемых космических полетов. И хотя по результатам этого периода «космической гонки», США проигрывали Советскому Союзу, останавливаться на достигнутом не было никаких причин.

В 1964 году США приступили к реализации второго этапа космической программы касающейся полетов человека в космос. Новая космическая программа называлась «Джемини».

Сравнение размеров космических кораблей «Джемини» и «Меркурий»

Сравнение размеров космических кораблей «Джемини» и «Меркурий»

Старт программы космических полетов «Джемини»

По программе «Джемини» в США предусматривались:

  • 1 этап: «Отладочные» полеты космических кораблей «Джемини» без экипажей, по баллистической траектории.
  • 2 этап: Запуск четырех кораблей с экипажами продолжительностью до 14 суток
  • 3 этап: Полет восьми кораблей с отработкой на орбите экспериментов по встрече.

На разработку, изготовление и запуск кораблей «Джемини», включая затраты на разработку ракет «Титан-2» и «Атлас-Аджена-Д», первоначально предполагалось израсходовать 500 000 000 долларов. Однако фактически общие расходы на эту программу составили 1 309 000 000 долларов.

Расходы на изготовление и запуск одного корабля-спутника составили 45 000 000 долларов, т. е. в 2 с лишним раза больше, чем предполагалось ранее. В рамках этой программы было изготовлено 12 летных образцов космического корабля «Джемини», 12 ракет-носителей «Титан-2», 8 ракет «Атлас» и 6 ракет-мишеней «Аджена-Д».

В 1962 г. началась подготовка астронавтов для полетов на кораблях «Джемини». Вообще подбор астронавтов в США фактически начался еще в 1959 г. для полетов на кораблях-спутниках «Меркурий». Из 508 военных летчиков-испытателей по личным делам было отобрано 110 человек, каждый из которых имел общий налет на реактивных самолетах не менее 1500 часов.

После медицинских, психологических и других обследований число кандидатов уменьшилось. Сначала их осталось 27 человек, потом 18 и, наконец, были выбраны 7 летчиков в возрасте 32—37 лет, имеющих общий налет не менее 3300 часов, из них около 1500 часов на реактивных самолетах.

Отобранные астронавты для полетов на пилотируемых кораблях «Джемини» прошли специальную, общую, теоретическую и психологическую подготовку.



Они изучали астрономию, астрофизику, метеорологию, геофизику, ракетную технику, навигацию, аэродинамику, физиологию и т. д.; проводили тренировки в специально оборудованных самолетах на невесомость, учились управлять космическим кораблем на макетах, прыгали с парашютом. Все отобранные астронавты усиленно занимались спортом (подводное плавание, водные лыжи, игры с мячом и легкая атлетика).

Для проверки работы всех систем корабля и ракеты-носителя в США был проведен ряд запусков с выводом на орбиту Земли беспилотных спутников «Джемини».

Двухместный космический корабль «Джемини» (США)

Двухместный космический корабль «Джемини» (США)

«Джемини» летит в космос

8 апреля 1964 г. в космическое пространство со стартового комплекса № 19 (мыс Кеннеди) был запущен без астронавта корабль «Джемини-1» весом 3265 килограммов. Стартовый вес ракеты-носителя «Титан-2» с кораблем «Джемини-1» составлял 148,5 тонны.

На орбиту были выведены корабль и вторая ступень ракеты-носителя, которые совершали совместный полет без разделения. Общий вес всего блока составил 5170 килограммов, его длина равнялась 14 метрам.

12 апреля 1964 г., после четырех суток полета, ступень с кораблем вошла в плотные слои атмосферы и сгорела. Отделение ступени от корабля «Джемини-1» и их возвращение на Землю не планировалось. Обработка телеметрической информации показала, что все системы в основном работали нормально.

19 января 1965 г. в США в экспериментальных целях по баллистической траектории был произведен второй запуск корабля «Джемини-2». Вместо астронавтов в креслах находились два робота, которые имитировали дыхание и тепловыделение.

Цель запуска состояла в том, чтобы проверить работу всего бортового оборудования, испытать теплозащитность экрана и систем возвращения и спасения. Вес корабля равнялся 3130 килограммов. Корабль был выведен на максимальную высоту 159,1 километра.

При возвращении корабля на высоте 3,2 километра был выпущен тормозной, а на высоте 2,7 километра — основной парашют. «Джемини-2» через 19 минут 13 секунд после запуска приводнился. В процессе полета все системы работали нормально.

23 марта 1965 г., когда Москва встречала советских космонавтов П. И. Беляева и А. А. Леонова после завершения ими космического полета на корабле «Восход-2», в США в космос стартовал корабль «Джемини-3», на этот раз с двумя астронавтами на борту.

Запуск был произведен в 17 часов 24 минуты с мыса Кеннеди. На борту корабля находились астронавты Вирджил Гриссом (командир корабля) и Джон Янг (второй пилот). Корабль весом 3225 килограммов был выведен на орбиту с апогеем 224,5 километра и перигеем 161 километр. Период обращения — 88,2 минуты. После трех оборотов вокруг Земли корабль с астронавтами приводнился в Атлантическом океане. Полет продолжался 4 часа 53 минуты. «Джемини-3» пролетел 130 000 километров.

В этом пилотируемом полете астронавты Гриссом и Янг провели первый маневр на орбите с использованием ручного управления. Кроме того, были проведены эксперименты по проверке работы системы жизнеобеспечения, удобства работы в скафандрах, использованию специального «пистолета» для подачи воды под давлением и т. д.

После приводнения у астронавтов появилось головокружение. В целом программа полета была выполнена. Этот полет, безусловно, явился еще одним шагом вперед в выполнении американскими учеными космической программы.

Первый выход в космос американского астронавта

3 июня 1965 г. в 18 часов 16 минут ракетой «Титан-2» в космос был выведен корабль «Джемини-4». На борту корабля находились астронавты Джеймс Макдивитт (командир корабля) и Эдвард Уайт (второй пилот). По заранее составленной программе экипаж корабля «Джемини-4» в течение четырех суток должен был 62 раза облететь Землю и приземлиться в заданном районе в Атлантическом океане.

Кроме того, астронавты с помощью специальных реактивных двигателей должны были несколько раз изменить орбиту корабля «Джемини-4». Но самым главным заданием этого полета был выход Э. Уайта из корабля в космос на 20 минут. Запланировано было также сближение «Джемини-4» с находившейся в космосе второй ступенью ракеты-носителя.

Как только «Джемини-4» был выведен на заданную высоту, астронавты начали выполнять намеченную программу. Были включены реактивные двигатели. Однако приблизить корабль ко второй ступени ракеты-носителя астронавтам не удалось, так как «Джемини-4» оказался на несколько метров выше ступени, причем разность в скоростях между ними была слишком велика. Топливо в реактивных двигателях расходовалось очень быстро, и его запаса было недостаточно для того, чтобы продолжать этот маневр.

Джеймс Макдивитт (слева) и Эдвард Уайт (справа)

Джеймс Макдивитт (слева) и Эдвард Уайт (справа)

В конце третьего витка, выполняя второе задание, астронавт Э. Уайт покинул кабину корабля. Сначала он встал на кресло и высунулся по пояс в люк, затем вышел совсем.

Уайт пробыл в космическом пространстве около 20 минут и пользовался индивидуальным реактивным устройством. Во время пребывания Уайта вне корабля измерялась температура внешней поверхности скафандра. Самая высокая зарегистрированная температура была +12°С, самая низкая —136,5°С.

Пульс у астронавта Уайта вне корабля достигал 150 ударов в минуту, а при задраивании люка пульс доходил до 178 ударов в минуту. В результате обезвоживания организма Уайт потерял в весе 3,6 килограмма, Макдивитт — 1,8 килограмма. Так в открытый космос шагнул второй в мире человек. Первым человеком, вышедшим в открытый космос, как мы помним, был советский гражданин летчик-космонавт Алексей Архипович Леонов.

К утру 6 июня «Джемини-4» пролетел свыше 1 500 000 километров, т. е. столько, сколько до этого налетали все вместе взятые американские астронавты.

После выполнения программы полета в начале 61-го витка на корабле сработала система ориентации и включились тормозные двигательные установки.

В 20 часов 13 минут 7 июня 1965 г. американский космический корабль «Джемини-4» с астронавтами Джеймсом Макдивиттом и Эдвардом Уайтом на борту приводнился в Атлантическом океане. В результате этого рейса «Джемини-4» совершил 62 оборота вокруг Земли и покрыл за 96 часов 56 минут расстояние в 2 590 000 километров.

Этим полетом Д. Макдивитт и Э. Уайт установили два мировых рекорда — на продолжительность и дальность космического полета в классе орбитальных полетов на многоместных кораблях.

Абсолютные мировые рекорды на продолжительность и дальность космического полета по-прежнему остались за Советским Союзом. Обладатель этих рекордов летчик-космонавт СССР В. Ф. Быковский за 5 суток (118 часов 56 минут 41 секунду) сделал 81 виток, пролетев 3 325 957 километров.

Полеты астронавтов в рамках космической программы«Джемини»

21 августа 1965 г. с мыса Кеннеди ракетой «Титан-2» был запущен космический корабль «Джемини-5» с двумя астронавтами — Гордоном Купером (командир корабля) и Чарльзом Конрадом на борту.

Полет этих астронавтов был рассчитан на 8 суток. Основная цель полета — исследование воздействия на организм человека длительного пребывания в состоянии невесомости.

На втором витке с корабля был запущен спутник, с которым надо было сблизиться. Но выполнить этот маневр «Джемини-5» не смог из-за падения давления в кабине. Однако неполадки удалось устранить, и из Центра пилотируемых космических кораблей в Хьюстоне (штат Техас) поступило распоряжение продолжать полет вокруг Земли.

29 августа 1965 г. в 15 часов 55 минут космический корабль «Джемини-5» приводнился в Атлантическом океане в 655 милях к востоку от мыса Кеннеди. Американские астронавты Гордон Купер и Чарльз Конрад в течение 190 часов 56 минут 14 секунд полета совершили 120 витков вокруг Земли, установив новые абсолютные мировые рекорды продолжительности и дальности космического полета — 5 331 700 километров.

За время 8-суточного полета астронавт Купер потерял в весе 3,6 килограмма, а Конрад — 4,2 килограмма. Содержание кальция в костях у астронавтов снизилось на 12—15%.

4 декабря 1965 г. в США был осуществлен запуск в космическое пространство корабля «Джемини-7» с экипажем в составе двух астронавтов — командира корабля Фрэнка Бормана и второго пилота Джеймса Ловелла. По программе экипаж корабля «Джемини-7» должен был совершить полет в течение 14 суток. Кроме того, было запланировано сближение на орбите с кораблем «Джемини-6», который предполагалось запустить 13 декабря.

Пуск космического корабля «Джемини-6» был перенесен на 15 декабря 1965 г.. В этот день в 16 часов 37 минут «Джемини-6» с астронавтами Уолтером Ширрой и Томасом Стаффордом на борту стартовал с космодрома и через 6 минут вышел на заданную орбиту с апогеем 260 километров и перигеем 162 километра. Оба космических корабля встретились на орбите. Их разделяло расстояние менее 2 метров. В иллюминаторы астронавты хорошо видели друг друга.

Сближение кораблей было снято на пленку. Совместный полет продолжался около 20 часов 06 минут. После этого группового полета «Джемини-6» сошел с орбиты и произвел посадку. Тем временем «Джемини-7» продолжал свой полет.

Внутреннее устройство космического корабля «Джемини».

Внутреннее устройство космического корабля «Джемини». Также как и в «Меркурии», здесь особо не развернешься.

Когда заканчивался 206-й виток, была включена система ориентации, потом сработали тормозные двигательные установки и корабль начал спуск с орбиты. В 17 часов 05 минут 18 декабря он приводнился в Атлантическом океане. Полет корабля «Джемини-7» продолжался 330 часов 35 минут. Он пролетел расстояние 9 195 000 километров.

Так завершился этот интересный полет американских астронавтов, которые пробыли в космосе 14 суток. Таким образом, астронавты Ф. Борман и Д. Ловелл установили новые абсолютные мировые рекорды в классе орбитальных полетов по продолжительности и дальности космического полета.

Астронавты Борман и Ловелл потеряли в весе соответственно 4,3 и 2,7 килограмма вследствие некоторого обезвоживания организма. Дозу радиации астронавты получили небольшую. В полете астронавты спали не очень хорошо, так как им мешали шумы работающей радиоаппаратуры.

После того как был завершен эксперимент по сближению двух кораблей, Национальное управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства начало вести подготовку к запуску космического корабля «Джемини-8» с двумя астронавтами на борту — Нилом Армстронгом и Дэвидом Скоттом.

Он был запущен 16 марта 1966 г. в 0 часов 41 минуту 2 секунды с мыса Кеннеди ракетой «Титан-2». На 1 час 41 минуту раньше с этого же космодрома в космос была запущена ракета «Аджена», с которой «Джемини-8» должен был осуществить стыковку.

Кроме того, программой предусматривался выход из кабины корабля в космическое пространство астронавта Дэвида Скотта. Этому полету в Соединенных Штатах придавалось большое значение для будущих исследований космоса и полетов на Луну.

Как только «Джемини-8» оказался на заданной орбите, Н. Армстронг и Д. Скотт приступили к выполнению программы полета. Астронавтам удалось осуществить стыковку корабля с ракетой. Но в начале 7-го витка на корабле возникли неисправности в системе стабилизации. «Джемини-8» начал вращаться вокруг своей оси и кувыркаться. Создалась аварийная обстановка.

Вскоре астронавты вынуждены были досрочно отделить корабль от ракеты. Руководители полета приняли решение о прекращении дальнейшего полета. После отделения от ракеты «Джемини-8» продолжал оставаться неуправляемым и только за 50 минут до включения тормозных двигательных установок экипажу удалось стабилизировать положение корабля. Он совершил посадку в районе острова Окинава.

Таким образом, полностью выполнить программу полета экипажу не удалось. Не был проведен основной эксперимент — выход астронавта Скотта из корабля в открытый космос. Однако в этом полете был проведен важный научно-технический эксперимент — ручная стыковка корабля с ракетой «Аджена».

Корабль «Джемини-8» пробыл в космосе 10 часов 32 минуты, 6 раз облетел нашу планету и прошел расстояние 284 800 километров.

Астронавты «Джемини» практикуют выход в открытый космос

3 июня 1966 г. ракета-носитель «Титан-2» вывела на орбиту космический корабль «Джемини-9». На его борту находились американские астронавты — командир корабля Томас Стаффорд и второй пилот Юджин Сернан.

Как известно, первоначально намеченный на 17 мая запуск «Джемини-9» был отменен из-за неудачного полета «Джемини-8», с которым этот корабль должен был произвести стыковку в космосе. Для экономии времени было принято решение о выводе на орбиту для стыковки с «Джемини-9» специального спутника-мишени. Этот спутник, запущенный почти за двое суток до полета «Джемини-9», вышел на орбиту, близкую к расчетной.

После выхода на орбиту астронавты провели ряд маневров корабля «Джемини-9» по сближению со спутником-мишенью. Они приближались к нему для стыковки на расстояние до 90 сантиметров. Однако стыковку осуществить им не удалось — обтекатель на спутнике не был сброшен.

На третьи сутки полета астронавт Сернан в скафандре начал выход из корабля в открытый космос. В 18 часов 8 минут он покинул корабль и вышел в открытый космос. Связь между ним и Томасом Стаффордом поддерживалась по радиотелефону и транслировалась в Центр управления полетом в Хьюстоне. Через 2 часа 5 минут астронавт возвратился в корабль.

Астронавту Сернану пришлось испытывать трудности во время передвижения по корпусу. Маневрирование с помощью семиметрового фала также оказалось затруднительным: фал «заплывал» и обвивался вокруг астронавта. У Сернана при входе корабля в тень Земли из-за резкого перепада температур сильно запотевало стекло шлема. В период подготовки Сернана к эсперименту по выходу из корабля в космос у него был пульс 80—90 ударов в минуту. Но в момент открытия люка пульс Сернана достиг 155 ударов в минуту, в то время как у Стаффорда, сидевшего в кресле, пульс оставался 90.

Наибольшая частота пульса (180 ударов в минуту) у Сернана была при закрытии им люка. Перед закрытием люка астронавт выронил кассету с пленкой, на которую был заснят его выход. Сернан отметил, что проведение запланированных операций в открытом космосе требовало в 4—5 раз больших усилий, чем при тренировках на Земле.

Полет корабля «Джемини-9» продолжался 72 часа 21 минуту 14 секунд. Корабль пролетел 1811200 километров. После трехдневного полета «Джемини-9» приводнился в Атлантическом океане.

Через полтора месяца после последнего полета в космос американских астронавтов, 18 июля 1966 г., с космодрома на мысе Кеннеди в космическое пространство запущен очередной корабль «Джемини-10» с Джоном Янгом и Майклом Коллинзом на борту. Незадолго до старта «Джемини-10» с этого же космодрома была запущена ракета «Аджена-10», с которой на орбите корабль должен был осуществить встречу и стыковку.

Как выглядела бы стыковка двух космических кораблей «Джемини» в открытом космосе

Как выглядела бы стыковка двух космических кораблей «Джемини» в открытом космосе

На четвертом витке «Джемини-10», произведя несколько маневров, осуществил эту стыковку, после чего были включены двигатели ракеты «Аджена» и экипаж корабля вывел систему «Аджена—Джемини» на новую, более высокую орбиту — около 760 километров от поверхности Земли (первоначальная орбита «Джемини-10»: апогей — 270 километров, перигей— 161 километр).

На второй день полета, 19 июля, Майкл Коллинз разгерметизировал кабину, открыл люк и наполовину высунулся из кабины «Джемини-10» для 55-минутного сеанса фотографирования, но вернулся обратно в кабину до намеченного срока, так как его глаза и глаза Джона Яига начали слезиться.

В среду 20 июля Майкл Коллинз вышел в космос. Он должен был оставаться в открытом космосе 30 минут, но по указанию с Земли возвратился в корабль через 38 минут. Во второй половине дня 20 июля «Джемини-10» отделился от «Аджены-10», с которой был состыкован в течение 38 часов 46 минут.

После завершения трехсуточного полета и успешного выполнения важных научных экспериментов в космосе «Джемини-10» приводнился в Атлантическом океане. Полет корабля продолжался 70 часов 46 минут 45 секунд. За это время он прошел 1 743 200 километров, совершив 43 оборота вокруг Земли.

В полете американские астронавты неоднократно меняли орбиту корабля. Максимальное удаление от поверхности Земли составило 764 километра. Это было абсолютное мировое рекордное достижение наибольшей высоты полета.

В 18 часов 42 минуты 12 сентября 1966 г. с мыса Кеннеди с помощью ракеты «Титан» был запущен космический корабль «Джемини-11» с двумя астронавтами на борту. В состав экипажа вошли командир корабля Чарльз Конрад и второй пилот Ричард Гордон. Программой этого полета предусматривалось проведение научных экспериментов в космосе и выход астронавта Р. Гордона из кабины корабля.

На второй день полета в 17 часов 44 минуты, когда «Джемини-11» завершил 15-й виток вокруг Земли, второй пилот корабля Р. Гордон вышел в открытый космос. Он был связан с кораблем 19-метровым фалом и передвигался с помощью ручного реактивного двигателя в виде пистолета.

Вместо намеченных 107 минут он, вследствие технических неполадок, пробыл в космосе за бортом корабля только 44 минуты. Ричард Гордон во время пребывания в открытом космосе успел присоединить специальный трос корабля «Джемини-11» к ракете «Аджена».

Астронавта Гордона, когда он стоял на сиденье кресла и когда вылез из люка, почему-то «сносило» в сторону. Ему было очень трудно выполнять вне корабля разного рода запланированные эксперименты. Он чувствовал большую физическую усталость. В связи с этим ему приходилось часто прерывать работу и отдыхать. Частота дыхания у Гордона достигала 40—50, а частота пульса — до 180 ударов в минуту.

14 сентября в 10 часов 14 минут астронавты на 25 секунд включили двигатель состыкованной с кораблем ракеты «Аджена» и, увеличив в результате этого скорость своего полета, через 50—55 минут достигли орбиты с апогеем 1370 километров. Таким образом, астронавты Чарльз Конрад и Ричард Гордон на космическом корабле «Джемини-11» установили абсолютный и мировой рекорды высоты космического полета для многоместных космических кораблей.

Астронавты провели эксперимент по созданию искусственной силы тяжести в корабле. Было установлено, что искусственная сила тяжести, образовавшаяся в корабле, составила одну полуторатысячную часть силы тяжести на Земле.

После включения астронавтами ракетных движков и осуществления ряда маневров корабль «Джемини-11» стал совершать медленные обороты вокруг «Аджены», с которой он был состыкован 30-метровым тросом. Попытки увеличить скорость вращения корабля вокруг ракеты привели к беспорядочным вращениям «Джемини-11».

В 17 часов 15 сентября 1966 г. после завершения почти трехсуточного полета корабль «Джемини-11» с астронавтами Ч. Конрадом и Р. Гордоном приводнился в 1116 километрах юго-восточнее мыса Кеннеди. Полет корабля «Джемини-11» продолжался 71 час 17 минут 8 секунд. За трое суток корабль сделал 44 витка и прошел расстояние 1 783 000 километров.

На модели «Джемини» хорошо видно, что астронавты могут покидать корабль независимо, так как каждый находится в своем «модуле»

На модели «Джемини» хорошо видно, что астронавты могут покидать корабль независимо, так как каждый находится в своем «модуле»

Завершение американской космической программы «Джемини» в 1966 г.

Последним полетом по программе «Джемини» в США стал полет космического корабля-спутника «Джемини-12», который был запущен с космодрома мыса Кеннеди 11 ноября 1966 г. в 4 часа 46 минут. На борту корабля находились астронавты Джеймс Ловелл и Эдвин Олдрин.

По программе полета астронавты должны были осуществить стыковку корабля с ракетой «Аджена», а один из них — астронавт Э. Олдрин — должен был выйти из корабля и выполнить работы по швартовке корабля с ракетой специальным 30-метровым тросом. После выхода «Джемини-12» на заданную орбиту на 13-м витке астронавт Э. Олдрин открыл люк корабля и в течение двух с половиной часов фотографировал звездное небо, Луну и Землю.

После этого, через двое суток полета, Э. Олдрин вышел из корабля и находился в открытом космосе 2 часа 10 минут. За это время астронавт соединил космический корабль с ракетой «Аджена» 30-метровым тросом.

Четырехсуточная программа полета, которую должны были выполнить астронавты Д. Ловелл и Э. Олдрин, заканчивалась, и 15 ноября корабль «Джемини-12» благополучно приводнился. Таким образом, последний корабль серии «Джемини» завершил свой полет в космос, сделав 59 витков вокруг Земли, перекрыв расстояние 2 648 900 километров и пробыв в космосе 94 часа 35 минут. За это время астронавты Д. Ловелл и Э. Олдрин выполнили ряд важных экспериментов, которые имеют значение для дальнейшего освоения космоса и планет Солнечной системы.

Результаты десяти полетов пилотируемых кораблей «Джемини» показали, что основные задачи этой американской программы космических исследований были выполнены.

На кораблях «Джемини» проведены эксперименты встречи и стыковки пилотируемых аппаратов с беспилотными объектами, а также осуществлены выходы астронавтов в открытый космос. Вместе с тем в ходе полетов на кораблях «Джемини» удалось выяснить и некоторые трудности как технического, так и физиологического порядка.

На пилотируемых кораблях «Джемини» побывали в космосе 20 американских космонавтов, а некоторые из них — по второму разу (Ч. Конрад, Т. Стаффорд, Д. Ловелл). Они налетали 969 часов 42 минуты 32 секунды и 605 раз облетели нашу планету, перекрыли расстояние, равное 26 226 031 километру.


Список источников литературы