54 года назад состоялась первая стыковка в ручном режиме
Космос — великий, непревзойдённый экзаменатор. И коль скоро человечество начало исследовать Вселенную, его полномочные представители должны быть готовы ко всему — к любым сюрпризам и неожиданностям, ведь зачастую космические полёты проходят с риском для здоровья, а то и жизни. Переэкзаменовки может и не быть.
«Близнецы», но не братья
В середине 60-х годов XX века США, собираясь на Луну, должны были отработать встречу и стыковку на околоземной орбите — так как без этих ответственных операций невозможна отправка людей к нашему извечному естественному спутнику. Положение осложнялось тем, что ни СССР ни Америка таких вещей ещё не делали. 16 марта 1966 года с космодрома на мысе Канаверал взлетела ракета «Атлас». Через девять минут её верхняя ступень «Аджена» вышла на орбиту — круговую, высотой 300 километров. Ступень (вес — 3175 килограммов) представляла собой спутник-мишень для отработки элементов стыковки космических аппаратов.
Точно через 101 минуту — один виток «Аджены» вокруг Земли — с того же космодрома на встречу с верхней ступенью «Атласа» отправился космический корабль (КК) «Джемини-8» («Близнецы»).
Старт ракеты-носителя Titan II GLV с космическим кораблем «Джемини-8»
Корабль оправдывал своё название — он был двухместным, и экипаж подбирался из космонавтов примерно одного роста и веса. Форма КК — конус, переходящий в сужающийся цилиндр. «Джемини» состоял из двух отсеков — возвращаемого и агрегатного.
David R. Scott (left), Pilot; and, Neil A. Armstrong (right)
Максимальный диаметр — три метра, длина — чуть менее шести метров, стартовая масса примерно 3300 килограммов (то есть по весу «Близнецы» были чуть тяжелее самой стыковочной мишени). Титановая гермокабина астронавтов находилась посередине корабля — объём всего 2,3 кубометра — очень-очень тесно. Перегородка делила кабину на две половины, управлять кораблём мог любой из экипажа. В потолке — два трапециевидных люка с плоскими многослойными иллюминаторами. Сквозь них любовались космическими видами, эти же «окошки» обеспечивали визуальный обзор при стыковке. Астронавты совершали весь полёт в скафандрах, хотя им не возбранялось (с закрытыми люками, разумеется) снимать гермошлемы и перчатки. Для сцепки корабля со ступенью имелись специальные хитроумные стыковочные агрегаты, без эффекта отдачи. После стыковки образовывалась связка «Джемини» — «Аджена», способная маневрировать в космосе (изменять высоту орбиты).
И тут началось непредвиденное…
Начальная орбита «Джемини-8» была почти на 100 километров ниже «Аджены» — и, по законам баллистики, КК двигался быстрее, догоняя цель, «убежавшую» на 1960 километров вперёд. Сближение предполагалось на четвёртом витке — так и получилось.
Пока шла игра в догонялки, отважные астронавты успели перекусить. Подтверждая 100-процентное зрение, экипаж зафиксировал ступень с расстояния 140 километров! Командир Нил Армстронг подвёл КК к «Аджене» и «завис» на 30 минут. Пилот Дэвид Скотт с интересом рассматривал цель полёта — узкий длинный цилиндр, на одном торце — стыковочный насадок, на другом — основной двигатель. Ступень серебристо сверкала в лучах солнца. Нил приблизил «Джемини» вплотную к стыковочному адаптеру, с Земли «дали добро», и в 18:15 на орбите раздалось довольное:
— Мы состыковались, ЦУП (Центр управления полётами, — прим. автора)!
Первая стыковка в истории космонавтики! Экипаж проверил оборудование корабля и занялся проверкой ступени. Странно, но система управления «Аджены» не была готова принимать команды компьютера «Близнецов-8» — очень неприятная и неожиданная вещь. В 18:32 сигнал с «Джемини» дал команду двигателям ступени развернуть всю связку вбок на 90 градусов. И тут началось непредвиденное — связка сама повернулась ещё на 30 градусов!
Всё вертится, и кружится, и несётся кувырком!
— Мы кренимся, Нил! — закричал от неожиданности Дэвид. Ювелирно подрабатывая микроимпульсами небольших двигателей ориентации, командир остановил разворот, но он тут же возобновился. Увеличивая скорость, два космических аппарата, соединённые воедино, кувыркались и одновременно вращались вокруг оси (примерно как брошенная бита в игре в городки). Астронавты, наверное, пожалели о недавней трапезе, а может, порадовались, что их многократно «крутили» на центрифуге при подготовке к полёту. Как это пригодилось сейчас! Тренировки позволили спокойно встретить неожиданное испытание и подарили время на раздумье и принятие единственно правильного решения. Связи с Хьюстоном (с ЦУПом) не было. Окружающее равномерно мелькало перед глазами: Земля, небо, голубизна атмосферы и безжизненная мгла космического пространства. Как на карусели — влево, вниз, вправо, вверх… Вращение все ускорялось. Постепенно начинала кружиться голова. Нужно было решать, что делать, и решать быстро. Скотт отключил систему управления ракеты, хотя она была не при чём. Видимо, что-то «корот-нуло» в электроцепях системы маневрирования «Джемини». Один из двигателей включался и выключался, когда ему заблагорассудится. Армстронг пытался «вырубить» капризный движок — без толку, хотя указатель топлива выдавал значение 30%. Скотт поработал с автопилотом ракеты — с тем же результатом. Мог сломаться стыковочный адаптер (а значит, возникли бы большие проблемы с возвращением на Землю). В 18:53 замедлили «танец» связки, насколько возможно. Дэвид осуществил срочную аварийную расстыковку, а Армстронг включил на несколько секунд двигатели на носу «Близнецов», чтобы скорее удалиться от опасной «Аджены».
Самостоятельное решение и ювелирное мастерство
Через считанные мгновения Нил осознал, что эти действия экипажа были глубоко ошибочны: космический корабль, резко избавившись от трёх тонн массы ступени, закувыркался с ещё большей, просто бешеной скоростью — почти два оборота в секунду! Серьезнейшая ситуация: если астронавты потеряют сознание на этой адской карусели — их уже ничто не спасёт. А связи с ЦУПом по-прежнему не было. Экипаж снова принял решение самостоятельно — космонавты обесточили закапризничавшие двигатели, подключили движки, стабилизирующие КК на атмосферном участке полёта. Сеанс связи начался с фразы Скотта:
— Серьёзные проблемы… Очень быстрое вращение…
Только в 19:03 командиру удалось «успокоить» норовистый корабль. Но Армстронг израсходовал 75% топлива в баках исправных двигателей. ЦУП приказал немедленно идти в запасной район, на посадку. Она потребовала ювелирного мастерства экипажа. Используя крохи горючего, Нил и Дэвид сбросили орбитальную скорость, прошли земную атмосферу — и всё это на ручном управлении. Возвращаемый отсек приводнился восточнее острова Окинава. Три часа болтанки на океанских волнах — и подошёл эсминец США «Леонард Мейсон». По штормтрапу Армстронг и Скотт поднялись на борт.
Их полёт длился всего 10 часов 41 минуту (а не трое суток, как планировалось). Оба астронавта позднее побывали на Луне, правда, в разные годы.