Джеффри Клугер - «Аполлон-8». Захватывающая история первого полета к Луне

И этим не исчерпывались поводы для беспокойства. Даже если корабль точно попал в баллистическую «мишень», торможение в атмосфере не удалось бы пережить без сложного маневрирования при спуске. Разреженные верхние слои атмосферы начинали оказывать заметное сопротивление лишь при снижении примерно до 90 км. Дальше перегрузка, действующая на корабль и экипаж, быстро возрастала, доходя до 6,8–7,0 единиц: тяжело, но еще приемлемо. Однако после этого, если бы корабль продолжил движение по той же траектории, перегрузка возросла бы многократно и стала смертельной.

Поэтому командный модуль необходимо было направить вверх и ненадолго приподнять над атмосферой, дать немного охладиться теплозащитному экрану и снизиться перегрузкам, а затем вновь войти в атмосферу под более пологим углом. С точки зрения физики так называемое рикошетирование, или двойное погружение в атмосферу, чем-то походило на американские горки: первый спуск всегда самый крутой, а последующие холмы и впадины с каждым разом все ниже и мельче, поскольку гравитационная энергия, накапливаемая во время медленного подъема на верхушку самого первого пика, далее постепенно рассеивается.

На чертежных досках и в блокнотах, где поначалу разрабатывалось двойное погружение в атмосферу, все выглядело ясно и обоснованно, за исключением одного: у космического корабля «Аполлон» не было крыльев. Без крыльев нельзя получить подъемную силу, а без этого невозможен подъем [56] Командный модуль «Аполлона» мог создавать подъемную силу, хотя и намного меньшую, чем у крылатых аппаратов, просто в силу выбранной для него формы – конуса с закругленным днищем. Дальнейшее описание относится к тому, как с пользой применить эту силу. – Прим. науч. ред. . Однако и на это нашелся ответ: командный модуль нужно было сделать с преднамеренно смещенным центром тяжести.

Вместо того чтобы оставить эту невидимую, но важную точку на оси симметрии конуса командного модуля, конструкторы поместили ее ниже осевой линии. Это создало так называемый угол естественной балансировки: корабль вместе с теплозащитным экраном вставал в потоке под углом к направлению полета с небольшим наклоном вниз с точки зрения астронавтов. Так корабль был ориентирован на начальном этапе торможения в атмосфере.

Когда наступало время подъема [57] После уверенного захвата атмосферой, то есть падения скорости ниже местной орбитальной. – Прим. науч. ред. , корабль под управлением компьютера поворачивался по крену на 180°, чтобы теплозащитный экран по-прежнему был направлен вперед, но астронавты в креслах оказывались вверх ногами. При этом центр тяжести был выше средней линии, балансировочный угол менялся на противоположный, и капсула под действием подъемной силы начинала движение вверх. Перед вторым и окончательным спуском корабль поворачивался вокруг оси еще раз – в исходное положение.

Двойное погружение в атмосферу воспринималось подобно дикой скачке, и было бы чертовски хорошо для начала отработать такую траекторию раз-другой на спуске с высоты всего в несколько тысяч километров [58] Такой эксперимент был с успехом проведен на беспилотных кораблях в полетах AS-202, AS-501 («Аполлон-4») и AS-502 («Аполлон-6»). – Прим. науч. ред. . Именно такое испытание и планировалось Фрэнку Борману, Джиму Ловеллу и Биллу Андерсу, когда «Аполлон-8» еще назывался «Аполлоном-9», а его экипаж должен был полететь с лунным модулем, но вовсе не в окрестности Луны. Но никакого LM корабль не дождался, он отправился вместо этого к Луне, и тренировочный спуск с астронавтами теперь превратится в полноценное возвращение с лунной дистанции.

Потому-то Фрэнку Борману было не до разговоров о парадах, мировых турне и расслабленной бдительности в Хьюстоне.

Когда космический корабль, летящий от Луны, начал финальный подход к Земле, над Тихим океаном стояла глубокая ночь. Жители островов, выйдя из дома около трех часов ночи по местному времени 27 декабря, могли бы увидеть приближающийся корабль – правда, для этого понадобился бы семикратный бинокль. В его поле зрения «Аполлон-8» показался бы едва видимой светящейся точкой примерно на четверти расстояния между Луной и яркой Венерой. Кроме того, пришлось бы запастись терпением: правильно выбранная «звездочка» за четверть часа немного бы сдвинулась, и люди поняли бы, что смотрят на космический корабль. А между тем ему оставалось лишь 60 минут до входа в атмосферу, и двигался он со скоростью около 20 000 км/ч, непрерывно ускоряясь.