“… ในสมัยโบราณ ผู้คนมองขึ้นไปบนท้องฟ้าเพื่อเห็นภาพวีรบุรุษของพวกเขาท่ามกลางกลุ่มดาว มีการเปลี่ยนแปลงมากมายตั้งแต่นั้นมา: ผู้คนที่มีเนื้อหนังและเลือดกลายเป็นวีรบุรุษของเรา คนอื่นจะติดตามและจะหาทางกลับบ้านอย่างแน่นอน การค้นหาของพวกเขาจะไม่สูญเปล่า อย่างไรก็ตาม คนเหล่านี้เป็นคนแรก และจะยังคงเป็นคนแรกในใจเรา จากนี้ไปทุกคนที่ไม่สนใจดาวศุกร์จะจำได้ว่ามุมเล็ก ๆ ของโลกมนุษย์ต่างดาวนี้เป็นของมนุษยชาติตลอดไป"
- สุนทรพจน์ของประธานาธิบดีบารัค โอบามาที่อุทิศให้กับการครบรอบ 40 ปีของการส่งภารกิจประจำไปยังดาวศุกร์
M. Canaveral 31 ตุลาคม 2556
ณ จุดนี้ คุณทำได้เพียงยักไหล่และยอมรับอย่างตรงไปตรงมาว่าไม่เคยมีคนคอยบริการเที่ยวบินไปยังดาวศุกร์เลย และ "คำพูดของประธานาธิบดีโอบามา" เองก็เป็นเพียงข้อความที่ตัดตอนมาจากคำปราศรัยที่เตรียมไว้ของอาร์ นิกสัน ในกรณีที่นักบินอวกาศถูกส่งไปพิชิตดวงจันทร์ (1969) อย่างไรก็ตาม การแสดงละครที่งุ่มง่ามมีเหตุผลเฉพาะเจาะจงมาก นี่คือวิธีที่ NASA มองเห็นแผนการเพิ่มเติมสำหรับการสำรวจอวกาศในปี 1960:
- 1973, 31 ตุลาคม - การเปิดตัวยานยิงดาวเสาร์-V พร้อมภารกิจประจำไปยังดาวศุกร์;
- 1974, 3 มีนาคม - ทางเดินของเรือใกล้ Morning Star;
- 1974 1 ธันวาคม - การกลับมาของโมดูลโคตรพร้อมลูกเรือสู่โลก
ตอนนี้ดูเหมือนนิยายวิทยาศาสตร์ แต่เมื่อครึ่งศตวรรษก่อน นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรก็เต็มไปด้วยแผนการและความคาดหวังที่กล้าหาญที่สุด พวกเขามีเทคโนโลยีที่ทรงพลังและสมบูรณ์แบบที่สุดสำหรับการพิชิตอวกาศซึ่งสร้างขึ้นในกรอบของโปรแกรมอพอลโลทางจันทรคติและภารกิจอัตโนมัติเพื่อศึกษาระบบสุริยะ
ยานยิงจรวด Saturn V เป็นยานยิงที่มนุษย์สร้างขึ้นที่ทรงพลังที่สุดเท่าที่เคยมีมา โดยมีมวลการเปิดตัวมากกว่า 2900 ตัน และมวลของน้ำหนักบรรทุกที่ปล่อยสู่วงโคจรระดับต่ำอาจสูงถึง 141 ตัน!
ประเมินความสูงของจรวด 110 เมตร - จากตึก 35 ชั้น!
ยานอวกาศ 3 ที่นั่งขนาดใหญ่ "Apollo" (น้ำหนักช่องคำสั่ง - 5500 … 5800 กก. น้ำหนักโมดูลบริการ - มากถึง 25 ตันซึ่งเป็นเชื้อเพลิง 17 ตัน) มันคือเรือลำนี้ที่ควรจะใช้เพื่อไปไกลกว่าวงโคจรระดับพื้นโลกและบินไปยังเทห์ฟากฟ้าที่ใกล้ที่สุด - ดวงจันทร์
S-IVB ขั้นบน (ขั้นที่สามของ Saturn-V LV) พร้อมเครื่องยนต์ที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ ซึ่งใช้ในการส่งยานอวกาศ Apollo เข้าสู่วงโคจรอ้างอิงรอบโลก จากนั้นจึงเข้าสู่เส้นทางการบินไปยังดวงจันทร์ ชั้นบนที่มีน้ำหนัก 119.9 ตันมีออกซิเจนเหลว 83 ตันและไฮโดรเจนเหลว 229,000 ลิตร (16 ตัน) - 475 วินาทีของไฟที่เป็นของแข็ง แรงขับเป็นล้านนิวตัน!
ระบบสื่อสารในอวกาศระยะไกลที่รับรองการรับและส่งข้อมูลจากยานอวกาศที่เชื่อถือได้ในระยะทางหลายร้อยล้านกิโลเมตร การพัฒนาเทคโนโลยีการเทียบท่าในอวกาศเป็นกุญแจสำคัญในการสร้างสถานีโคจรและประกอบยานอวกาศที่มีคนขับหนักสำหรับเที่ยวบินไปยังดาวเคราะห์ชั้นในและนอกของระบบสุริยะ การเกิดขึ้นของเทคโนโลยีใหม่ในไมโครอิเล็กทรอนิกส์ วัสดุศาสตร์ เคมี ยา หุ่นยนต์ เครื่องมือวัด และสาขาที่เกี่ยวข้องอื่น ๆ หมายถึงความก้าวหน้าที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในการสำรวจอวกาศ
การลงจอดของมนุษย์บนดวงจันทร์อยู่ไม่ไกล แต่ทำไมไม่ใช้เทคโนโลยีที่มีอยู่เพื่อดำเนินการสำรวจที่กล้าหาญมากขึ้น ตัวอย่างเช่น - นักบินที่บินผ่านดาวศุกร์!
หากประสบความสำเร็จ เรา - เป็นครั้งแรกในยุคอารยธรรมทั้งหมดของเรา - จะโชคดีที่ได้เห็นโลกอันลึกลับที่อยู่ห่างไกลในบริเวณใกล้เคียงของ Morning Star เดินอยู่เหนือเมฆที่ปกคลุมดาวศุกร์ 4,000 กม. และละลายไปในแสงแดดที่เจิดจ้าที่อีกฟากหนึ่งของโลก
อพอลโล - ยานอวกาศ S-IVB ใกล้กับดาวศุกร์
ระหว่างทางกลับ นักบินอวกาศจะทำความคุ้นเคยกับดาวพุธ พวกเขาจะมองเห็นดาวเคราะห์ในระยะทาง 0.3 หน่วยดาราศาสตร์ ซึ่งใกล้กว่าผู้สังเกตการณ์จากโลกถึง 2 เท่า
1 ปี 1 เดือนในที่โล่ง เส้นทางมีความยาวครึ่งพันล้านกิโลเมตร
การดำเนินการสำรวจอวกาศครั้งแรกในประวัติศาสตร์ได้รับการวางแผนโดยใช้เทคโนโลยีที่มีอยู่เฉพาะและตัวอย่างของเทคโนโลยีจรวดและอวกาศที่สร้างขึ้นภายใต้โครงการอพอลโล แน่นอน ภารกิจที่ซับซ้อนและยาวนานเช่นนี้ จำเป็นต้องมีการตัดสินใจที่ไม่ได้มาตรฐานจำนวนหนึ่งเมื่อเลือกแผนผังของเรือรบ
ตัวอย่างเช่น ระยะ S-IVB หลังจากการหมดไฟของเชื้อเพลิง จะต้องมีการระบายอากาศ จากนั้นจึงใช้เป็นห้องพักอาศัย (ห้องทำงานเปียก) แนวคิดในการเปลี่ยนถังเชื้อเพลิงเป็นที่อยู่อาศัยสำหรับนักบินอวกาศดูน่าสนใจมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาว่า "เชื้อเพลิง" หมายถึงไฮโดรเจน ออกซิเจน และส่วนผสมที่ "เป็นพิษ" ของ H2O
เครื่องยนต์หลักของยานอวกาศอพอลโลควรถูกแทนที่ด้วยเครื่องยนต์จรวดขับเคลื่อนด้วยของเหลวสองตัวจากขั้นตอนการลงจอดของโมดูลดวงจันทร์ ด้วยแรงผลักดันเดียวกัน สิ่งนี้มีข้อดีที่สำคัญสองประการ ประการแรก การทำซ้ำของเครื่องยนต์ช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบทั้งหมด ประการที่สอง หัวฉีดที่สั้นกว่าช่วยอำนวยความสะดวกในการออกแบบอุโมงค์อะแดปเตอร์ที่นักบินอวกาศจะใช้ในภายหลังเพื่อนำทางระหว่างโมดูลคำสั่ง Apollo และห้องนั่งเล่นภายใน S-IVB
ความแตกต่างที่สำคัญที่สามระหว่าง "ยานอวกาศ Venusian" และชุด S-IVB - Apollo ปกตินั้นสัมพันธ์กับ "หน้าต่าง" ขนาดเล็กสำหรับยกเลิกการเปิดตัวและส่งคืนโมดูลบริการคำสั่งไปยัง Earth ในกรณีที่เกิดความผิดปกติที่ชั้นบน ลูกเรือของเรือมีเวลาสองสามนาทีในการเปิดเครื่องยนต์เบรก (เครื่องยนต์จรวดขับเคลื่อนของยานอวกาศอพอลโล) และเดินทางกลับ
เค้าโครงของยานอวกาศ Apollo ร่วมกับ S-IVB ชั้นบน ทางด้านซ้ายเป็นขั้นตอนออกเดินทางพื้นฐานที่มี "โมดูลดวงจันทร์" ที่อัดแน่น ขวา - ทิวทัศน์ของ "เรือ Venusian" ในระยะต่างๆ ของการบิน
เป็นผลให้แม้กระทั่งก่อนการเร่งความเร็วไปยังดาวศุกร์ การแยกและการเทียบท่าของระบบต้องดำเนินการ: อพอลโลแยกออกจาก S-IVB "ร่วง" เหนือศีรษะและหลังจากนั้น เชื่อมต่อกับสเตจด้านบนจากด้านข้างของโมดูลคำสั่ง ในขณะเดียวกัน เครื่องยนต์หลักของอพอลโลก็หันออกด้านนอกในทิศทางของการบิน คุณลักษณะที่ไม่พึงประสงค์ของโครงการนี้คือผลกระทบที่ไม่ได้มาตรฐานของการบรรทุกเกินพิกัดบนร่างกายของนักบินอวกาศ เมื่อเปิดเครื่องยนต์ของ S-IVB บนเวทีด้านบน นักบินอวกาศก็บินด้วย "ตาบนหน้าผาก" อย่างแท้จริง - โอเวอร์โหลดแทนที่จะกด "ดึง" พวกเขาออกจากที่นั่ง
โดยตระหนักว่าการเดินทางดังกล่าวยากและอันตรายเพียงใด จึงเสนอให้เตรียมการสำหรับเที่ยวบินไปยังดาวศุกร์ในหลายขั้นตอน:
- ทดสอบการบินรอบโลกของยานอวกาศอพอลโลด้วยโมเดล S-IVB ที่มีมวลและขนาดเทียบท่า
- การบินโดยมนุษย์เป็นเวลา 1 ปีของกลุ่ม Apollo - S-IVB ในวงโคจรค้างฟ้า (ที่ระดับความสูง 35,786 กม. เหนือพื้นผิวโลก)
และจากนั้นเท่านั้น - จุดเริ่มต้นของดาวศุกร์
สถานีโคจร "Skylab"
เวลาผ่านไป ปัญหาทางเทคนิคก็เพิ่มขึ้น เช่นเดียวกับเวลาที่ต้องใช้ในการแก้ปัญหา "โปรแกรมทางจันทรคติ" ทำลายงบประมาณของ NASA อย่างมาก การลงจอดหกครั้งบนพื้นผิวของเทห์ฟากฟ้าที่ใกล้ที่สุด: บรรลุลำดับความสำคัญ - เศรษฐกิจสหรัฐไม่สามารถดึงเพิ่มเติมได้ ความอิ่มเอิบของจักรวาลในทศวรรษที่ 1960 ได้มาถึงข้อสรุปเชิงตรรกะแล้ว สภาคองเกรสลดงบประมาณสำหรับการศึกษาของ National Aerospace Agency มากขึ้นเรื่อยๆ และไม่มีใครอยากได้ยินเกี่ยวกับเที่ยวบินที่มีคนขับไปยังดาวศุกร์และดาวอังคารอย่างยิ่งใหญ่: สถานีอวกาศอัตโนมัติได้ศึกษาอวกาศได้อย่างดีเยี่ยม
เป็นผลให้ในปี 1973 สถานี Skylab ถูกเปิดตัวสู่วงโคจรใกล้โลกแทนที่จะเป็นกระจุก Apollo - S-IVB การออกแบบที่ยอดเยี่ยมซึ่งเร็วกว่าเวลาหลายปี - เพียงพอที่จะกล่าวได้ว่ามวล (77 ตัน) และปริมาตรของห้องที่อาศัยอยู่ได้ (352 ลูกบาศก์เมตร) สูงกว่าคู่แข่ง 4 เท่า - สถานีโคจรของโซเวียตของ Salyut / ชุดอัลมาซ …
ความลับหลักของ SkyLab: มันถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของขั้นตอนที่สามของ S-IVB ของยานยิงดาวเสาร์-V อย่างไรก็ตาม ภายในของ Skylab ไม่เคยถูกใช้เป็นถังเชื้อเพลิงไม่เหมือนกับเรือ Venus สกายแล็ปเปิดตัวสู่วงโคจรทันทีด้วยอุปกรณ์วิทยาศาสตร์และระบบช่วยชีวิตครบชุด บนเรือมีอาหาร 2,000 ปอนด์และน้ำ 6,000 ปอนด์ โต๊ะเรียบร้อยแล้ว ได้เวลารับแขกแล้ว!
และจากนั้นก็เริ่ม … ชาวอเมริกันต้องเผชิญกับปัญหาทางเทคนิคที่การทำงานของสถานีเป็นไปไม่ได้ในทางปฏิบัติ ระบบจ่ายไฟทำงานผิดปกติ สมดุลความร้อนถูกรบกวน อุณหภูมิภายในสถานีเพิ่มขึ้นเป็น +50 องศาเซลเซียส เพื่อแก้ไขสถานการณ์ การสำรวจของนักบินอวกาศสามคนถูกส่งไปยัง Skylab อย่างเร่งด่วน ในช่วง 28 วันที่อยู่บนสถานีฉุกเฉิน พวกเขาเปิดแผงโซลาร์เซลล์ที่ติดขัด ติดตั้ง "โล่" ที่ป้องกันความร้อนบนพื้นผิวด้านนอก จากนั้นใช้เครื่องยนต์ยานอวกาศอพอลโล วาง Skylab ในมุมที่ พื้นผิวของตัวเรือที่ส่องสว่างโดยดวงอาทิตย์มีพื้นที่น้อยที่สุด
สกายแล็ป บังความร้อนที่ติดตั้งบนเหล็กจัดฟันมองเห็นได้ชัดเจน
สถานีถูกนำเข้าสู่การทำงานอย่างใด หอดูดาวออนบอร์ดในช่วงเอ็กซ์เรย์และรังสีอัลตราไวโอเลตเริ่มทำงาน ด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์ Skylb จึงมีการค้นพบ "รู" ในโคโรนาของดวงอาทิตย์และทำการทดลองทางชีววิทยา เทคนิค และฟิสิกส์ดาราศาสตร์หลายสิบครั้ง นอกจาก "กองพลซ่อมและบูรณะ" แล้ว สถานียังมีการสำรวจอีก 2 ครั้ง ซึ่งกินเวลา 59 และ 84 วัน ต่อมาสถานีตามอำเภอใจถูก mothballed
ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2522 5 ปีหลังจากการมาเยือนครั้งสุดท้ายของมนุษย์ สกายแล็ปเข้าสู่บรรยากาศหนาแน่นและพังทลายเหนือมหาสมุทรอินเดีย เศษซากบางส่วนตกลงบนดินแดนของออสเตรเลีย เรื่องราวของตัวแทนคนสุดท้ายของยุค "ดาวเสาร์-วี" จึงจบลง
โซเวียต TMK
เป็นเรื่องน่าแปลกที่มีโครงการที่คล้ายกันเกิดขึ้นในประเทศของเรา ตั้งแต่ช่วงต้นทศวรรษ 1960 OKB-1 มีคณะทำงานสองกลุ่มภายใต้การนำของ G. Yu Maximov และ K. P. Feoktistov พัฒนาโครงการสำหรับยานอวกาศระหว่างดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ (TMK) เพื่อส่งการสำรวจไปยังดาวศุกร์และดาวอังคาร (การศึกษาวัตถุท้องฟ้าจากเส้นทางการบินโดยไม่ต้องลงจอดบนพื้นผิวของพวกเขา) สหภาพโซเวียตไม่เหมือนกับพวกแยงกีที่พยายามจะรวมระบบ Appolo Application Program เข้าด้วยกันอย่างสมบูรณ์ในตอนแรก สหภาพโซเวียตได้พัฒนาเรือลำใหม่ทั้งหมดที่มีโครงสร้างที่ซับซ้อน โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ และเครื่องยนต์ไอพ่นไฟฟ้า (พลาสมา) มวลโดยประมาณของระยะออกเดินทางของยานอวกาศในวงโคจรโลกควรจะอยู่ที่ 75 ตัน สิ่งเดียวที่เชื่อมโยงโครงการ TMK กับ "โปรแกรมจันทรคติ" ในประเทศคือยานปล่อยตัว N-1 ที่หนักมาก องค์ประกอบสำคัญของโปรแกรมทั้งหมดที่ความสำเร็จต่อไปของเราในอวกาศขึ้นอยู่กับ
การเปิดตัว TMK-1 ไปยังดาวอังคารมีกำหนดในวันที่ 8 กรกฎาคม พ.ศ. 2514 ในช่วงที่มีการเผชิญหน้าครั้งใหญ่เมื่อดาวเคราะห์แดงเข้าใกล้โลกให้มากที่สุด การกลับมาของการสำรวจมีขึ้นในวันที่ 10 กรกฎาคม พ.ศ. 2517
TMK ของโซเวียตทั้งสองรุ่นมีอัลกอริธึมการฉีดที่ซับซ้อนในวงโคจร - ยานอวกาศรุ่นที่ "เบากว่า" เสนอโดยคณะทำงานของ Maximov ที่จัดเตรียมไว้สำหรับการเปิดตัวโมดูลไร้คนขับ TMK สู่วงโคจรระดับต่ำตามด้วยการลงจอดของลูกเรือสามคน นักบินอวกาศถูกส่งไปยังอวกาศใน "ยูเนี่ยน" ที่เรียบง่ายและเชื่อถือได้เวอร์ชันของ Feokistov จัดทำขึ้นสำหรับโครงการที่ซับซ้อนยิ่งขึ้นด้วยการเปิดตัว N-1 หลายครั้งพร้อมกับการประกอบยานอวกาศในอวกาศในภายหลัง
ในการทำงานกับ TMK มีการศึกษาที่ซับซ้อนมหาศาลเพื่อสร้างระบบช่วยชีวิตสำหรับวัฏจักรปิดและการสร้างออกซิเจนใหม่ ประเด็นเรื่องการป้องกันรังสีของลูกเรือจากเปลวสุริยะและรังสีกาแล็กซี่ ความสนใจอย่างมากต่อปัญหาทางจิตใจของบุคคลที่อยู่ในที่อับอากาศ ยานยิงที่มีน้ำหนักมาก, การใช้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในอวกาศ, เครื่องยนต์พลาสม่าล่าสุด (ในเวลานั้น), การสื่อสารระหว่างดาวเคราะห์, อัลกอริธึมสำหรับการเทียบท่าของชิ้นส่วนเรือหลายตันในวงโคจรใกล้โลก - TMK ปรากฏตัวต่อหน้าผู้สร้าง ในรูปแบบของระบบเทคนิคที่ซับซ้อนอย่างยิ่ง ซึ่งแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะนำไปใช้ด้วยความช่วยเหลือของเทคโนโลยีในทศวรรษที่ 1960
การออกแบบแนวความคิดของยานอวกาศหนักระหว่างดาวเคราะห์ถูกแช่แข็งหลังจากการเปิดตัว "ดวงจันทร์" N-1 ที่ไม่ประสบความสำเร็จ ในอนาคต มีการตัดสินใจละทิ้งการพัฒนา TMK เพื่อสนับสนุนสถานีโคจรและโครงการอื่นๆ ที่สมจริงยิ่งขึ้น
และความสุขอยู่ใกล้มาก …
แม้จะมีเทคโนโลยีที่จำเป็นทั้งหมดและความเรียบง่ายที่ดูเหมือนของเที่ยวบินไปยังเทห์ฟากฟ้าที่ใกล้ที่สุด แต่นักบินของดาวศุกร์และดาวอังคารที่มีนักบินประจำอยู่นั้นอยู่เหนือพลังของผู้พิชิตอวกาศอันรุ่งโรจน์ในช่วงทศวรรษ 1960
ตามทฤษฎีแล้ว ทุกอย่างค่อนข้างดี: วิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมของเราสามารถสร้างองค์ประกอบเกือบทั้งหมดของเรืออวกาศที่หนักหน่วง และแม้แต่ปล่อยพวกมันแยกกันสู่อวกาศ อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ ผู้เชี่ยวชาญของสหภาพโซเวียตในอุตสาหกรรมจรวดและอวกาศ เช่นเดียวกับชาวอเมริกันของพวกเขา ประสบปัญหามากมายที่ไม่สามารถแก้ไขได้ ซึ่งโครงการ TMK ถูกฝังไว้ "ภายใต้หัวข้อ" เป็นเวลาหลายปี
ปัญหาหลักในการสร้างยานอวกาศระหว่างดาวเคราะห์ในขณะนี้คือความน่าเชื่อถือของระบบดังกล่าว และมีปัญหากับว่า …
แม้กระทั่งทุกวันนี้ ด้วยระดับการพัฒนาของไมโครอิเล็กทรอนิกส์ เครื่องยนต์ไอพ่นไฟฟ้า และไฮเทคอื่นๆ การส่งยานสำรวจไปยังดาวเคราะห์แดงดูมีความเสี่ยงน้อยที่สุด ยากที่จะบรรลุผล และที่สำคัญที่สุด ภารกิจที่มีราคาแพงเกินไปสำหรับโครงการดังกล่าว จะดำเนินการตามความเป็นจริง แม้ว่าความพยายามที่จะลงจอดบนพื้นผิวของดาวเคราะห์แดงจะถูกยกเลิก การพำนักระยะยาวของบุคคลในห้องแคบ ๆ ของยานอวกาศ ประกอบกับความจำเป็นในการรื้อฟื้นยานเกราะที่มีน้ำหนักมากเป็นพิเศษ ทำให้ผู้เชี่ยวชาญสมัยใหม่ต้องดึง ข้อสรุปที่ชัดเจน: ด้วยระดับเทคโนโลยีที่มีอยู่ ภารกิจประจำไปยังดาวเคราะห์ที่ใกล้ที่สุดของ "กลุ่มภาคพื้นดิน" นั้นแทบจะเป็นไปไม่ได้เลย
ระยะทาง! มันคือทั้งหมดที่เกี่ยวกับระยะทางมหึมาและเวลาที่ใช้ในการเอาชนะ
ความก้าวหน้าที่แท้จริงจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อมีการประดิษฐ์เครื่องยนต์ที่มีแรงขับสูงและแรงกระตุ้นจำเพาะไม่น้อย ซึ่งจะทำให้อัตราเร่งของเรือไปถึงความเร็วหลายร้อยกิโลเมตร/วินาทีในระยะเวลาอันสั้น ความเร็วในการบินสูงจะขจัดปัญหาทั้งหมดที่มีระบบช่วยชีวิตที่ซับซ้อนโดยอัตโนมัติ และการพำนักระยะยาวของการสำรวจในพื้นที่อันกว้างใหญ่ไพศาล
โมดูลคำสั่งและบริการ Apollo