Пилотируемый облёт Венеры

Пилотируемый облёт Венеры рассматривался НАСА в середине 1960-х как один из вариантов развития лунной программы Аполлон (англ. Apollo Applications Program) с использованием оборудования изготовленного, но неиспользованного в рамках основной программы. Запуск должен был состояться 31 октября 1973 года, облёт Венеры 3 марта 1974 и возвращение на Землю 1 декабря 1974^[1].

Корабль Apollo-Venus (Иллюстрация)

Основы

Предполагаемая миссия использовала ракету Сатурн 5 для запуска экипажа из трёх человек в полёт вокруг Венеры, который бы продлился около года. Ступень S-IVB использовалась в качестве отсека, как и в орбитальной станции Скайлэб, изначально используясь как двигатель при запуске к Венере, а потом вентилируясь для удаления остатков топлива и преобразования в жилой отсек для экипажа на весь период миссии. Двигатель командно-служебного модуля Аполлона использовался для коррекции курса на пути к Венере и обратно, и для торможения перед входом модуля в атмосферу Земли. Для того, чтобы освободить больше места в космическом корабле для туннеля, соединяющего командно-служебный модуль и S-IVB, двигатель SPS на командно-служебном модуле был заменён на два двигателя от лунного модуля. Они давали аналогичную тягу с более короткими соплами, а также позволяли сделать миссию более безопасной за счёт дополнительного числа двигателей.

Предварительные исследования для облёта Венеры включали орбитальный тестовый полёт с отсеком на базе S-IVB и стыковочным узлом, и годичный полёт с S-IVB на почти геостационарной орбите вокруг Земли.

Необычной особенностью облёта Венеры, в отличие от полёта к Луне было то, что командно-служебный модуль был отдельным и соединялся со ступенью S-IVB перед её включением, а перегрузки выталкивали астронавтов из кресел, а не прижимали к ним. Это было необходимо, потому что имелось только небольшое «окно» для отмены запуска и возвращения командно-служебного модуля на Землю в случае проблем с S-IVB, и все системы корабля должны были быть оперативными и проверяться перед сходом с околоземной орбиты для старта к Венере.

Научные цели

Задачами миссии были измерения и оценка:

• Плотности, температуры и давления атмосферы в зависимости от широты, долготы и времени;
• Поверхности планеты и её свойств;
• Химического состава нижней атмосферы и поверхности;
• Ионосферных данных, таких как радиоотражение, электронная плотность и свойства облачных слоёв;
• В оптической астрономии — ультрафиолетового и инфракрасного излучения вне атмосферы Земли для изучения пространственного распределения водорода;
• В солнечной астрономии — измерения солнечного спектра в ультрафиолетовой, рентгеновской и, возможно, инфракрасной областях, а также мониторинг событий на Солнце;
• В радиоастрономии и радиолокации — составление карты радиояркости неба и исследования солнечного, звёздного и планетарного радиоизлучения; радиолокация поверхности и Венеры и Меркурия;
• В рентгеновской астрономии — выявление и идентификация новых рентгеновских источников в Галактике и получение дополнительной информации об источниках ранее выявленных;
• Межпланетной среды в области между Землёй и Венерой, включая корпускулярное излучение, магнитные поля и метеороиды;
• Данных по планете Меркурий, которая была бы в близком противостоянии с Венерой приблизительно через две недели после её облёта.

Миссия

Фаза A

Фаза A включала запуск S-IVB и стандартного блока II командно-служебного модуля на орбиту ракетой Сатурн V. Экипаж находился отдельно в служебном модуле. При желании он мог использовать двигатель S-IVB для вывода на высокую орбиту перед его вентиляцией от остатков топлива и проведения в топливных резервуарах S-IVB экспериментов в течение нескольких недель. После оценки использования S-IVB в качестве долгосрочного обитаемого отсека для астронавтов, экипаж в командно-служебном модуле отделялся от S-IVB и возвращался на Землю.

Фаза B

Фаза B включала испытания космического корабля для полёта к Венере в длительной миссии на высокой орбите. Сатурн V запускал блок III командно-служебного модуля, оборудованный для длительного космического полёта и модифицированной S-IVB с модулем жизнеобеспечения, необходимым для реального облёта Венеры, и после перестановки и стыковки отсеков двигатель S-IVB выводил аппарат на круговую орбиту вокруг Земли высотой около 25 000 миль. Эта высота достаточно далека от радиационных поясов Земли, что имитирует условия полёта на Венеру, но достаточно близко к Земле, чтобы астронавты могли использовать командно-служебный модуль для возвращения в течение нескольких часов в экстренной ситуации.

Электроснабжение осуществлялась бы панелями солнечных батарей, как и на Скайлэб, так как топливные элементы, применявшиеся в лунных полётах требовали бы очень большого количества топлива в течение года. Они обеспечивали бы достаточную мощность при полёте к Венере и возвращении.

Корабль Apollo-Venus. Слева — командно-служебный модуль, справа — S-IVB (Иллюстрация)

Фаза C

Фаза C была бы фактическим пилотируемым полётом, использующим блок IV командно-служебного модуля и обновлённый для полёта к Венере вариант S-IVB который нёс большую радиоантенну для связи с Землёй и два или более небольших зонда, которые были бы отделены незадолго перед облётом для входа в атмосферу Венеры. Блок IV имел двигатели лунного модуля вместо двигателей командно-служебного модуля, солнечные батареи вместо топливных элементов, и другие модификации для поддержки длительной связи с Землёй и более высокой скорости при возвращении по сравнению с возвращением с лунной орбиты.

Миссию фазы C планировалось начать в конце октября или начале ноября 1973 года, когда скорость, необходимая для достижения Венеры и продолжительность полёта были бы наименьшими. После кратковременного пребывания на орбите Земли для проверки корабля он отправлялся к Венере. В случае возникновения больших проблем во время запуска экипаж имел около часа для отделения командно-служебного модуля от S-IVB и использования его двигателя для торможения. Это переводило корабль на высокую эллиптическую орбиту, с которой он вернулся бы на Землю двумя-тремя днями позже.

После успешного запуска S-IVB, космический корабль прошёл бы приблизительно в 3 000 милях от поверхности Венеры через четыре месяца полёта. Скорость пролёта была бы так высока, что экипаж имел бы только несколько часов для детального изучения планеты. В это время, один или несколько беспилотных зондов отделились бы от корабля и совершили посадку на Венере.

В остальное время миссии экипаж выполнял бы астрономические наблюдения Солнца, неба и Меркурия, к которому корабль подошёл бы на расстояние 0,3 астрономических единиц.

См. также

• Колонизация Венеры
• Пилотируемый полёт на Марс
• Тяжёлый межпланетный корабль

Примечания

1. ↑ Overview of a related Apollo to Venus mission (англ.)

Литература

1. ↑ Overview of a related Apollo to Venus mission (англ.)

• Manned Venus Flyby study, Feb. 1, 1967 (англ.)
• Preliminary considerations of Venus exploration via manned flyby, Nov 30, 1967 (англ.)
• A Venus lander probe for manned flyby missions, Feb 23, 1968 (англ.)
• A survey of manned Mars and Venus flyby missions in the 1970s May 17, 1966 (англ.)
• Manned Venus flyby meteorological balloon system, July 29, 1968 (англ.)
• Experiment payload for manned venus encounter mission — venus tracking and data orbiter, Jun 13, 1968 (англ.)
• Drop sonde and photo sinker probes for a manned venus flyby mission , May 7, 1968 (англ.)

Ссылки

• Human Venus Exploration Architecture Studies (англ.)
• Manned Venus Orbiting Mission (англ.)
• NASA Technical Memorandum — Manned Venus Orbiting Mission (англ.)
• Youtube video of the mission, simulated using the Orbiter Spaceflight Simulator (англ.)