Пятьдесят лет назад, 17 апреля 1970 года, в Тихом океане успешно приводнился экипаж американского космического корабля «Аполлон-13». Он должен был высадиться на Луну, но из-за аварии руководителям полёта пришлось прервать миссию и организовать хитроумную операцию по спасению астронавтов. Хотя возвращение из космоса завершилось благополучно, явный провал серьёзно повлиял на политику дальнейшей внеземной экспансии, в результате чего многие амбициозные планы были пересмотрены.
Лунный закат
Триумфальная высадка астронавтов экипажа корабля «Аполлон-11» Нейла Армстронга и Эдвина (Базза) Олдрина на Луну в июле 1969 года стала воплощением многолетних усилий, предпринимавшихся Соединёнными Штатами для завоевания лидерства в космической «гонке». Долгожданный успех вызвал большой резонанс в мире и безграничный восторг американских граждан, которые наконец-то смогли убедиться в том, что их страна остаётся передовой державой, определяющей контуры будущего.
Полёт корабля «Аполлон-12» в ноябре того же года закрепил успех: на Луне побывала полноценная научная экспедиция, собравшая множество интересных образцов и оставившая на лунной поверхности станцию ALSEP №1 (Apollo Lunar Surface Experiments Package). Астронавты Чарльз Конрад и Алан Бин совершили две вылазки и сняли для дальнейшего изучения детали с космического аппарата «Сервейор-3» (Surveyor 3), прибывшего туда 20 апреля 1967 года.
Во второй половине 1969 года руководству Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (National Aeronautics and Space Administration, NASA) стало ясно, что реализовать все ранее озвученные планы в рамках программы «Сатурн-Аполлон» (Saturn-Apollo) не получится из-за снижения финансирования: на США надвигался экономический кризис, и правительство изыскивало способы сокращения расходов. Кроме того, главная политическая цель программы, сводившаяся к опережению СССР в завоевании исторических приоритетов, оказалась достигнута ещё полётом «Аполлона-11», поэтому интерес к дальнейшим лунным экспедициям начал падать.
Жители Нью-Йорка приветствуют экипаж космического корабля Apollo 11, вернувшегося с Луны, 13 августа 1969 года
Источник изображения: NASA. S70-17433
О завершении космической «гонки» заявили и советские специалисты. Конструктор пилотируемых кораблей и лётчик-космонавт Константин Петрович Феоктистов, который с официальным визитом посетил США в октябре 1969 года, заявил, подводя итог свершениям десятилетия:
«Это была первая фаза космических полётов. Думаю, что программы исследования космоса перешли во вторую фазу, и я полагаю, можно сказать, что в рамках этой фазы советские и американские учёные активно помогают друг другу».
Конечно, до полноценного международного сотрудничества было ещё далеко, но ситуация менялась, и всё громче раздавались голоса критиков, осуждавших запросы NASA и требовавших сокращения расходов в том числе за счёт привлечения иностранных партнёров, которых можно было бы заинтересовать коммерциализацией космонавтики. Самое печальное — программа «Сатурн-Аполлон» быстро теряла общественную поддержку. Если летом 1965 года лишь треть американцев высказывалась против развития внеземной экспансии с целью достижения Луны, то через четыре года, в дни величайшего триумфа, 53% налогоплательщиков отказались поддержать траты на новые проекты, среди которых была и подготовка экспедиции на Марс.
Президент Ричард Никсон принёс присягу, заступая на пост главы США, в январе 1969 года. Его нельзя было назвать новичком или дилетантом в вопросах освоения космоса: будучи вице-президентом при Дуайте Эйзенхауэре, Никсон стал одним из первых политиков в американской администрации, указавшим на «вызов», который Советский Союз бросил Западу запуском «Спутника-1». Но, как отмечают историки, новый президент больше благоволил военной космонавтике: межконтинентальные ракеты, разведывательные спутники и противоракетные комплексы всегда были для него важнее, чем пилотируемые корабли «Меркурий» (Mercury), «Джемини» (Gemini) или «Аполлон» (Apollo). К тому моменту, когда он занял Овальный кабинет Белого дома, ежегодный бюджет NASA снизился со своего максимума в 5,25 млрд долларов в 1965 году до примерно 4 млрд, а в ходе правления Никсона началось перераспределение расходов в пользу военных проектов, что NASA пришлось учитывать в своих запросах.
Президент Ричард Никсон общается с экипажем космического корабля Apollo 11, находящимся в карантинном трейлере, 24 июля 1969 года
Источник изображения: NASA. S69-21365
После «Аполлона-11» изначально были запланированы ещё девять экспедиций с высадками на Луну. Четыре, от «Аполлона-12» до «Аполлона-15», обозначались как H-type missions — лунные модули, подготавливаемые для них, имели ограниченный ресурс для работы на поверхности. Этот этап предполагали завершить до декабря 1970 года. Ещё пять полётов, от «Аполлона-16» до «Аполлона-20», фигурировали в документах как «J-type missions» и должны были состояться в период с 1971 по 1973 год. В них собирались использовать лунные модули с трёхсуточным ресурсом и роверами для передвижения на большие расстояния.
В конце года был обнародован проект нового бюджета NASA, из которого исключили расходы на производство ракет-носителей «Сатурн-5» (Saturn V) сверх пятнадцати, заказанных ранее; при этом одна ракета резервировалась под запуск орбитальной станции «Скайлэб» (Skylab). В этих условиях 4 января 1970 года Джордж Лоу, первый заместитель директора NASA, объявил: полёт «Аполлона-20» теперь точно не состоится. Тогда же были сдвинуты крайние сроки старта планируемых миссий, в том числе ближайшей — «Аполлона-13».
Третья экспедиция
Астронавты корабля «Аполлон-13» должны были высадиться поблизости от древнего ударного кратера Фра Мауро (Fra Mauro) в области северо-восточного побережья Моря Познанного (Mare Cognitum), которое является частью Океана Бурь (Oceanus Procellarum).
Состав экипажа миссии претерпел многократные изменения и был окончательно утверждён 6 августа 1969 года. В основной состав вошли Джеймс (Джим) Ловелл, Томас (Кен) Маттингли и Фред Хейз; в дублирующий — Джон Янг, Джон (Джек) Свайгерт и Чарльз (Чарли) Дьюк. Старт «Аполлона-13», назначенный на март 1970 года, был перенесён на месяц, что позволяло уложиться в сокращённый бюджет и тщательнее организовать экспедицию.
Подготовка шла своим чередом, но за неделю до старта астронавт Чарльз Дьюк из дублирующего экипажа заболел краснухой, которую случайно подхватил от приятеля своего сына. Поскольку шесть астронавтов постоянно находились в контакте друг с другом, потребовалось проверить их на наличие иммунитета. Оказалось, что им не обладает Томас Маттингли. Заменить весь экипаж дублёрами, как принято в космонавтике, из-за особенности ситуации не представлялось возможным, поэтому вместо Маттингли в полёт оперативно был назначен Свайгерт. Примечательно, что Ловелл возражал против этого решения, предлагая перенести полёт ещё на месяц, чтобы медики смогли убедиться в работоспособности его пилота, однако руководство NASA отказалось от идеи, ведь отсрочка потребовала бы дополнительных затрат в размере 800 000 долларов. Вопреки опасениям, Маттингли не заболел и позднее принял участие в экспедиции «Аполлона-16».
Первоначальный основной экипаж космического корабля Apollo 13, слева направо: командир Джеймс Ловелл, пилот командного модуля Томас Маттингли и пилот лунного модуля Фред Хейз; декабрь 1969 года
Источник изображения: NASA. S69-62224
Окончательный экипаж космического корабля Apollo 13, слева направо: командир Джеймс Ловелл, пилот командного модуля Джон Свайгерт и пилот лунного модуля Фред Хейз; апрель 1970 года
Источник изображения: NASA. S70-36485
Ракета-носитель «Сатурн-5» (№SA-508), изготовленная для осуществления миссии «Аполлона-13», была идентична предыдущим, но с некоторыми отличиями. Специалисты хотели проверить возможность увеличенной заправки топливом в расчёте на более длительные экспедиции следующего этапа, поэтому масса всего комплекса немного увеличилась, а тяга двигателей первой ступени, наоборот, была снижена в пределах нормы.
Корабль «Аполлон-13» состоял из командно-служебного модуля «Одиссей» (Odyssey, CSM-109) и лунного модуля «Водолей» (Aquarius, LM-7). Названия-позывные для модулей корабля выбирал сам Ловелл, который в символике миссии захотел соединить древнюю мифологию с современностью. Происхождение образа Водолея иногда связывают с египетским богом Хапи, который олицетворял ежегодный разлив Нила и, согласно одной из легенд, даровал сельскохозяйственные знания обитателям его берегов. Одиссей — знаменитый древнегреческий герой, воспетый Гомером и известный своим десятилетним опасным путешествием. Кроме того, Ловелл учитывал, что недавно на экраны вышел фильм Стэнли Кубрика «2001 год: Космическая одиссея» (2001: A Space Odyssey), снятый по одноимённому фантастическому роману Артура Кларка.
Запуск «Аполлона-13» с космодрома мыса Канаверал состоялся 11 апреля в 13:13:00 по времени Хьюстона (19:13:00 UTC). Программой полёта предусматривалось: произвести точное прилунение на расстоянии 500 м от кратера Фра Мауро, исследовать поверхность в районе посадки на расстоянии до 1 км, установить на Луне научную станцию ALSEP №2 и собрать 46 кг различных пород лунного грунта. Ловелл и Хейз должны были совершить две вылазки суммарной длительностью до 9 часов при общей продолжительности пребывания на поверхности 33,5 часов.
Пуск ракеты-носителя Saturn V с космическим кораблём Apollo 13, 11 апреля 1970 года
Источник изображения: NASA. S70-34852
Астронавты Apollo 13 на Луне в представлении художника, март 1970 года
Источник изображения: NASA. S70-31774
При выведении корабля на орбиту произошёл технический сбой. На 3-й минуте полёта, когда после отделения от первой ступени ракеты включилась вторая, возникли низкочастотные колебания давления в системе подачи жидкого кислорода центрального двигателя одновременно с вибрацией его подвески. Тяга начала падать, и на 6-й минуте автоматика отключила двигатель; при этом остальные четыре продолжали работать нормально. Скорость носителя после выработки топлива оказалась на 68 м/с ниже расчётной. Недостачу пришлось добирать третьей ступенью, пожертвовав при этом высотой: параметры реальной орбиты ожидания составили 185×188 км против необходимых 190 км. Центр управления полётами (ЦУП) в Хьюстоне провёл быстрый анализ ситуации, счёл, что запасов топлива всё ещё достаточно, и дал «добро» на старт к Луне.
Совершив полтора витка на околоземной орбите, экипаж «Аполлона-13» вторично запустил двигатель третьей ступени — тот проработал почти шесть минут, выведя корабль на траекторию свободного возвращения с начальной скоростью 10,7 км/с. Ловелл передал управление Свайгерту, который на четвёртом часу полёта осуществил операцию перестроения: поскольку для обеспечения эффективной работы системы аварийного спасения лунный модуль располагался в период выведения на орбиту под командно-служебным модулем, требовалось отвести «Одиссея» от головного блока, развернуть на 180° по рысканью и пристыковать к «Водолею».
Расположение модулей космического корабля Apollo в составе ракеты-носителя Saturn V
Источник изображения: NASA. MSFC 67-MS-G 1300M
Разворот командно-служебного модуля при выполнении операции перестроения космического корабля Apollo
Источник изображения: images.nasa.gov
Отход командно-служебного модуля от третьей ступени ракеты-носителя Saturn V после выполнения операции перестроения и стыковки с лунным модулем космического корабля Apollo
Источник изображения: images.nasa.gov
Третья ступень ракеты-носителя Saturn V отправляется в самостоятельный полёт к Луне
Источник изображения: NASA. AS13-60-8585
Когда Свайгерт завершил операцию, была отделена третья ступень — её направили к Луне с целью проведения оригинального эксперимента. 15 апреля ступень врезалась в поверхность на территории кратера Ландсберг (Lansberg), что в 200 км западнее места высадки астронавтов «Аполлона-12». Искусственное лунотрясение было зарегистрировано пассивным сейсмометром PSE (Passive Seismic Experiment) станции ALSEP №1, что помогло получить новые данные о недавно открытом феномене ревербераций в верхних слоях грунта.
Затем астронавты проверили функциональность лунного модуля и сделали несколько качественных цветных фотоснимков Земли камерой Hasselblad. На двенадцатом часу полёта они должны были выполнить первую коррекцию траектории, но так как та была близка к расчётной, от операции отказались. Экипажу разрешили отдохнуть.
Вторая запланированная коррекция с помощью двигательной установки служебного отсека была проведена 12 апреля, через 30 часов 41 минуту после старта. «Аполлон-13» перешёл на «гибридную» траекторию, которая выводила его на минимальное расстояние 114 км над поверхностью Луны. Третья экспедиция, предусматривавшая высадку, шла по плану, и, казалось, ничто не предвещает беды.
Первый качественный фотоснимок Земли, сделанный Джеймсом Ловеллом с траектории полёта к Луне 11 апреля 1970 года
Источник изображения: NASA. AS13-60-8590
Взрыв бака
Проблемы с оборудованием служебного отсека «Одиссея» начались на третьи сутки полёта, утром 13 апреля, через 47 часов после старта. Когда экипаж выспался и вернулся к работе, ЦУП приказал выполнить стандартную процедуру перемешивания содержимого водородных и кислородных баков. Дело в том, что в невесомости газы, находящиеся в сжиженном состоянии, расслаиваются, поэтому датчики их уровня начинают выдавать ложные и, как правило, хаотично меняющиеся данные. В каждом баке находились нагреватели и по два вентилятора, приводимые в движение электромоторами, — они-то и перемешивали содержимое баков, в результате чего газовая фаза отделялась от жидкой, а показания датчиков приходили в норму.
После процедуры перемешивания в кислородном баке №2 (Oxygen tank 2) сработал датчик максимального давления, что было зафиксировано на приборной панели «Одиссея» и мониторах ЦУПа. При этом аналоговые датчики давления и температуры продолжали выдавать нормальные показания, поэтому сбой признали некритичным.
Служебный отсек командно-служебного модуля космического корабля Apollo
Источник изображения: NASA. MSFC 68-MS-G 1336E
Расположение водородных (Hydrogen tank) и кислородных (Oxygen tank) баков, а также топливных элементов (Fuel cell) в секции №4 служебного отсека космического корабля «Apollo»
Источник изображения: history.nasa.gov
В ЦУПе заступила на дежурство «белая» смена операторов во главе с опытным специалистом Юджином (Джином) Кранцем — именно этому человеку вскоре предстояло организовывать спасение астронавтов, что сделало его одним из самых известных людей в США.
На пятьдесят шестом часу полёта, в 20:24 по времени Хьюстона, экипаж «Аполлона-13» вышел в телевизионный эфир, чтобы рассказать о своей жизни на борту корабля, который к тому времени пролетел 330 000 км. Однако усилия астронавтов пропали втуне: ни одна из приглашённых телекомпаний не захотела прервать обычную трансляцию ради очередной экспедиции на Луну. Например, по NBC показывали комедийное шоу «Хохмы Роуэна и Мартина» (Rowan & Martin`s Laugh-In), а по CBS — повторение сериала «Я люблю Люси» (I Love Lucy).
В это время операторы «белой» смены приняли решение по окончании репортажа произвести новое полное перемешивание в баках служебного отсека. Процедурой занялся Джон Свайгерт в 55:53 по времени полёта. Через несколько секунд астронавты услышали звук удара, сопровождавшийся встряской корабля.
Сначала Лоуэлл подумал, что Хейз открыл декомпрессионный вентиль, уравнивающий давление между командно-служебным и лунным модулями, как не раз уже проделывал в шутку, пугая коллег громким шипением кислорода. Но теперь Фред был озадачен не меньше своих спутников.
«Я думаю, что у нас здесь проблемы», — сказал Свайгерт. ЦУП отозвался: «Это Хьюстон. Повтори, пожалуйста». Инициативу перехватил Ловелл, доложив: «Хьюстон, у нас проблема!»
Картина астронавта-художника Алана Бина «Хьюстон, у нас проблема!» (Houston We Have A Problem), 1995 год
Источник изображения: alanbeangallery.com
Позже выяснилось, что взорвался кислородный бак №2. Он должен был лететь в составе служебного отсека корабля «Аполлон-10», однако его сняли с корабля из-за внесения изменений в конструкцию криогенного оборудования. При работах бак умудрились уронить, но не списали, так как не было обнаружено каких-либо видимых повреждений. Затем он прошёл несколько испытаний на заполнение кислородом. Специалисты подтвердили, что всё в порядке. Они не учли, что многочисленные эксперименты с использованием нагревателей внутри бака могли привести к повреждению тефлоновой изоляции проводов — вероятно, это и произошло.
Кислородный бак №2 превратился в своеобразную «бомбу» со «взрывчаткой» из расплавившейся изоляции, погружённой в жидкий кислород, и «детонатором» из оголённой медной проводки. Когда Свайгерт подал ток, возникло короткое замыкание, сопровождавшееся искрением, после чего начал гореть тефлон. Пламя быстро достигло головной части бака в том месте, где в него входил жгут проводов, а в прожжённое отверстие устремился кислород под высоким давлением. Струя газа сорвала панель служебного отсека и повредила трубопроводную арматуру бака №1 (Oxygen tank 1), что вызвало утечку и из него.
Ситуация усугублялась тем, что баки служили для питания трёх топливных элементов (Fuel cell) на основе расплавленного карбоната, которые путём электрохимической реакции генерировали ток, обеспечивающий работу всех систем корабля. Прекращение подачи одного из компонентов привело к выходу из строя элементов №1 и №3 с падением напряжения на шинах энергоснабжения.
Впрочем, на выяснение причин аварии у экипажа «Аполлона-13» не было ни сил, ни времени. Ловелл и Хейз бросились закрывать лунный модуль, решив, что его пробил метеорит. Но крышку люка не прижимало током воздуха, что доказывало: «Водолей» невредим. Ловелл посмотрел в иллюминатор, и его затошнило от плохого предчувствия: обозримое пространство заполняли крутящиеся металлические обломки и нечто похожее на туман. Он сообщил об увиденном в ЦУП, после чего в эфире наступило молчание: все понимали, что серьёзное повреждение корабля неизбежно означает гибель экипажа.
«Белая» смена почти сразу приступила к разработке реалистичного сценария спасения. Вскоре к ней присоединились операторы «чёрной» смены во главе с Глинном Ланни. Служебный модуль погиб, командный модуль терял функциональность, поэтому астронавтов направили в лунный модуль, который оставался полностью исправным. Хейз сумел активировать его системы за полтора часа вместо трёх по инструкции. Затем он вместе с Ловеллом собрал данные о текущей ориентации корабля с гиростабилизированной платформы «Одиссея», пересчитал их в новую систему координат и ввёл в компьютер «Водолея». Свайгерт стабилизировал двигателями ориентации положение корабля в пространстве и приступил к отключению второстепенных систем согласно аварийному «розовому» списку с целью снизить потребление тока с 50 до 10 ампер. Однако даже при такой пониженной нагрузке ресурса аккумуляторов хватило бы от силы на пару часов. Поэтому, как только система ориентации «Водолея» заработала, Ловелл кинулся к люку и крикнул Свайгерту: «Выключай!» В 23:53 по времени Хьюстона (в 58:40 по полётному времени) командно-служебный модуль корабля «уснул».
Ревизия ресурсов «Водолея» показала, что кислорода достаточно, заряда батарей при жёсткой экономии хватит приблизительно на четыре дня, а вот воды в системе теплообмена маловато. Хуже того, корабль не был рассчитан на управление с помощью двигателей лунного модуля. В своё время экипаж «Аполлона-9», экспериментируя на орбите, трижды включал двигатель посадочной ступени и убедился, что с его помощью можно выполнять коррекции. Но справятся ли двигатели ориентации модуля со стабилизацией корабля, или его унесёт в пространство?
В Центре управления полётами в Хьюстоне 13 апреля 1970 года. Руководитель «белой» смены Юджин Кранц сидит на переднем плане спиной к камере, на большом экране виден пилот лунного модуля Фред Хейз
Источник изображения: NASA. S70-35139
Астронавт Юджин Сернан, позднее возглавивший экспедицию «Аполлона-17», писал в мемуарах:
«В космосе развернулась борьба со смертью. Телевизионные сети, которые всего за несколько часов до взрыва отказывали NASA в эфирном времени, теперь принялись топтаться на драме с «Аполлоном-13». <…>
Что касается отряда астронавтов, то мы все кинулись на помощь. Мы отбросили в сторону любые мелкие мотивы, предубеждения или личные разногласия, всё, что не имело прямого отношения к задаче благополучно вернуть «Аполлон-13», мы забыли все знаки различия. Трое наших парней попали в беду далеко отсюда, и все мы боролись за то, чтобы они вернулись домой. <…>
Центр управления наполнился экспертами. Срочно вызвали людей из фирмы Grumman, которая построила лунный модуль, и тех волшебников, что запрограммировали бортовые компьютеры. Посадка на Луну была уже невозможна, и её отменили. Цель стала совсем другой и бесконечно более важной — сделать так, чтобы астронавты в этом ненадёжном аппарате остались живы достаточно долго, до возвращения.
Мы с Джоном Энглом готовились в дублирующем экипаже следующего корабля «Аполлон-14», и мы засели в огромном тренажере лунного модуля в Хьюстоне, чтобы помочь выработать программу безопасного возвращения. <…> И по мере того, как мы работали, наши находки постоянно передавались Ловеллу, Свайгерту и Хейзу, которые облетали Луну в спасательной шлюпке вместо настоящего корабля».
Путь домой
Прежде всего, требовалось перевести «Аполлон-13» с «гибридной» траектории на траекторию свободного возвращения. Для этого нужно было увеличить скорость на 4,9 м/с. Следуя указаниям ЦУПа, астронавты развернули опоры посадочной ступени «Водолея», освобождая сопло. Утром 14 апреля, в 61:29 по полётному времени, на полминуты был запущен маршевый двигатель. Манёвр выполнили безукоризненно: поправка не потребовалась. Корабль, используя «эффект пращи» (разворот и возращение за счёт притяжения Луны), сошёл с «гибридной» траектории. Надежда на спасение экипажа укрепилась, и в ЦУПе впервые вздохнули с облегчением.
В то же время специалисты подготовили исходные данные для новой коррекции, которая должна была увеличить перелётную скорость. В ЦУПе не были уверены в точности настройки инерциальной гироскопической платформы «Водолея». Предыдущая коррекция была короткой, поэтому возможная ошибка не могла привести к значительному отклонению от расчётной траектории, однако перед гораздо более длительным включением двигателя требовалось убедиться в правильности ориентации «Аполлона-13». За неимением другого варианта было принято, что текущая калибровка платформы является правильной. Подтверждение сделанному допущению можно было получить при помощи Солнца. В 73:32 полётного времени компьютеру «Водолея» была дана команда сориентировать корабль так, чтобы в навигационный телескоп был виден правый лимб светила. В 73:47 отработка команды завершилась, и Хейз, надев на телескоп светофильтр, убедился, что перекрестие прибора действительно указывает на искомую точку.
На 78-м часу полёта «Аполлон-13» ушёл за Луну, что отвлекло астронавтов от борьбы за выживание. Величественное зрелище, ради которого они сюда и направлялись, стоило того. Свайгерт схватил камеру Hasselblad и начал снимать.
Обратная сторона Луны в иллюминаторе космического корабля Apollo 13, 14 апреля 1970 года; тёмное пятно — кратер Циолковский (Tsiolkovskiy)
Источник изображения: NASA. AS13-60-8659
Обратная сторона Луны в иллюминаторе космического корабля «Apollo 13», 14 апреля 1970 года; тёмное пятно — Море Москвы (Mare Moscoviense)
Источник изображения: NASA. AS13-62-8923
Корабль оставался за Луной 20 минут. Затем Ловелл и Хейз приступили к подготовке систем «Водолея», готовясь осуществить коррекцию. 15 апреля, в 79:27 полётного времени, была выдана команда на включение двигательной установки. Процесс занял 4 минуты 23 секунды, после чего двигатель отключился автоматически. Манёвр был выполнен в полном соответствии с расчётами, однако в ходе перелёта корабль стал отклоняться от назначенной траектории. Вычисления показали, что в результате «систематического дрейфа», вызванного продолжающейся утечкой из кислородного бака №1, корабль пройдёт мимо Земли на расстоянии примерно 165 км. Нужно было включать двигатель «Водолея» в третий раз.
Коррекция траектории полёта космического корабля Apollo 13 с использованием двигателя посадочной ступени лунного модуля «Aquarius» в представлении художника
Источник изображения: images.nasa.gov
В это время тревожно загорелся индикатор углекислого газа. При нормальном ходе миссии значение его парциального давления должно было находиться в пределах 2-3 мм рт.ст., а при превышении величины в 7 мм рт.ст. инструкция требовала немедленно произвести замену патронов с гидроксидом лития в системе поглощения. Значение 13 мм рт.ст., зафиксированное прибором, означало возникновение опасности отравления углекислым газом. «Водолей» был снабжён двумя комплектами патронов поглотителя, рассчитанными на дыхание двух человек на протяжении двух суток; нахождение в модуле трёх астронавтов означало, что ресурс будет израсходован быстрее. Очевидным решением было использовать сменные поглотители из комплекта «Одиссея», однако те имели форму параллелепипеда, а патроны лунного модуля — цилиндра. Поскольку командный модуль был обесточен, использовать его систему вентиляции для циркуляции воздуха через переходной тоннель тоже не представлялось возможным.
Решение проблемы предложил специалист по жизнеобеспечению Эд Смайли. Он вспомнил, что на случай разгерметизации «Водолея» предусмотрена возможность подключения скафандров непосредственно к системе жизнеобеспечения модуля. Смайли продемонстрировал руководству переходник, который можно изготовить из материалов, имеющихся на борту. После испытания переходника в барокамере идея была признана удачной. Инструкцию по его изготовлению передали на «Аполлон-13».
Астронавты взяли один из скафандров и вытащили шланг. Для крепления к поглотителю использовали полиэтиленовую оболочку костюма охлаждения, картонные обложки от полётного плана, полотенце Хейза и клейкую «серую» ленту. После сборки один из концов шланга оказался герметично подсоединён к патрону, а другой астронавты вставили в разъём системы жизнеобеспечения. Потом её перевели в режим вентиляции на полной мощности — засасываемый через шланг воздух проходил через свежий патрон. Содержание углекислого газа стало снижаться, и через час достигло приемлемых величин.
Астронавты Джон Свайгерт (справа) и Джеймс Ловелл извлекают шланг лунного скафандра, 15 апреля 1970 года
Источник изображения: NASA. AS13-62-9003
Дефицит энергии привёл к нарушению теплового режима, и температура в кабине начала падать: в «Одиссее» — до 5 °С, в «Водолее» — до 11 °C. Появился водный конденсат, стало сыро, большие капли висели на изгибах кабелей и трубопроводов. Экипаж, не имея возможности развернуться, замерзал. Свайгерт, спасая продукты, взялся перенести их в тёплый «Водолей». При этом, наполняя пакеты водой, он упустил небольшое её количество и промок, а обсушиться было негде.
Чтобы случайно не создать дополнительную реактивную силу, которая могла повлиять на траекторию корабля, астронавты больше не использовали систему сброса отходов за борт. Вместо этого они собирали мочу в пластиковые пакеты, которые с помощью клейкой ленты крепили к стенкам модуля.
Непрерывный стресс и холод привели к тому, что Хейз простудился. Сначала он испытывал резь при мочеиспускании; затем у него поднялась температура. При этом астронавт продолжал работать наравне с коллегами, отказываясь отдохнуть подольше, и ограничился двумя таблетками аспирина из бортовой аптечки.
Для попадания в «посадочный коридор» требовался импульс «внутрь» эллипса орбиты, но навигационную систему «Водолея» давно выключили. Однажды Ловеллу пришлось решать похожую задачу во время тренировок перед полётом «Аполлона-8»: ему нужно было остановить вращение модуля в момент, когда Земля окажется в переднем иллюминаторе, и повернуть корабль так, чтобы в оптическом прицеле «рога» земного серпа оказалась на оси, а освещённая сторона планеты — в верхней части сетки. Если всё сделать правильно, то Солнце будет над головой.
Командир экипажа Джеймс Ловелл в лунном модуле космического корабля Apollo 13, 16 апреля 1970 года
Источник изображения: history.nasa.gov
Очередную коррекцию продолжительностью четырнадцать секунд провели 16 апреля — в 105:18 по полётному времени. Запуск и выключение двигателя Ловелл провёл вручную, ориентируясь через прицел на земной терминатор. Подтверждение правильности действий выдавал Хейз, наблюдая нижний лимб Солнца в навигационный телескоп. Свайгерт вёл отсчёт времени по наручным часам. Всё было проделано настолько ловко, что ошибка по осям не превысила 1º!
Утром 17 апреля ЦУП сообщил, что можно включать оборудование командно-служебного модуля. Свайгерт перешёл в «Одиссей» и приступил к работе. Чтобы случайно не совершить непоправимое, он сразу заклеил лентой тумблер отстрела «Водолея». Потом инициировал подогрев блоков двигателей малой тяги и запустил компьютер.
Во время аварии автоматика переключила питание на аккумуляторы командного отсека, вследствие чего один из них оказался разряжен, имея в запасе только 16 А·ч. Чтобы обеспечить системы электроэнергией на время посадки, запас нужно было восполнить до 50 А·ч. При этом батареи лунного модуля ещё сохранили значительный заряд. Инженеры сумели найти нештатную комбинацию положений переключателей, которая позволяла подзарядить «Одиссей» от аккумуляторов «Водолея». Такой трюк никогда не применялся на практике, поэтому вызвал сомнения у экипажа «Аполлона-13». Однако инженеры заверили астронавтов, что закоротить батареи, используя оригинальную схему, невозможно. Свайгерт под контролем ЦУПа выполнил последовательность действий и убедился, что специалисты правы.
Астронавтам предстояла ещё одна коррекция для задания правильного угла входа в атмосферу: 6,5°. Тот по непонятной причине уменьшался, а при снижении величины угла до 5,85° командный отсек мог рикошетировать от атмосферы. Ловелл, который устал и страдал от жажды, ошибся первый раз, вызвав программу включения посадочного двигателя, потом ещё раз, развернувшись на 18º не в ту сторону. Операторы ЦУПа «перехватили» обе ошибки. Двигатель всё-таки включили в 137:40 по полётному времени, и коррекция продолжительностью 22 секунды прошла успешно.
Наступило время отстрелить служебный отсек. Свайгерт в «Одиссее» включил пиропатроны, а Ловелл разорвал связку импульсами двигателей назад и вперёд. Сброшенный отсек осмотрели и засняли на камеру. Зрелище было жуткое: боковая панель длиной около четырёх метров и шириной свыше полутора метров оказалась вырвана взрывом, кислородный бак №2 отсутствовал, а Хейз заметил большую вмятину на сопле маршевого двигателя.
Разделение модулей космического корабля Apollo 13 перед входом в земную атмосферу в представлении художника
Источник изображения: images.nasa.gov
Служебный отсек космического корабля «Apollo 13» после отделения, 17 апреля 1970 года
Источник изображения: NASA. S70-35703
Лунный модуль космического корабля «Apollo 13» после отделения, 17 апреля 1970 года
Источник изображения: NASA. AS13-59-8562
На 141-м часу полёта лунный модуль был отключён, а «Одиссей» перешёл на питание от собственных батарей. Заработала навигационная система. В последний раз, используя двигатели «Водолея», Ловелл построил ориентацию и перебрался в командный модуль. Астронавты закрыли люки и снизили давление в туннеле между модулями. Подорвали пиропатроны, после чего остатки воздуха мягко оттолкнули «Водолея» в космос. Через час командный отсек вошёл в атмосферу со скоростью 11 км/с и приводнился в 12:07:41 по времени Хьюстона (18:07:41 UTC) в южной части Тихого океана в непосредственной близости от авианесущего десантного корабля «Иводзима» (Iwo Jima, LPH-2).
Полёт «Аполлона-13» продолжался 5 суток 22 часа и 54 минуты, из них 86 часов и 59 минут — в состоянии аварии. Члены его экипажа попали в Книгу рекордов Гиннеса как люди, которые улетали от Земли дальше остальных — 15 апреля, находясь в апоселении, они оказались на расстоянии 401 056 км. Возможно, когда-нибудь этот рекорд будет побит в более благоприятной обстановке.
Выступая перед американским народом по поводу благополучного возвращения экипажа «Аполлона-13», президент Ричард Никсон отметил, что «не только американцы, но люди всего мира, не только свободного, но и коммунистического <…> были вместе с астронавтами в ходе полёта». При этом Советский Союз не ограничился выражением сочувствия или солидарности, как другие государства, а предложил вполне конкретное содействие. Председатель Совета министров Алексей Николаевич Косыгин послал американскому президенту телеграмму, в которой сообщал, что советское правительство сделает всё возможное для оказания помощи в поиске и спасении астронавтов, направив в соответствующие районы Тихого океана свои корабли.
Приводнение командного отсека космического корабля Apollo 13 в южной части Тихого океана, 17 апреля 1970 года
Источник изображения: NASA. S70-35638
Космическая «гонка» в рамках цивилизационного соперничества двух сверхдержав действительно завершилась. Косыгин сделал первый серьёзный шаг к международному сотрудничеству на околоземных орбитах. Впрочем, авария «Аполлона-13» имела и негативные последствия. Юджин Сернан вспоминал:
«Хотя он [полёт] напомнил нам, что ничто в космосе нельзя считать гарантированным, спасение «Аполлона-13» должно было бы привлечь внимание к положительным аспектам наших достижений. Мы сделали почти невозможное, но эта победа несла в себе и семена проигрыша, потому что дала пораженцам серьёзное оружие для воздействия на будущие исследования космоса. Джон Фицджеральд Кеннеди однажды сказал: «Мы решили лететь на Луну не потому, что это просто, а потому, что это трудно». Теперь страх потерять экипаж вытеснил ту смелость, с которой программа начиналась, и ощущение близкой катастрофы лишило силы воли некоторых лидеров NASA.
Мысль о гибели экипажа в космосе теперь нависала над ними постоянной угрозой, и они заключили, что лучший способ не погубить астронавтов в полёте на Луну — это не летать туда вообще».
Программу изучения Луны подвергли новым сокращениям, и экспедиция «Аполлона-17», состоявшаяся в декабре 1972 года, стала последней.
Источники и литература:
- Голованов Я. Правда о программе «APOLLO». — М.: Яуза; ЭКСМО-Пресс, 2000
- Железняков А. Секреты американской космонавтики. — М.: Эксмо, 2012
- Караш Ю. Тайны лунной гонки. СССР и США: сотрудничество в космосе. — М.: Олма-Пресс Инвест, 2005
- Марков А. Apollo-13. «Неудачу из списка возможностей исключить» // Новости космонавтики. 2000. №6
- Марков А. Первые люди на Луне // Путешествия к Луне. — М.: Физматлит, 2009
- Мировая пилотируемая космонавтика. История. Техника. Люди. / Под ред. Ю. Батурина. — М.: Изд-во «РТСофт», 2005
- Салахутдинов Г. Приключения на орбитах. — М.: Изд-во МАИ, 1993
- Сернан Ю., Дэвис Д. Последний человек на Луне / пер. с англ. И. Лисова. — М.: Эксмо, 2019
- Шунейко И. Пилотируемые полёты на Луну, конструкция и характеристики Saturn V Apollo. — М.: Ракетостроение, 1973
- Footprints in the Dust. The Epic Voyages of Apollo, 1969-1975. Edited by C. Burgess. The Board of Regents of the University of Nebraska, 2010
- Hasday J. The Apollo 13 Mission. Chelsea House Publishers, 2001
- Lovell J., Kruger J. Lost Moon: The Perilous Voyage of Apollo 13. Houghton Mifflin Company, 1994
- The Apollo 13 Flight Journal: https://history.nasa.gov/afj/ap13fj/index.html
Антон Первушин