Astronautika: istorija

 

 FELJTON Pola veka Apoll 11 

Zašto sam napisao serijal o 'Apolu'?

 

PARKIRNA ORBITA

Svrha ulaska u parkirnu orbitu je bila da se dobije na vremenu da bi se proverilo jesu li brodski sistemi spremni, a Hjustonu omogućilo da izračuna preciznu trajektoriju leta prema Mesecu, i tako eliminiše pogreške napravljene pri lunarnom paljenju, odn TLI (TransLunar Injection).

Trojica muškaraca već su ušla u bestežinsko stanje i atmosferu čistog kiseonika. Kolins primećuje neugodan bol u levom koljenu zbog pada pritiska, neprijatnost koju je osetio još u svojoj prvoj misiji 'Džeminija'. Kompozicija koju su formirali 'Kolumbija''Igl' i treći stepen ušla je u noć kada je presekla terminator iznad Indijskog okeana i nakon prekida komunikacije sa stanicom na Madagskaru. Kolins je napustio svoje sedište da bi odlebdeo u zadnji deo kapsule kako bi obavio navigacione zadatke koristeći brodski sekstant i program P52 brodskog računara AGC (Apollo Guidance Computer), manevar koji je iskorišćen za kalibraciju inercione platforme (IMU) sistema za navođenja prema podacima radara i telemetrije primljene sa zemaljskih stanica.

Tokom boravka u parkirnoj orbiti, tečni vodonik i kiseonik u tankovima III stepena koji su neprestano isparavali, povećavali su pritisak u njima. Gasovi su kroz mlaznice izbacivani napolje na kontrolisani način stvarajući stalni potisak, tako da je tečno gorivo održavano na dnu rezervoara. Ubrzo nakon toga, posada je prvi put u ovoj misiji uživala u bojama zore iz orbite.

bb1
Zemlja viđena sa 'Apola 11'.

bb2
Parkirna orbita 'Apola 11'.

Mesto i vreme paljenja motora radi TLI manevra nisu bili prepušteni slučajnosti. Treći stepen je imao zadatak da smesti brod na Hohmanovu transfernu orbitu ka Mesecu, koja će uz minimalan utrošak goriva omogućiti randevu s našim satelitom. To je bilo moguće samo ako se ravan 'Apolove' orbite podudari sa ravni Mesečeve orbite, nešto što se događalo između širina +28,5° i -28,5°. Tačka u kojoj se to događalo nazivala se 'antipodna tačka', jer se nalazila na antipodu Meseca. Uz to, treba imati na umu da konačna trajektorija nije trebala da vodi pravo do Meseca, već je morala da cilja oko 20° ispred kako bi se omogućilo da Mesečeva gravitacija skrene brod i olakša ulazak u orbitu.

Za lansirni azimut od 72° i parkirnu orbitu nagiba od oko 32°, što je bilo normalno za sve 'Apole', pozicija uključivanja motora se nalazila iznad Indijskog okeana ili iznad Tihog okeana. 'Pobedila' je druga opcija jer je omogućavala put ka Mesecu po trajektoriji koja je prelazila iznad Mesečeve ravni. To je garantovalo pristup regionima na Mesecu koje su se nalazili severno od ekvatora našeg satelita. Naravno, lansirni prozor je uzeo u obzir i osvetljenost na mestu sletanja, budući da je ugao površine prema Suncu mogao biti samo između 7º i 20º.

bb3
Da bi stigla u blizinu Meseca, letilica je 'nanišanjena' u mesto gde će se Mesec nalaziti u vreme njenog dolaska.

bb4
Antipodna tačka putuje sa istoka na zapad brzinom od 15° na sat.

bb5
Moguće orbite sa Kanaverala i regioni kroz koje prolazi lunarna ravan (isprekidane linije). Gde se te linije seku, tu je moguće izvesti TLI.

bb6
Moguće orbite sa Kanaverala i tačke uključivanja na translunarnu trajektoriju (isprekidane linije prikazuju lunarnu ravan). (Veća slika).

Nakon jedne ipo orbite, Hjuston je proverio jesu li svi sistemi u redu i odobrio TLI paljenje. 'Pristupite izvršenju TLI', naredio je KAPKOM Brjus Mekendls. Raketni motor je još jednom uključen 2 sata i 44 minuta nakon uzletanja da bi radio 346,83 sekunde (5,78 minuta), povećavajući brzinu broda za 3,05 km/s (10.980 km/h). Astronauti su osetili ubrzanje od 1,2 G, što je bilo ništa u poređenju s onim što su istrpeli tokom lansiranja, ali im se ipak činilo vrlo intenzivnim nakon što su se već donekle adaptirali na bestežinsko stanje. Stepen se ponašao dobro, ali su se na kraju pojavile jake vibracije koje su alarmirale posadu, iako one nisu dosegle intenzitet koji je zabeležen tokom misija 'Apola 8' ili 'Apola 10'. Za kontrolu položaja III stepena tokom paljenja motora korišćen je pomoćni hipergolički pogonski sistem APS (Auxiliary Propulsion System), smešten u repu S-IVB. TLI paljenje 'Apola 11', poput onog kod 'Apola 10', proračunato je tako da brod postavi po trajektoriji koja bi prošla na 1300 km od skrivene strane Meseca.

bb7
Manevarski sistem APS trećeg stepena je bio smešten u dva naspramna kućišta. Svaki APS je imao 4 motora; jedan 'Rocketdynov' SE 7-1 (iz 'Džemini' programa) snage 310 N za 'ullage' funkciju, i tri TR-204 proizvođača 'TRW' snage 670 N za kontrolu položaja.  

bb8
APS
 sistem je imao sopstveni nezavisni sistem za gorivo i presurizaciju.

Manevar je izveden iznad Tihog okeana između Australije i Havaja, gde ga je nadziralo nekoliko vojnih aviona 'Boing Stratotanker' KC-135, posebno modifikovanih za potrebe programa 'Apolo'. Na kraju manevra, 'Apolo 11' je gotovo dostigao Zemljinu brzinu bega, iako zapravo nije pratio hiperboličku trajektoriju, već pre ekscentričnu eliptičnu orbitu. Trajektorija broda je bila takva da je bio u stanju da se okrene oko Mesec i vrati na Zemlju čak i bez intervencije glavnog motora CSM-a; sigurnosna mera poznata kao 'trajektorija slobodnog povratka'. Brzina postignuta nakon paljenja motora – oko 10,9 km/s – predstavljala je kompromis između putanje minimalne energije – koja bi trajala oko 5 dana do Meseca – i one brže koja bi smanjila dužinu trajanje misije.

bb9
Brzina u odnosu na vreme leta do Meseca.

bb10
Putanja za let 'Apola 11' do Meseca.

Astronauti su mogli da kroz prozore prate kako Zemlja postaje sve manja i manja. 3 sata i 24 minute nakon lansiranja, Kolins je odvojio modul CSM 'Kolumbija' od III stepena aktiviranjem 28 pirotehničkih mehanizama smeštenih u kružni detonirajući kabl kojima su presečeni spojevi četiri latice adaptera SLA(Spacecraft-Lunar module Adapter). Zaštitne latice, izrađene od aluminijumskog saća debljine 43 mm i prekrivene slojem plute kao izolatorom – pluta je korištena na nekoliko mesta na 'Saturnu V', poput spoljnje strane stepena S-II – otvorile su se u stranu uz pomoć specijalnih klipova. Kolins, koji je za ovu priliku sedeo na levom sedištu komandnog modula, koristio je zadnje RCS (Reaction Control System) trastere kako bi 'Kolumbiju' odmaknuo pre rotiranja za 180°. Sada su putnici konačno mogli da vide lunarni modul 'Igl', koji je do tada bio skriven unutar S-IVB-a pričvršćen za treći stepen pomoću četiri držača smeštena na vrhu nogara stajnog trapa.

bb11
TLI
 i manevar transpozicije.

bb12
'Latice' 'North Americenovog' adaptera SLA. Svaka latica je imala visinu d 6,4 m i otvarala se slično laticama cveta. Unutrašnjost je bila izolovana plutom debljine 0,76-5,08 mm.

bb13
Veza LM sa SLA.

bb14
Mehanizam za razdvajanje SLA
. Latice su se otvajale pod uglom od 45°. Pošto je od njihovog otvaranja zaviisila čitava misija, bilo je nekoliko nezavisnih sistema koji bi to omogućili.

Kolins je još jednom iskoristio RCS trastere kako bi se približio 'Iglovom' ulazu, koristeći vizuelnu oznaku u obliku slova 'T' postavljenu van lunarnog modula kao referencu. Kolins je gledao u levi prozor za spajanje, pomažući se optičkim uređajem COAS (Crewman Optical Aligment Sight). Uprkos svim sofisticiranostima i automatizaciji programa 'Apolo', manevar transpozicije je bio potpuno manuelan. Sonda spojnog sistema na vrhu 'Kolumbije' je umetnuta u 'Iglov' konus i tri brave koje su učvršćivale spoj su zaključane. Zatim je sonda uvučena, a dva broda su spojena sve dok spoljni prstenovi nisu došli u kontakt a 12 brava je zaključano, osiguravajući spoj. Ovaj 'muško-ženski' sistem je zadavao dovoljno glavobolje u nekim od narednih misija 'Apola', ali je kod 'Apola 11' delovao poput švajcarskog sata. Ubrzo su tunel za spajanje i lunarni modul bili pod pritiskom kiseonika iz CSM-a.

bb15
Grafički prikaz metode za nišanjenje tokom spajanja komandno-servisnog i lunarnog modula.

bb17
COAS
 montiran iznad Armstrongovog sedišta.

bb18

bb19
Lunarni modul 'Igl' spojen sa III stepenom snimljen iz CSM-a.

bb20
CSM
 izvlači LM iz trećeg stepena nakon spajanja.

bb21
Spojni sistem 'Apola'.

Konačno, Kolins koristi prednje trastere sistema RCS servisnog modula za izvlačenja čitave kompozicije iz obloge trećeg stepena. Sa svoje strane, stepen S-IVB je počeo da izbacuje preostale gasove stvarajući mali potisak koji ga je odmaknuo od 'Apola 11' na takav način da će proleteti iznad Meseca na udaljenosti od 3379 km 78,7 sati nakon lansiranja. Zbog delovanja Mesečeve gravitacije, treći stepen je ušao u solarnu orbitu, gde se nalazi i danas.

Prvi deo putovanja na Mesec je uspeo. Sada je preostao najsloženiji dio: sletanje na njegovu površinu.

bb22
Zemlja viđena iz CSM-a sa LM-om ispred nakon manevra TLI.

 

  


 FELJTON Pola veka Apoll 11 

Draško Dragović
Author: Draško Dragović
Dipl inž. Drago (Draško) I. Dragović, napisao je više naučno popularnih knjiga, te više stotina članaka za Astronomski magazin i Astronomiju, a učestvovao je i u nekoliko radio i TV emisija i intervjua. Interesuje ga pre svega astronautika i fizika, ali i sve teme savremenih tehnologija XXI veka, čiji detalji i problematika često nisu poznati široj čitalačkoj publici. Izgradio je svoj stil, lak i neformalan, često duhovit i lucidan. Uvek je spreman na saradnju sa svojim čitaocima i otvoren za sve vidove komunikacije i pomoći. Dragovićeve najpoznatije knjige su "KALENDAR KROZ ISTORIJU", "MOLIM TE OBJASNI MI" i nova enciklopedija "NEKA VELIKA OTKRIĆA I PRONALASCI KOJA SU PROMENILA ISTORIJU ČOVEČANSTVA"

Zadnji tekstovi:


Dodaj komentar