Astronautika: istorija

 FELJTON Pola veka Apoll 11 

Zašto sam napisao serijal o 'Apolu'? 

 

Pogonsko spuštanje je započeto na visini od 15,7 km, i oko 407 km horizontalno udaljeno od lokacije sletanja. Astronauti, obučeni u skafandere s kacigama i rukavicama – ali ne pod pritiskom – pričvrstili su đonove svojih cipela na 'čičak' na podu i pregledali sigurnosne pojaseve koji će ih čvrsto držati dok budu stajali tokom spuštanja. Spuštanje je bilo podeljeno u tri faze, a svakom je upravljao program računara LGC.

Tokom prve, ili kočione faze, motor DPS je ostvarivao 100% snage i bio kontrolisan programom 63 (P63). U drugoj, ili prilaznoj fazi, program P64 je davao zapovedniku mogućnost promene zone aluniranja, iako bi svim ostalim parametrima i dalje upravljao LGC. U posljednjoj fazi bi stupao na snagu program P66, kada je zapovednik mogao da upravlja LM-om kao da je helikopter sve dok ga ne spusti na najprikladniju lokaciju (tj. najmanje loše).

aa1
Faze spuštanja u zavisnosti od LGC programa.

aa2
Detalji različitih sletnih faza.

aa3

Pravac spuštanja LM-a. U daljini se nazire lokacija. Lender je u tom trenutku bio na visini od oko 70 milja. Lokacija je odabrana tako da prilikom sletanja Sunce bude iza leđa i nisko. Većinu ovih imena izmislili su sami astronauti. Ovo krajnje levo je senka jednog od trastera.

Devet minuta pre uključivanja DPS motora bio je aktiviran program P63. Kada je ostalo 2 minuta i 35 sekundi do starta, pritisak u rezervoarima za gorivo sletnog stepena podignut je do maksimuma. Da bi se to postiglo, odvrnuta su dva ventila u dva helijumova tanka: jednom na sobnoj temperaturi i drugom sa superkritičnim helijumom na –271°C.

Za to vreme, 'Igl' je preleteo grupu lunarnih kanala nazvanu Rimae Secchi. 30 sekundi pre uključivanja, Kranc je zatražio mišljenje od svojih kontrolora da li daju 'Go' ili 'No Go' za početak pogonskog spuštanja, skraćeno nazvanog PDI (Powered Descent Initiation). Uprkos problemima s komunikacijom, Hjuston je hrabro objavio 'Go'!

Preostalo je 5 sekundi, a DSKY – diski – tastatura LGC-a je počela da trepće s instrukcijom 'verb 99, noun 62', što je bio način na koji je računar pitao astronaute jesu li sigurni u ono što rade. Posada je pritisnula tipku 'pro' (proceed – nastavi) na DSKY-u kako bi odobrila paljenje motora[1].

aa4

Sletni motor lunarnog modula. Raspon 'gasa' je iznosio između 10% i 92,5%. Svaki potisak iznad 65% automatski je povećavan na 'full' gas. Motor je mogao da se naginje ±6° radi upravljanja.

aa5
DPS motor sletnog stepena lunarnog modula.

aa6

Za manevrisanje modulom i stabilizaciju korišćeno je 16 trastera sistema RCS (Reaction Control Subsystem).

aa7

Jedan od četiri klastera trastera. Polovina motora su rezervni. Na crtežu je uklonjena termo-zaštita. Motori su mogli da rade u najkraćim impulsima od po 13 milisekunde

U T+102:33 uključen je DPS motor kako bi inicirao pogonski silazak, ili PDI. Pre toga, nakratko su uključeni trasteri sistema RCS (Reaction Control Subsystem) kako bi osigurali da se gorivo nađe na dnu tanka – manevar poznat kao 'ullage'. Tokom prvih 26 sekundi DPS-ov motor je delovao sa svega 10% potiska kako bi računaru bilo omogućeno da proveri da li je sila koju motor stvara usmerena na težište letilice i da, ako ne, usmeri mlaznicu dok se to ne postigne.

Komunikacione smetnje su se povećavale i Hjuston je zatražio od Kolinsa da obavesti Armstronga i Oldrina da koriste stražnju neusmerenu antenu. Tokom spuštanja, Kolins na brodu 'Kolumbija', služio je kao hitna veza sa Zemljom.

aa8

Najosnovnija komunikaciona oprema lendera.

aa9

Lender je posedovao nekoliko različitih tipova antena. Neke su bile za vezu sa Zemljom, neke za vezu sa orbiterom, a neke za internu vezu dok su bili na Mesecu. Jedina pokretna je bila glavna S-band antena na vrhu lendera, koja je mogla da se okreće po azimutu za 174° i po elevaciji za 330°.

aa10

Komunikacija sa 'Orlom'.

Prošlo je 26 sekundi, a DPS motor je povećao snagu na (skoro) 100% potiska. Do tada Armstrong i Oldrin nisu ništa osećali niti čuli, ali sada im se činilo kao da je motor oživeo. Komunikacija je i dalje bila loša, nekoliko puta se čak izgubila i telemetrija broda, ali Hjuston je znao da je prilika jedinstvena i nastavljao je dalje. Oldrin se prebacio na glavnu usmerenu antenu, ali bez većeg poboljšanja u komunikaciji.

Kao pilot lunarnog modula njegov zadata nije bio, paradoksalno, pilotiranje lunarnim modulom, već je Armstrongu služio kao inženjer leta i proveravao ispravnost rada sistema za navođenje PGN&CS i računara AGS. Oldrin je proveravao da se 'pings' i 'aggs' ne razlikuju značajnije u pretpostavljenom položaju modula, što bi takođe bilo uzrok prekida misije.

Nakon 3 minuta spuštanja, prešli su iznad niske planine But_Hil. Do tog trenutka leteli su s prozorima okrenutim ka Mesečevoj površini i nogarima 'napred' kako bi proverili svoju trajektoriju koristeći kao referencu trenutke preleta iznad odabranih karakteristika na terenu. Nakon 3 minuta i 15 sekundi spuštanja, preleteli su iznad malog kratera Maskelin W, nazvanog 'lavabo'. Prelet iznad njega se dogodio nešto kasnije nego što se očekivalo, što je bio nedvosmislen signal da 'Igl' ne sledi planiranu putanju i da će sleteti dalje nego što se očekivalo.

aa11

Ovako je izgledalo prvo motorno sletanje lunarnog modula.

aa12

Kabina LM-a. Imala je zaprenimu od 6,7 m3.

Nakon 3 minuta i 50 sekundi trajanja POI, Armstrong je počeo da okreće 'Igl' kako bi prozori bili okrenuti naviše a noge nadole. Na taj način je antena sletnog radara konačno bila usmerena ka tlu. To je bila do tada jedina intervencija u upravljanju koju je izveo Armstrong, budući da je do tada LGC bio taj koji je stvarno pilotirao 'Iglom'. Manevr okretanja je trajao malo duže jer se 'Igl' kretao vrlo sporo pošto je Armstrong odabrao najsporiji režim, ali je potom to ispravio. U međuvremenu, Hjuston odobrava nastavak spuštanja, ali zbog moguće pogreške u trajektoriji bili su im potrebni podaci radara pre nego što se stigne do visine od 5,5 km ili će, u suprotnom, misija morati da bude prekinuta.

aa13

Antena Doplerovog radara se nalazila ispod lunarnog modula. Radar je imao posla prilikom spuštanja na Mesec i porilikom randevua sa komandnim modulom.

aa14

Sletni radar lunarnog modula.

aa15

Režimi rada radara. Bio je samo jedan od navigacionih senzora koji je sakupljao podatke o visini i brzini u odnosu na površinu. Imao je 4 zraka – 1 za merenje visine (zrak A) i 3 za brzinu. Računaru je za ažuriranje svakog novog podatka o brzini trebalo 6 sekundi.

aa16

Detalj radara. Proizvodili su ga u 'Teledyne Corp.'

U 4 minuta i 50 sekundi od početka TOI, 'Orao' se već nalazio u položaju sa prozorima okrenutim prema gore. Astronauti su mogli da vide samo tamno nebo, a njihova visina u odnosu na površinu iznosila je oko 12,2 km. Gotovo 5 minuta nakon početka spuštanja astronauti prelaze oznaku 11,3 km a radar registruje Mesečevo tlo (dvojica putnika potvrđuju aktiviranje radara isključivanjem – da, isključivanjem – dva osvetljena dugmeta na tastaturu DSKY). Radar je počeo da radi ranije nego što se očekivalo, što je bio vrlo dobar signal.

Sada su se svi nadali da odstupanje između njihovih podataka i podataka koje šalje PGN&CS neće biti preveliko. To neslaganje – ili 'Delta-H' – trebalo je smanjiti nakon što računar prihvati radarske podatke. U kasnijim misijama 'Apola' Hjuston je slao ekipi dodatne podatke kako bi nadoknadili odstupanja od trajektorije, tako da su astronauti morali da 'nateraju' računar da poveruje da se lokacija sletanja 'pomerila' (zapravo, u odnosu na planiranu trajektoriju pomerio se, logično, LM). Akumulirane navigacione greške su vodile 'Igla' da sleti oko 6 kilometara dalje od izračunatog mesta, ali greška je bila u granici sletne elipse i mogla je da se toleriše[2].

aa17

Sletne sekvence misije.

Da bi otkrio koliki su 'Delta-H' i ostali parametri leta, Oldrin je uneo u računar naredbu 'verb 16, noun 68'. U normalnim uslovima ništa se ne bi dogodilo, ali je Oldrin prevideo da je ostavio radar da radi u drugačijem režimu rada nego što je očekivano, pa je računar LGC bio preopterećen svaki put kada se od njega tražila informacija o 'Delta-H'. U 5. minutu i 21. sekundi spuštanja računar se napokon toliko naprezao da je počeo da emituje programski alarm '1202' – 'Igl' se tada nalazio na visini od oko 11 km. Ni Armstrong ni Aldrin nisu znali što predstavlja taj neočekivani signal, ali, ostavivši po strani alarm, računar za navođenje LGC je nastavio da upravlja modulom na prividno ispravan način, te su dvojica astronauta čekala, bojeći se najgoreg: da Hjuston naredi prekid misije.

aa18

Radar LM za spajanje sa CSM (ovo je na 'Apolu 9'), smešten na uzletnom stepeni lendera.

Ali takođe ni u Hjustonu nisu znali šta znači '1202'. Kontrolor za navođenje – Guidance – Stiv Bejls, hitno se savetovao se sa svojim pomoćnicima smeštenim u drugoj sobi, koji su brzo prelistali popis mogućih LGC alarma i njihovih posledica. Za dvočlanu posad u Mesečevom modulu vreme se oteglo u beskraj. Nisu mogli da shvate kako je moguće da im Houston ne šalje odgovor o alarmu koji bi mogao da označava kraj njihove misije! Armstrong traži od Hjustona da im hitno odgovore što se događa s alarmom – 'Dajte nam podatke o programskom alarmu 1202' – izgovara s nestrpljenjem u glasu, što je nešto krajnje neobično od astronauta s više čeličnih živaca od bilo koga u Nasi.

Napokon, Bejlsova ekipa ga je uverila da se ništa neće dogoditi sve dok se alarm ne ponovi više puta. Ako bi se problem preopterećenja memorije ponavio, računar bi mogao da se restartuje ali uz gubitak podataka, a to bi značilo gubitak PGN&CS-a i, zbog toga, automatski prekid misije. Bejls javlja Krancu da je sve u redu: 'We're go on that, Flight'. KAPKOM Djuk brzo javlja Armstrongu i Oldrinu da mogu da nastave sa spuštanjem, ali preko interne telefonske veze u kontrolnom centru Kranc, neuveren baš do kraja, traži od Bejlsa dodatnu potvrdu.

aa19

27-godišnji Nasin inženjer Stiv Bejls. Postao je poznat u svetu kao oficir za navođenje misije prvog sletanja ljudi na Mesec. Na tom poslu je bio već 4 godine, radeći najpre na 'Džeminiju X'.

aa20

Čarls Djuk, KAPKOM 'Apola 11' i budući astronaut 'Apola 16', tokom sletanja. Pored njega su sedeli Džim Lovel i Fred Heiz, članovi rezervne posade 'Apola 11'.

Nakon 6 minuta i 10 sekundi spuštanja, alarm '1202' se ponovo uključio. Oldrin je shvatio da se alarm, kao i pre, oglasio nakon što je računar ponovio izračunavanje 'Delta-H' i komunicirao sa Hjustonom. Dvadeset sekundi kasnije, DPS motor je smanjio svoj potisak na 57%, a 7 minuta nakom početka silaska 'Igl' se već nalazio na visini od 5,8 km. Pola minuta kasnije Hjuston je obavestio Armstronga i Oldrina da moraju da odaberu drugi sistem za procenu količine goriva, ili 'Descent 2'. LM je imao dva sistema za merenje preostale količine komponenti goriva u četiri rezervoara sletnog stepena i, nakon telemetrijske verifikacije, Hjuston je odabrao onu najnepovoljniju, odnosno onu procenu koja je označavala najmanje goriva.

aa21

Tzv. 'Panel 1' na zapovednikovoj strani modula, na kome su se u gornjem delu nalazili displeji za gorivo.

aa22

Oldrin unutar lunarnog modula tokom prve inspekcije trećeg dana misije.

8 minuta i 30 sekundi nakon početka spuštanja, kada se 'Igl' nalazio na visini od 2,1 kilometar – u položaju nazvanom 'High Gate' – računar je pokrenuo program P64. Gotovo istog trenutka, lunarni modul se nagnuo napred – sa 30° od vertikale na 70° – kako bi astronauti mogli da vide površinu kroz svoja dva mala trouglasta prozora (manevar zvan 'pitchover').

U međuvremenu, radar je zauzeo drugi položaj kako bi nastavio da proračunava visinu i brzinu pri novim nagibom. U ovoj fazi računar je i dalje kontrolisao silazak, ali je sada Armstrong mogao da vidi kuda se kreće lunarni modul i da, ako to smatra prikladnim, promeniti lokaciju sletanja. Da bi se to postiglo, koristi se genijalni sistem zvan LPD (Designer Landing Point Designer) koji se sastojao od niza mernih oznaka ugraviranih na unutrašnjosti njegovog prozora.

Računar je prikazivao ugao pod kojim treba videti mesto sletanja gledajući kroz LPD a zapovednik, ako nije zadovoljan, mogao je da ga promeniti pomoću upravljačke palice sa desne strane – nazvane RHA(Rotational Hand Controller), ili ACA (Attitude Controller Asembly). Svaki pokret ACA prema napred ili nazad pomerao bi mesto sletanja za 1°, dok ga bočni pokreti pomeraju za 2°. Iz tog razloga, dok je P64 aktivan, Oldrin je bio posvećen 'pevanju' Armstrongu informacije o LPD-ovom uglu koji je slao računar, kao i o vertikalnoj brzini spuštanja u stopama u sekundi. Prava jedinstvenost faze P64 ogledala se u tome što je NASA bila spremna da žrtvuje automatsko navođenje naprednog računara LGC kako bi posada mogla direktno da interveniše prilikom sletanja na Mesec.

aa23

aa24

LPD (Landing Point Designator) kako ga je video zapovednik LM-a.

aa25

Zapovednik ispred LPD-a. Zapovednik je CDR (Armstrong), a pilot lendera je LMP (Oldrin).

aa26

ACA uređaj za kontrolu položaja je bio isti i u LM i u CSM. ACA funkcije (desno). Ansambl sa kablovima i konektorima je bio težak 2,15 kg.

20 sekundi nakon početka faze P64, Armstrong je nekoliko sekundi manevrisao 'Orlom' da bi video kako se ponaša 'u letu' prilikom davanja pojedinih komandi. U 9 minuta i 5 sekundi leta Hjuston je odobrio sletanje – 'Go for landing!' – dok je 'Orao' bio na visini od 1 kilometra. Osam sekundi kasnije uključio se treći alarm, sada tipa '1201'. Ovog puta Bejlsov tim je bio brži i poslao poruku da je i ovaj alarm isti kao i prethodni. Djuk obavještava posadu da može slobodno da nastavi – 'We're go. Same type, we're go!' Kao da nije bio već dovoljno opterećen, Oldrin je takođe morao da redovno ažurira AGS sistem navođenja kako bi upotrebio nove radarske podatke koje je koristio PGN&CS. U 9 minuta i 38 sekundi alarm 1202 se ponovo oglasio, nakon čega je usledio sličan 15 sekundi kasnije. Ukupno je 'Iglov' računar LGC bio pet puta preopterećen tokom najkritične faze misije koja su uzrokovala restarte bez gubitka podataka – srećom, ne smemo da zaboravimo da su CGC i LGC za restartovanje imali manje od dve sekunde.

aa27

Faze sletanja 'Apola 11' na Mesec.

10 minuta i 8 sekundi od početka spuštanja, 'Igl' je gotovo u potpunosti eliminisao svoju horizontalnu brzinu, da bi odmah potom započela poslednja faza startovanjem programa P66. Često se kaže da je u ovoj fazi zapovednik imao 'ručnu' kontrolu nad LM-om, ali, iako je u teoriji mogao da kontroliše i potisak motora i orijentaciju broda, u svim misijama 'Apola', uključujući i 'Apolo 11', zapovednik je vrlo malo upravljao brodom upravljačem sa desne strane, dok je istovremeno mogao da levom rukom pritiska mali prekidač nazvan ROD('Rate of Descent') na gore ili dole. Ako se ROD klikne jednom nagore, brzina spuštanja se smanjivala za jednu stopu u sekundi; ako to uradi nadole, povećavala bi se za isti iznos.

U međuvremenu, potiskom DPS-ovog motora i dalje je upravljao računar. Stoga bi bilo ispravnije reći da je faza P66 bila 'poluautomatska'. Često se takođe kaže da je Armstrong ručno upravljao letilicom kao da je reč o vanrednoj situaciji, no istina je da su, iako je njegovo sletanje bilo najuzbudljivije od svih, i ostale misije takođe koristile program P66 u finalnoj fazi.

aa28

ROD prekidač za rukovanje vertikalnom brzinom LM-a. Desno: ROD gledan s prednje strane. Sa desne strane je dugme za uključivanje-isključivanje motora, a sa leve ručica TTCA za translatorno manevrisanje, koja je takođe služila za promenu potriska motora DPS.

aa29

TTCA (Thrust and Translation Controller Assembly)

aa30

Tastatura DSKY lunarnog modula. Sa njene leve strane se vidi palica ACA kojom je zapovednik mogao da manevriše brodom desnom rukom.

aa31

Čitavo motorno spuštanje LM-a je trajalo oko 12 minuta i za sve vreme motor je radio. Trajektorija je bila podeljena u 3 faze

 

[1] Pre paljenja, tankovi su bili samo delimično pod pritiskom, pa je prostor iznad nivoa goriva u tankovima trebalo dodatno presurizovati. To se postizalo tzv. ambijentnim helijumom. Superkritični helijum nije mogao da se koristi, jer kad helijum prolazi kroz gorivo/helijumski toplotni izmenjivač gorivo može da se zaledi pre nego što počne da teče.

[2] Dok su kontrolori nadzirali položaj i brzinu lunarnog modula našli su se vrlo blizu da obustave misiju kada su uočili da postoji navigaciona greška. Modul se kretao 6 m/s brže nego što je trebalo i bio na oko polovine granice za stopiranje misije. Međutim, kontrolori na čelu sa GUIDO-m Stivom Bejlsom nastavili su da pažljivo prate podatke, konstatujući uskoro da je situacija stabilna.

  


 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