«Маленький шаг для человека»: история первой высадки на Луну

В июле 1969 года сотни миллионов людей смотрели на экраны телевизоров, где с помехами передавалась чёрно-белая картинка с поверхности Луны. В кадре появился космонавт в тяжёлом скафандре. Нил Армстронг, командир экипажа Apollo 11, медленно спустился по лестнице лунного модуля и сделал первый шаг по поверхности Луны.

К 1969 году США уже отправляли людей на орбиту. Лунный полёт был задачей совсем другого масштаба: требовалось вывести корабль с Земли, доставить его к Луне, вывести корабль на окололунную орбиту, отправить часть команды на поверхность, вернуть её обратно на орбиту, состыковать лунный модуль с основным кораблём и доставить всех участников миссии на Землю. В 1969 году человечество ещё ни разу не выполняло такую экспедицию.

Лунная гонка: от Гагарина до Apollo 11

4 октября 1957 года Советский Союз первым вывел на орбиту искусственный спутник Земли. 12 апреля 1961 года Юрий Гагарин стал первым человеком, совершившим орбитальный полёт. Советский Союз опережал Америку в освоении космоса, и успехи двух сверхдержав стали частью конкуренции за лидерство в новой области.

В мае 1961 года президент США Джон Кеннеди объявил о планах отправить американских астронавтов на Луну. Экспедиция должна была состояться до окончания 1960-х годов и завершиться возвращением экипажа на Землю.

В тот момент американская космическая программа ещё не располагала ракетой-носителем, способной отправить экипаж к Луне. До поставленной цели предстояло пройти путь от первых орбитальных полётов до полноценной лунной экспедиции.

16 июля 1969 года с площадки LC-39A в Космическом центре имени Кеннеди во Флориде стартовала Saturn V. Ракета высотой 110 метров и массой около 3 тысяч тонн вывела к Луне корабль Apollo 11 с Нилом Армстронгом, Эдвином «Баззом» Олдрином и Майклом Коллинзом.

Saturn V имела три ступени, которые последовательно разгоняли корабль и отделялись после выработки топлива. Первая ступень использовала пять двигателей F-1.

Как именно астронавты высадились на Луну

Армстронг и Олдрин перешли в посадочный аппарат «Eagle», а Коллинз оставался на окололунной орбите в командном модуле «Columbia».

20 июля «Eagle» начал снижение. Автоматическая система вела аппарат к расчётной зоне посадки, но Армстронг увидел впереди участок с крупными валунами и перешёл на ручное управление. Запас топлива уменьшался, а времени оставалось мало. В 20:17:40 UTC посадочная ступень коснулась поверхности спутника Земли.

Навигацией и управлением аппаратом занимался Apollo Guidance Computer (AGC). Его оперативная память составляла 2048 15-битных слов — около 4 КБ. Программа и постоянные данные хранились отдельно, в памяти объёмом 36 864 слова. AGC рассчитывал параметры движения, помогал определять положение и управлял частью операций при полёте и посадке.

Во время снижения компьютер начал выдавать предупреждения о перегрузке. Программа была рассчитана на подобные ситуации: после перезапуска компьютер продолжал выполнение приоритетных задач, а менее важные процессы могли быть отброшены. Окончательное решение о смене траектории принимал Армстронг: компьютер рассчитывал движение аппарата, но не имел системы, способной самостоятельно распознавать рельеф и выбирать подходящее место для посадки.

Через несколько часов Армстронг открыл люк. В 02:56:15 UTC 21 июля он сделал первый шаг по лунному ландшафту.

В Соединенных Штатах все еще шел вечер двадцатого числа, что и определило официальную дату космической миссии.

Посадочный аппарат получился предельно специализированным устройством. Ему не требовались обтекаемый корпус для полётов в атмосфере, крылья или тяжёлая теплозащита для возвращения на Землю.

Конструкция включала две ступени: посадочный блок был оставлен на грунте Луны, тогда как взлётный поднял Армстронга и Олдрина обратно к орбитальному отсеку. После стыковки с «Columbia» космонавты вернулись в командный модуль и отправились к Земле.

Результаты экспедиции

Apollo 11 доставила на Землю около 21,5 килограмма лунных образцов. На поверхности Луны космонавты установили научное оборудование, включая лазерный отражатель, с помощью которого до сих пор с высокой точностью измеряют расстояние между Землёй и Луной.

Программа Apollo также стала крупным заказчиком электронной промышленности. Интегральные схемы появились до Apollo, однако NASA стала одним из крупнейших ранних заказчиков этой технологии. Массовые закупки для космической программы помогли производителям наращивать выпуск, снижать стоимость и отрабатывать требования к надёжности. NASA не изобрела интегральные схемы, но Apollo стала одним из проектов, ускоривших развитие их промышленного производства.

Высадка на Луне и альтернативная версия событий

Успех Apollo 11 оказался настолько масштабным, что со временем вокруг него появилась собственная конспирологическая версия. Согласно ей, американские астронавты не высаживались на Луне, а вся экспедиция была снята в павильоне на Земле. Сторонники теории указывают на фотографии и видеозаписи: отсутствие звёзд, «развевающийся» флаг, необычные тени и отсутствие глубокого кратера под лунным модулем.

Версия о постановке высадки получила широкое распространение в массовой культуре и продолжает появляться в фильмах и телевизионных программах. В 2024 году в США вышел фильм «Покажи мне Луну» (Fly Me to the Moon), в котором идея постановки высадки используется как часть художественного сюжета. Сам фильм не является документальным рассказом о реальных событиях и не утверждает, что высадка действительно была сфальсифицирована.

Все эти аргументы имеют вполне обычные технические объяснения. Камеры снимали ярко освещённую лунную поверхность, поэтому слабый свет звёзд не попадал на плёнку. Флаг двигался после установки штанги, и в вакууме его колебания затухали медленнее. Необычные тени объясняются особенностями освещения и рельефа, а посадочный двигатель не обязан был оставлять под модулем глубокий кратер: аппарат снижался на небольшой тяге, а значительная часть потока уходила в стороны.

Спорный кадр или ролик можно обсуждать долго. Но дело не ограничивается видеозаписями. Apollo 11 привезла на Землю лунный грунт, оставила на Луне научные приборы, а сам полёт отслеживали независимые наземные станции. Британская обсерватория Jodrell Bank, например, независимо от NASA отслеживала Apollo 11 и снижение лунного модуля Eagle. Позднее районы посадок также фотографировал космический аппарат Lunar Reconnaissance Orbiter.

А как думаете вы: была ли это грандиозная постановка в голливудском павильоне или человечество действительно впервые высадилось на другом небесном теле?

Почему полёты прекратились

После Apollo 11 состоялись ещё пять высадок. Apollo 13 должна была стать третьей лунной экспедицией, но из-за аварии на борту экипаж не смог совершить посадку и был вынужден вернуться на Землю. Последней стала Apollo 17 в декабре 1972 года.

После Apollo 11 программа продолжалась, но постепенно сокращалась. В январе 1970 года NASA отменила миссию Apollo 20, а в сентябре того же года — ещё две запланированные лунные экспедиции. США не потеряли возможность запускать людей в космос, но главная цель программы была достигнута.

Новые высадки требовали огромных расходов, а после достижения главной цели программы стало сложнее обосновывать сохранение прежнего масштаба финансирования. Основной фокус NASA сместился к околоземным полётам, а после завершения программы Space Shuttle в 2011 году американские астронавты почти девять лет летали на Международную космическую станцию на российских кораблях «Союз» — до начала полётов Crew Dragon в 2020 году.

В результате страна, первой высадившая людей на Луне, постепенно утратила инфраструктуру, созданную для таких экспедиций.

На данный момент США снова развивают лунную программу — Artemis. Её задачи уже не ограничиваются отдельной высадкой: речь идёт о научном исследовании Луны, длительной работе на её поверхности и постепенном создании инфраструктуры для будущих экспедиций. Особое внимание привлекают ресурсы лунных полярных районов, прежде всего водяной лёд. В перспективе воду можно использовать для жизнеобеспечения, а полученные из неё водород и кислород — в качестве компонентов ракетного топлива.