La NASA i les properes incoherències amb la nau espacial Apol·lo

2024 Autora: Seth Attwood | [email protected]. Última modificació: 2023-12-16 16:00

Durant la discussió en un dels fòrums de Runet, els participants van tocar el pes del mòdul de comandament (CM) de la nau espacial Apollo, que va tornar després de la "missió lunar". Han sorgit dubtes sobre el compliment del valor declarat de la NASA. De fet, si l'objecte esquitxa i flota, podeu intentar determinar-ne el pes.

Primer, familiaritzem-nos amb el document de la NASA [1], que proporciona imatges esquemàtiques del CM, així com les dades que seran necessàries per als càlculs:

Arròs. un

Al diagrama s'ha afegit una traducció de l'anglès i es destaquen els detalls pels quals es podrà navegar en analitzar els materials de vídeo i fotogràfics. En particular, ens interessaran els broquets dels motors laterals, ressaltats en vermell - MOTORS DE GUIADA DE CONTROL DE REACCIÓ (YE), així com els broquets del motor davanter - MOTORS DE PAS DE CONTROL DE REACCIÓ (PE), ressaltats en verd.

El diagrama següent mostra que la part inferior del mòdul té la forma d'un segment esfèric:

Arròs. 2

El radi de l'esfera es determina fàcilment en un editor de gràfics (per exemple, a Corel Draw). Es pren un cercle, superposat al diagrama del mòdul, després, ajustant el radi del cercle, aconseguim la coincidència de la curvatura del fons amb el cercle. El radi resultant del cercle es calcula comparant-lo amb el diàmetre conegut del CM (3, 91 m).

Per "curvatura inferior" s'entén la unió del segment inferior esfèric i el cos cònic. La seva vora superior se sol ressaltar amb una franja clara [2]:

Arròs. 3

Per respondre a la pregunta: "fins a quina profunditat ha de bussejar el CM?" - cal calcular el volum d'aigua desplaçada i després segons la llei d'Arquimedes (per a una superfície d'aigua molt més gran que les dimensions d'un cos flotant, ja que en el cas general la llei d'Arquimedes és incorrecta) el pes d'aquesta aigua desplaçada. serà igual al pes del CM que ens interessa. Per calcular el volum, utilitzarem l'aproximació següent:

Arròs. 4

Un segment esfèric amb els paràmetres especificats es ressalta en blau al diagrama: R- radi de l'esfera, h - alçada del segment. Rosa - disc amb radi R_d i alçada h_d … Verd - alçada del tronc de con h_c, que es va seleccionar per obtenir un volum de 0,9 m³. Sumant els volums corporals indicats al diagrama, obtenim 5,3 m³, que dins d'un error del 3% (a causa de la densitat de l'aigua de mar, igual a aproximadament 1025 - 1028 kg/m³) correspon al pes del CM indicat per la NASA (vegeu la figura 1) - 5,3 tones.

Així, segons el diagrama de la Fig. 4, el nivell d'immersió del KM, flotant en posició vertical, ha de coincidir amb la vora superior del sector verd (Fig. 4), mentre que els broquets dels motors (YE, PE) quedaran parcialment submergits a l'aigua. Queda per conèixer la profunditat a la qual es va submergir el CM mitjançant materials de vídeo i fotogràfics.

L'únic problema és que el centre de gravetat del CM es desplaça cap a la part posterior (oposada a l'escotilla), per tant, en estat tranquil, flota amb una gran desviació de la vertical [3]:

Arròs. 5

Atesa la complexa forma del CM, no està del tot clar a quin nivell s'ha de submergir el CM amb un centre de gravetat desplaçat. Per respondre aquesta pregunta, es va fer una maqueta KM a escala 1:60. El seu pes es selecciona de manera que el model s'enfonsi al nivell requerit, indicat per traços horitzontals:

Arròs. 6 Fig. 7 Fig. vuit

Arròs. 6 - Model KM. Arròs. 7 - el model KM flota verticalment, immers en aigua fins al nivell dels broquets dels motors de correcció, indicat per traços horitzontals. Arròs. vuit - el model KM flota amb un centre de gravetat desplaçat. Es pot veure que quan el centre de gravetat es desplaça cap a la part posterior, els broquets dels motors laterals (YE - indicat per segments horitzontals) també estan submergits a l'aigua. També podeu suposar que l'eix de rotació del CM d'anada i tornada coincideix amb la línia recta que connecta els motors indicats. El simulador de pes i calibre està submergit aproximadament de la mateixa manera a la imatge que representa una sessió d'entrenament al golf de Mèxic [5]:

Arròs. 9

La descripció de la foto diu: "La tripulació principal de la primera missió tripulada Apol·lo descansa en una bassa inflable al golf de Mèxic durant l'entrenament per deixar una maqueta a gran escala de la nau espacial". Cal entendre que l'entrenament es realitza amb un model que tingui el pes i les dimensions declarades per la NASA. També es van realitzar entrenaments similars a la piscina [6]:

Arròs. 10

En ambdós casos (Fig. 9, 10), es pot veure que la vora superior de la curvatura inferior a l'àrea dels motors fora borda (YE) passa sota l'aigua, i tot i que els propis motors estan absents al model., tanmateix, el patró d'immersió correspon aproximadament al que es mostra a la figura 8. Malauradament, no hi ha tantes imatges de mòduls flotants lliures. Així, la següent imatge mostra el CM de la nau espacial Apollo-4 (A-4), que va tornar després d'un vol de prova en mode autònom ([7] - fragment):

Arròs. onze

El nivell d'immersió del KM "A-4" és bastant baix: la vora superior de la curvatura inferior està per sobre de l'aigua, sense oblidar els broquets del motor YE. Pel que sembla, el CM està significativament alleugerit, cosa que afecta la seva bona flotabilitat. Marquem el nivell d'immersió observat "A-4" amb una "línia de flotació" vermella:

Arròs. 12

Correlacionant la Fig. 12 amb el diagrama de la Fig. 4, es pot estimar el pes de la càpsula "A-4". Correspondrà aproximadament a la suma dels volums del sector blau i un terç del sector rosa, que donarà 3,2 tones … El petit pes del CM es deu, òbviament, a la manca de tripulació. A continuació, considereu una instantània de la nau espacial Apollo 7 que es va esquitxar [8]:

Arròs. tretze

Malauradament, no hi ha altres materials adequats a "A-7". Però fins i tot aquí és clarament visible que els broquets YE estan per sobre de l'aigua, cosa que parla d'una càpsula lleugera. Potser, però, sorgeix la pregunta sobre una bassa inflable penjada al CM: augmenta la flotabilitat o no? El raonament elemental suggereix que no, però, la informació limitada no dóna motius per a una confiança total en la capacitat d'estimar correctament el pes del CM.

Al llarg del camí, notaré que la tripulació de l'Apollo 7, que suposadament havia estat en gravetat zero durant 11 dies, es veu alegre i alegre a les fotografies, sense mostrar molèsties per una estada tan llarga a l'espai, que es pot atribuir a un fet molt misteriós. fenomen que no ha rebut una explicació adequada… Passem al vídeo [9], on es mostra en primer pla la nau espacial Apollo 13 esquitxada. A continuació es mostren els marcs en què la càpsula flotant pren posicions properes a la vertical:

Arròs. 14. YE - molt per sobre de l'aigua, la vora superior de l'arrodoniment inferior és visible, que es troba completament per sobre de la superfície, també és visible la franja negra de l'arrodoniment en si, l'escuma de la dreta està eliminada per sota de la part inferior.

Arròs. 15. YE - molt per sobre de l'aigua, la vora superior de la curvatura inferior és visible, que es troba completament per sobre de la superfície, l'escuma de la dreta es desfà per sota de la part inferior.

Arròs. 16. Vora blanca - escuma que s'escapa de sota la part inferior, YE - molt per sobre de l'aigua, la vora superior de l'arrodoniment inferior és visible, que està completament per sobre de la superfície, i també és visible la franja negra de l'arrodoniment.

Arròs. 17. Vista des de l'altre costat, YE - molt per sobre de l'aigua, la vora dreta penja sobre la superfície de l'aigua, l'escuma surt per sota de la part inferior a l'esquena.

Arròs. 18. Una imatge semblant a l'anterior (Fig. 17) - la franja de l'arrodoniment inferior és clarament visible.

Tots els marcs mostren clarament que el CM, que es troba en posició vertical, no s'enfonsa al llarg dels broquets dels motors YE: sempre són visibles per sobre de l'aigua. A més, a la majoria de fotogrames, la curvatura inferior està totalment o parcialment exposada, cosa que ens dóna motius per dibuixar la "línia de flotació" de l'Apollo 13 CM no més alta que la meitat de la curvatura inferior:

Arròs. dinou.

Segons la Fig. 4, cal resumir el sector blau i la meitat del sector rosa, que aproximadament correspon al pes del CM en 3,5 tones … L'arxiu de la NASA també conté una foto de la nau flotant Apollo 15, que, com en els casos anteriors considerats, sembla "poca càrrega" ([10] - fragment):

Arròs. vint.

La càpsula es gira cap al fotògraf, els motors YE no són visibles, però la immersió es pot estimar mitjançant els broquets visibles del motor PE (dos punts negres sota l'escotilla). A més, la càpsula està inclinada en gran mesura a causa de la tensió de les línies dels paracaigudes submergits a l'aigua, de manera que l'eix de gir es desplaçarà. Per aclarir la naturalesa de la immersió del CM "A-15", podeu fer servir el fotograma del vídeo [11], que mostra la caiguda de la càpsula:

Arròs. 21.

Els broquets del motor lateral YE són amb prou feines visibles a causa de la mala qualitat de vídeo, però s'identifiquen fàcilment pel reflex rectangular brillant al cos del CM (vegeu exemples a la figura 14, 17, 18). A l'esquerra des de sota la part inferior, l'escuma s'elimina, la franja negra de l'arrodoniment inferior és clarament visible al llarg de tot el perfil KM visible, de dreta a esquerra, de la qual es desprèn una conclusió inequívoca: els broquets YE estan per sobre del nivell de l'aigua..

Comparant la Fig. 21 s Fig. 20, es pot concloure que l'eix de gir de la Fig. 20 passa aproximadament pel motor de PE que, com podem veure, també es troba per sobre de la superfície de l'aigua. Ben distingible a la Fig. L'arrodoniment inferior 20, 21 ens dóna el dret de dibuixar la "línia de flotació" per sota de la seva vora superior:

Arròs. 22.

El patró d'immersió en aquest cas correspon a la Fig. 19, l'estimació de pes per a la qual va donar 3,5 tones … De particular interès és la nau espacial que va participar en el vol conjunt Soiuz-Apollo (ASTP). Segons la NASA, va ser l'últim vaixell que va quedar sense utilitzar en missions lunars.

Com a material de partida per a l'anàlisi de la flotabilitat de l'Apollo-EPAS CM, es va escollir un vídeo, que mostra la esquitxada de la càpsula [12]:

Arròs. 23. a - vista des del costat esquerre, b - vista des de la dreta.

Malauradament, no hi ha imatges d'una càpsula flotant lliurement als arxius. A la Fig. La figura 23a mostra el moment en què un CM que oscil·lava fortament va ser "atrapat" en una posició el més propera possible a la vertical. Es veu clarament que els broquets YE es troben per sobre de la superfície de l'aigua, que travessa la línia superior de la curvatura inferior a la dreta del motor YE. Transferim les nostres observacions a l'esquema KM - Fig. 24a.

"Waterline" es mostra en vermell, el rosa és el nivell d'immersió per a un mòdul flotant verticalment. Comparació amb el diagrama de la Fig. 4 es dedueix que s'han d'afegir 2/3 de rosa al sector blau. Traduït al pes del CM, sortirà 3,8 tones.

Arròs. 24. a - "línies d'aigua" per a la Fig. 23a, b - "línies d'aigua" per a la Fig. 23b.

La segona imatge de la nau espacial Apollo-EPAS flotant - Fig. 23b - Captat el moment en què els nedadors d'alguna manera van aconseguir "calmar" el balanceig de la càpsula, fet que els va permetre començar a enganxar la bassa inflable.

Com que no està inflat, el seu efecte sobre la flotabilitat del CM és insignificant: només pot fer-lo més pesat. Al mateix temps, es va identificar un detall característic: els broquets del motor dret YE es van elevar per sobre del nivell de l'aigua, cosa que, en general, s'observa en gairebé totes les imatges CM amb una bassa inflable (per exemple, a la figura 13).

La curvatura inferior també es va exposar sota els broquets. El diagrama de la Fig. 24b per analogia amb la Fig. La figura 24a mostra la "línia de flotació" observada -en vermell- i rosa per a la posició vertical. Tal com mostren els resultats del mesurament, per determinar el volum d'aigua desplaçada, cal afegir el sector blau (vegeu la figura 4) i 0,4 del rosa, que correspondrà al pes CM igual a 3,3 tones.

El valor mitjà dels dos valors dels pesos Apollo-ASPAS CM obtinguts anteriorment donarà el resultat en 3,6 tones … Queda per fer la mitjana de les 4 mesures obtingudes del pes CM: (3,2 + 3,5 + 3,5 + 3,6) / 4 = 3,5 tones. Així, l'estimació del pes de la càpsula, basada en els materials fotogràfics i vídeo disponibles de la NASA, dóna el resultat següent: 3,5 ± 0,3 tones, que és 1,8 tones (36%) per sota del valor declarat per la NASA.

Conclusió. En aquest treball, es va estimar el pes del mòdul de comandament Apol·lo, la qual cosa va confirmar la hipòtesi anteriorment afirmada: el pes de la càpsula va resultar ser igual a 3,5 ± 0,3 tones en lloc de 5,3 tonesespecificat al document de la NASA [1].

El mètode de càlcul es basa en una avaluació visual de la naturalesa de l'enfonsament del CM després de l'esquitxada a l'oceà. Com a font de dades es van utilitzar materials fotogràfics i de vídeo de la NASA, disponibles en el domini públic.

És característic que el resultat obtingut correspongui exactament a la flotabilitat CM observada a partir de fotografies amb balses salvavides inflables:

Arròs. 25. CM "Apol·lo 16" [13].

El valor d'aquests fotogrames és que n'hi ha relativament molts a l'arxiu de la NASA i permeten fixar amb més precisió la profunditat de la immersió CM.

En particular, la imatge presentada mostra clarament que la vora superior de la curvatura inferior sota els broquets YE es troba per sobre de l'aigua, i la profunditat d'immersió correspon aproximadament al pes del CM en 3,5 tones al pes declarat 5,4 t [14].

Tanmateix, un cop més, per tal d'evitar possibles objeccions, cal destacar que es va fer el càlcul principal sense ús materials fotogràfics i de vídeo amb basses inflables.

El motiu de la discrepància en el pes del CM està òbviament relacionat amb el fet que vam observar una versió més lleugera de la càpsula de descens. A més, en el cas de la càpsula "A-4" (vegeu fig. 11), més Ola diferència més gran de pes és que "falten" uns 300 kg per a les càpsules que han tornat amb les tripulacions.

El pes de tres homes adults compensa en gran mesura aquest "dèficit", però el tema de l'"escassetat" de gairebé 2 tones de pes requereix una altra explicació.

I aquí seria útil fer referència a l'estranyesa assenyalada anteriorment en el comportament de la tripulació de l'Apollo-7, que suposadament va tornar després d'un llarg vol (11 dies, que es considerava súper llarg en aquell moment) sense cap signe de mala salut..

A més, cap tripulació de l'Apollo es va queixar d'una violació de l'aparell vestibular i d'altres problemes causats per estar en gravetat zero durant molts dies. Els materials fotogràfics i de vídeo dels arxius de la NASA ho testimonien. Aquesta imatge contrasta clarament amb la observada entre els cosmonautes soviètics que literalment van ser extrets de les seves càpsules de descens.

Fins i tot després de gairebé 45 anys, el vol d'11 dies provoca greus conseqüències per als astronautes quan tornen a la Terra: "" Quan aterreu, aquesta és una prova física molt difícil. A l'espai t'acostumes a altres condicions ", va dir Guy Laliberte en una roda de premsa a Moscou. Segons ell, en tornar a la terra hi havia molta adrenalina, però" quan baixes del vehicle de baixada sembla que no hi ha forces per fer el següent pas. ". El turista espacial va afegir que l'aterratge li va ser donat amb molta dificultat…" [15] (Guy Laliberté va ser traslladat en llitera immediatament després d'aterrar, ni tan sols ho va intentar caminar - Autor)

astronautes americans en contra, l'aterratge va ser increïblement fàcil! Mai van ser trets de les càpsules indefensos i impotents, van saltar de les càpsules ells mateixos: alegres i alegres.

Com es pot explicar la insensibilitat de les tripulacions de l'Apol·lo davant els efectes de l'espai? L'única resposta es suggereix: com a tal, no hi va haver exposició a llarg termini a l'espai. O les tripulacions de l'Apol·lo no van tornar de l'espai en absolut!

La lleugeresa de la càpsula de descens de l'Apol·lo, revelada en aquest treball, també encaixa en aquest context. De fet, si se'ns mostra una imitació d'un retorn de l'espai, aleshores el CM en cert sentit és una imitació d'un mòdul espacial complet, ja que no cal carregar-lo amb un conjunt complet d'equips i materials per garantir el funcionament de la nau espacial i per mantenir la vida de la tripulació a l'espai.

Això també pot explicar la precisió impressionant de l'esquitxada de l'Apol·lo, inabastable en modern astronàutica:

Arròs. 26. Desviació dels llocs de descàrrega d'Apollo [14] (font de dades de la nau espacial Apollo-ASTP - [16]).

La desviació de l'aterratge Soiuz del punt calculat, que es considera normal, és de desenes de quilòmetres. Però fins i tot la nau espacial Soiuz més avançada sovint entra en un descens balístic, i aleshores la desviació supera els 400 km [18-20].

No obstant això, per a les naus espacials que tornen de l'òrbita lunar, la trajectòria de descens es fa molt més complicada a causa de la seva velocitat més alta (velocitat "segon espai" - 11 km / s), per la qual cosa cal dur a terme una doble entrada a l'atmosfera., o una ascensió de la trajectòria "planejant" amb posterior descens a la superfície de la Terra.

Al mateix temps, el nombre de factors que no es poden predir i calcular per endavant per determinar amb precisió la trajectòria de descens és òbviament més gran que quan la nau espacial baixa des de l'òrbita terrestre baixa. A més, un error en només un paràmetre de velocitat per 10 m/s "provoca un error en el punt d'aterratge de l'ordre de 350 km" [17].

En conseqüència, les possibilitats d'entrar en un cercle amb un radi de diversos quilòmetres són pràcticament nuls. Però l'Apol·lo, malgrat tot, va demostrar una precisió fenomenal: van esquitxar els punts calculats en 12 de 12 casos.

I com l'Apol·lo 13 d'emergència va colpejar el "objectiu" (desviació - menys de 2 km!) - només l'escriptor de ciència ficció Arthur Clarke ho sap [21]. Aquestes circumstàncies parlen clarament del fet que la NASA va imitar el retorn de l'Apol·lo, deixant-los caure del tauler d'un avió de transport [22], el pilot del qual només havia de "apuntar" amb cura per no colpejar la càpsula a la portaavions esperant.

És curiós que el raonament anterior també sigui cert per a l'Apol·lo-ASPAS! El pes del seu CM va resultar ser pràcticament el mateix que el de les mostres "lunars". A jutjar pel vídeo [12], la tripulació de l'Apollo-ASTP, suposadament després d'haver passat 9 dies a l'espai, està dempeus, sembla sana i alegre, parlant alegrement en una reunió solemne immediatament després de l'esquitxada.

Però segons la llegenda, durant l'aterratge, la tripulació suposadament es va enverinar amb vapors de combustible de coets i va estar a punt de morir. Però a les cares no hi ha rastres ni de l'enverinament, ni dels molts dies d'ingravidesa que s'havien patit… En conclusió, n'exposaré breument una versió que explica la difícil situació a què es va enfrontar la NASA.

El 1961, se li va encarregar d'assegurar l'aterratge dels astronautes nord-americans a la Lluna a finals dels anys 60. En la "carrera lunar" inicial, no només estava en joc el prestigi de les grans potències, sinó també la capacitat dels sistemes polítics mundials per resoldre els problemes més difícils.

I en un moment en què l'URSS treballava diverses opcions tècniques per aconseguir la victòria a la "carrera de la lluna", els Estats Units van seguir el seu camí, sense alternativa, els components principals del qual eren el vehicle de llançament Saturn-5 i l'Apol·lo. nau espacial.

No obstant això, "Saturn-5" mai es va portar a característiques operatives acceptables: l'últim llançament de prova (el segon consecutiu) l'abril de 1968 no va tenir èxit [23], però un destí encara més tràgic va caure en Apol·lo - en el seu oxigen l'atmosfera durant l'entrenament va cremar la tripulació [24].

La NASA ha hagut d'aprendre a través d'una amarga experiència que les naus espacials amb una atmosfera d'oxigen són una direcció sense sortida en el desenvolupament de l'astronàutica. No hi va haver temps per desenvolupar una nova nau amb un casc sòlid i una atmosfera propera a la de la Terra: faltaven menys de 2 anys abans del sobrevol previst de la Lluna.

Però el mòdul lunar també va ser dissenyat per a una atmosfera d'oxigen, per tant, també va ser objecte d'una reconstrucció profunda. Els robusts cascs de la nau espacial van augmentar significativament els requisits de càrrega útil de Saturn-5, que ja no "volava" volar.

Com a resultat, el 1968 la NASA es va quedar sense res. - sense cap base per a la missió lunar. Però els nord-americans no haurien estat nord-americans si no haguessin calculat els possibles escenaris per al desenvolupament dels esdeveniments, inclosos els més negatius, que, per tant, s'havien d'afrontar.

Utilitzant les avançades tecnologies "Hollywood", la NASA va aconseguir fer una farsa sense precedents, obligant la humanitat a creure en un miracle nord-americà. El farol, dut a terme no sense l'ajuda de l'URSS [25, 26], va resultar ser un èxit.

Però la naturalesa de qualsevol farol, com sabeu, rau en l'art d'amagar el buit.

En suport d'aquesta veritat La NASA rebutja desafiant l'equipatge que suposadament li va portar el lideratge i la fama mundial: del Saturn-5 r/n, de la nau espacial Apollo i de l'estació Skylab.

La NASA va haver d'escriure la següent pàgina de la seva història des de zero: el desenvolupament del transbordador espacial [27] no tenia res a veure amb els seus eminents predecessors.

Enllaços:

1. [www.hq.nasa.gov]

2. [www.flickr.com]

3. [ntrs.nasa.gov]

4. [www.hq.nasa.gov]

5. [www.hq.nasa.gov]

6. [www.hq.nasa.gov]

7. [www.hq.nasa.gov]

8. [www.hq.nasa.gov]

9. "APOLLO 13: totes les imatges originals de reentrada i esquitxades de televisió de la BBC - part 4 de 5": [www.youtube.com]

10. [www.hq.nasa.gov]

11. "Apollo 15 Splashdown": [www.youtube.com]

12. ASTP - Apollo Splashdown & Recovery: [www.youtube.com]

13. [www.hq.nasa.gov]

14. [history.nasa.gov]

15. [tvroscosmos.ru]

16. [history.nasa.gov]

17. M. Ivanov, L. N. Lysenko, "Balística i navegació de naus espacials", pàg. 422.

18. [science.compulenta.ru]

19. [uisrussia.msu.ru]

20. [www.dinos.ru]

21. [a-kudryavets.livejournal.com]

22. [bolshoyforum.org]

23. [ru.wikipedia.org/Saturn-5]

24. [ru.wikipedia.org/Apollo-1]

25. [andrew-vk.narod.ru]

26. [www.manonmoon.ru]