102:45:57 Дьюк (в Хьюстоне): Мы следим, как вы садитесь, «Орел».
102:45:58 Армстронг: Двигатель выключен. [Пауза.] Хьюстон, говорит Море Спокойствия. «Орел» сел.
102:46:06 Дьюк (в Хьюстоне) [С облегчением в голосе]: Вас понял, Море Ско… [поправляет себя] Спокойствия. Подтверждаю получение сообщения о вашей посадке. Вы тут заставили многих чуть ли не позеленеть от страха. Теперь можно вздохнуть спокойно. Спасибо громадное!
102:46:16 Олдрин: Благодарим вас.
Во время посадки астронавтам было некогда вдаваться в подробности, но после возвращения на Землю Армстронг рассказал, что пыль серьезно мешала управлению кораблем:
«Я впервые заметил, что мы потревожили пыль на поверхности, когда мы были ниже ста футов; мы начали создавать прозрачный слой движущейся пыли, который несколько ухудшил видимость. По мере спуска видимость продолжала ухудшаться. Не думаю, что пыль сильно мешала визуальному определению высоты; однако меня смутило то, что было трудно определить горизонтальную скорость и скорость снижения, так как перед глазами было много движущейся пыли и приходилось смотреть сквозь пыль, чтобы поймать взглядом неподвижные камни как основу для зрительных оценок. Я нашел это достаточно трудным. Я потратил на то, чтобы погасить горизонтальную скорость, больше времени, чем мог предположить».
Погасить перед посадкой горизонтальную скорость лунного модуля было необходимо: в противном случае он мог опрокинуться набок в момент посадки.
А при посадке следующего корабля – «Аполлона-12» – пыль создала куда более серьезные затруднения. Она столь сильно ухудшила видимость, что уже через минуту после посадки командир корабля Чарльз Конрад передал на Землю: «Ну, Хьюстон, доложу я вам… Похоже, мы попали в куда более пыльное место, чем Нейл. Хорошо, что у нас был тренажер, – это была посадка по приборам». После полета Конрад рассказывал:
«Когда я погасил горизонтальную скорость на высоте 300 футов, мы подняли громадное количество пыли – гораздо больше того, что я ожидал. Это выглядело куда хуже, чем на виденном мною фильме о посадке Нейла. Мне показалось, что пыль поднялась куда выше, чем у Нейла. Возможно, так случилось потому, что мы зависли выше над поверхностью и снижались вертикально. Не знаю точно. Но мы подняли пыль, находясь, наверно, на 300 футах, как я говорил. Я мог видеть сквозь пыль большие камни, но пыль поднялась во все стороны настолько далеко, насколько я мог видеть, и полностью скрыла из виду ямы и все остальное. Я знал лишь то, что под пылью была твердая поверхность. Пыль не мешала определить горизонтальную (вперед или назад) и боковую (влево или вправо) скорости, но я не мог видеть, что находится подо мной. Я знал лишь, что район в целом неплохой, и мог лишь стиснуть зубы и садиться, так как не мог сказать, есть ли внизу кратер или нет. […] В конце концов пыль стала такой сильной, что я абсолютно не мог определить крен аппарата, глядя в окно на лунный горизонт. Мне пришлось пользоваться гирогоризонтом. Я допускал крен до 10 градусов, пока глядел в окно, чтобы удостовериться, что горизонтальная и боковая скорости по-прежнему нулевые».
Пыль мешала и «Аполлону-15». Его командир Дэвид Скотт сажал корабль практически полностью по приборам, не видя поверхности.
Струи пыли, разлетающиеся из-под двигателя перед посадкой – этакие «танцующие белые иглы», – прекрасно видны на кинопленке. Их можно наблюдать на эпизодах посадки всех «Аполлонов», когда астронавты снимали через иллюминатор приближающуюся лунную поверхность. Особенно хорошо пыль заметна в фильме, снятом астронавтами «Аполлона-16», – прекрасно видны и пылевые струи, и нерезкие очертания тени лунного модуля на пылевом слое, и то, как под слоем поднятой пыли скрываются детали поверхности. Фрагмент этого фильма находится по адресу history.nasa.gov/40thann/mpeg/ap16_landing.mpg (4 Мбайта). Ниже приведено несколько кадров из этого видеофрагмента (рис. 91 и 92).
Рис. 91 и 92
Струи пыли, выбиваемые двигателем (идут из левого нижнего угла изображения). Слой движущейся пыли скрывает детали лунной поверхности и делает контуры тени от лунного модуля расплывчатыми (рис. 93 и 94).
Рис. 93 и 94
На левом кадре на миг показался небольшой кратер (или камень?) в правом нижнем углу кадра, но тут же снова исчез под слоем движущейся пыли (рис. 95 и 96).
Рис. 95 и 96
Непосредственно перед выключением двигателя в кадре видно только полностью скрывшее лунную поверхность облако поднятой двигателем пыли, на котором – очень расплывчатая тень от лунного модуля. После выключения двигателя пыль быстро оседает, и становится видна лунная поверхность, а тень от лунного модуля становится резко очерченной.
Ю.И. МУХИН. Должен заметить, что все эти страшные рассказы о большой пыли, которая якобы поднялась за 30 секунд до посадки «Аполлона-11», нужно было придумать еще до съемок фильма в Голливуде, чтобы Стенли Кубрик смог эту пыль изобразить. А то ведь в фильме камера показывает при спуске абсолютно чистую поверхность Луны, а пыль начинает лететь только за 2–3 секунды до посадки. А то, что на сегодня насовцы досняли необходимые кадры и разместили их в Интернете, это похвально, и за это им спасибо, но, понимаете ли, поздно. Раньше надо было думать.
Хиви НАСА. Теперь – о кратере, который должен был образоваться под посадочной ступенью. А собственно, с чего бы там быть кратеру? Только из-за того, что в грунт ударяет газовая струя от зависшего над грунтом аппарата? Это бывает и на Земле – когда самолет с вертикальным взлетом и посадкой (например, английский «Харриер» или советский «Як-38») садится на грунт или взлетает с него (рис. 97). Тяга двигателя «Харриера» – 10 тонн, вдвое больше максимальной тяги двигателя лунной кабины. А как мы сейчас увидим, фактическая тяга двигателя лунной кабины в момент посадки раза в четыре меньше его максимальной тяги, так что тяга двигателя «Харриера» при вертикальной посадке больше тяги посадочного двигателя «Аполлона» на порядок. Но «Харриер» не оставляет в грунте заметных ям – хотя пыль, конечно, стоит столбом.
Рис. 97
Ю.И. МУХИН. Это, надо сказать, очень убедительный довод, мы ведь каждый день ходим смотреть, какие следы оставляют в грунте двигатели «Харриера» и «Як-38», а также какие ямы выбивают в бетонном основании и в земле двигатели стартующих зенитных и тактических ракет (рис. 98), которые по весу в несколько раз меньше «Харриера» и «Як-38».
Рис. 98
Хиви НАСА. Поговорим о тяге двигателя посадочной ступени. Действительно, его максимальная тяга составляет 4530 кГс. Но «в полную силу» этот двигатель работает только при переходе с окололунной орбиты на траекторию снижения, когда надо изменить скорость лунного корабля на значительную величину. А при маневрировании вблизи поверхности и при посадке двигатель работает в режиме малой тяги, в котором его тяга изменяется в пределах 10–65 % от максимальной.
Непосредственно перед посадкой двигатель развивает тягу в несколько раз меньше максимальной – он всего лишь компенсирует вес посадочного модуля, чтобы тот не упал. Масса посадочного модуля – 15 065 кг, его вес на Луне – 15 065 кг × 1,62 м/с2 = 24 405,3 Н ~=2440 кгс. А если учесть, что в момент подхода к самой поверхности Луны почти все топливо посадочной ступени, которое имеет массу 8217 кг, уже израсходовано, то тяга получается примерно (15 065 – 8217) кг × 1,62 м/с2 = 11 093,76 Н ~= 1109 кгс – в четыре с лишним раза меньше максимальной.
Подсчитаем давление на лунный грунт, которое создает вытекающая из двигателя газовая струя. Силу давления мы уже знаем – она равна весу лунного модуля в момент посадки, т. е. примерно 1100 кг. Диаметр сопла двигателя составлял 137 сантиметров, а его площадь – 14 775 см2.
Будем считать, что газовая струя, выходящая из двигателя, не расширяется в стороны, т. е. площадь соприкосновения ее с лунной поверхностью такая же. Разделив 1100 кг на 14 775 см2, получим, что давление составляло менее одной десятой атмосферы – вполне достаточно, чтобы сдуть пыль из-под двигателя, но явно маловато для того, чтобы вырыть кратер – особенно в лунном грунте. Этот грунт достаточно твердый: Армстронг и Олдрин не сумели как следует воткнуть в него флагшток.
Нами приведена фотография NASA AS11-40-5921 (www.hq.nasa.gov/office/pao/History/alsj/a11/as11-405921.jpg) – вид лунной поверхности под посадочной ступенью «Аполлона-11» (рис. 99) – и ее фрагмент крупным планом (рис. 100). Четко видны последствия воздействия газовой струи на грунт. В полном соответствии с нашими расчетами, никакого кратера под двигателем нет, но пыль непосредственно под двигателем сдута практически полностью, а вокруг – частично.
Рис. 99, 100
Ю.И. МУХИН. К специалистам, написавшим это, естественно, возникает несколько вопросов.
Во-первых. Фотографии со сдутой из-под двигателя пылью надо было делать в 1969 году, а не в 2003-м. На всех старых фото грунт под спускаемыми аппаратами не тронут (рис. 101).
Рис. 101
Во-вторых. А что это там, под соплом, обнажилось под сдутым грунтом? Бетонный пол съемочного павильона?
В-третьих. Это откуда взято, что грунт на Луне твердый, если подошвы астронавтов погрузились в него на 2–3 см, а то и глубже? Посмотрите на собственное фото в разделе «Следы» (рис. 102).
Рис. 102. Обратите внимание, на какую глубину Олдрин проваливается в пыль
В-четвертых. Это в связи с чем, «в полном соответствии с нашими расчетами, никакого кратера под двигателем нет», если вы размеры этого кратера и не брались рассчитывать? Кратер-то образуется от выноса грунта реактивной струей, а не от давления на него. К чему прикидываться дурачками и рассчитывать это давление, если чуть выше Армстронг уверял, что пыль начала подниматься (а не прессоваться!) при спуске ниже 30 м? Но, раз речь идет о выносе пыли реактивной струей, так и считайте этот вынос, специалисты хреновы!