La NASA e le prossime incongruenze con la navicella Apollo

2024 Autore: Seth Attwood | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-16 16:08

Durante la discussione in uno dei forum Runet, i partecipanti hanno toccato il peso del modulo di comando (CM) della navicella Apollo, tornato dopo la "missione lunare". Sono sorti dubbi sul rispetto del valore dichiarato dalla NASA. In effetti, se l'oggetto si schianta e galleggia, puoi provare a determinarne il peso.

Innanzitutto, facciamo conoscenza con il documento della NASA [1], che fornisce immagini schematiche del CM, nonché i dati che saranno necessari per i calcoli:

Riso. uno

Al diagramma è stata aggiunta una traduzione dall'inglese e vengono evidenziati i dettagli attraverso i quali sarà possibile navigare durante l'analisi dei materiali video e fotografici. In particolare ci interesseranno gli ugelli dei motori laterali, evidenziati in rosso - REACTION CONTROL YAW ENGINES (YE), così come gli ugelli del motore anteriore - REACTION CONTROL PITCH ENGINES (PE), evidenziati in verde.

Il diagramma seguente mostra che la parte inferiore del modulo ha la forma di un segmento sferico:

Riso. 2

Il raggio della sfera è facilmente determinabile in un editor di grafica (ad esempio, in Corel Draw). Viene preso un cerchio, sovrapposto al diagramma del modulo, quindi, regolando il raggio del cerchio, si ottiene la coincidenza della curvatura del fondo con il cerchio. Il raggio risultante del cerchio viene calcolato confrontandolo con il diametro noto del CM (3, 91 m).

Per "curvatura inferiore" si intende la giunzione del segmento inferiore sferico e del corpo conico. Il suo bordo superiore è solitamente evidenziato con una striscia chiara [2]:

Riso. 3

Per rispondere alla domanda: "a che profondità deve immergersi il CM?" - è necessario calcolare il volume dell'acqua spostata e poi secondo la legge di Archimede (per una superficie d'acqua molto più grande delle dimensioni di un corpo galleggiante, poiché nel caso generale la legge di Archimede è errata) il peso di questa acqua spostata sarà pari al peso del CM di nostro interesse. Per calcolare il volume, utilizzeremo la seguente approssimazione:

Riso. 4

Un segmento sferico con i parametri specificati è evidenziato in blu sul diagramma: R- raggio della sfera, h - altezza del segmento. Rosa - disco con raggio R_D e altezza h_D … Verde - altezza tronco cono h_C, che è stato selezionato per ottenere un volume di 0,9 m³. Sommando i volumi corporei indicati nel diagramma, si ottiene 5,3 m³, che entro un errore del 3% (dovuto alla densità dell'acqua di mare, pari a circa 1025 - 1028 kg/m³) corrisponde al peso del CM indicato dalla NASA (vedi Fig. 1) - 5,3 ton.

Quindi, secondo lo schema di Fig. 4, il livello di immersione del KM, galleggiante in posizione verticale, deve coincidere con il bordo superiore del settore verde (Fig. 4), mentre gli ugelli dei motori (YE, PE) saranno parzialmente immersi nell'acqua. Resta da scoprire la profondità a cui è stato sommerso il CM utilizzando materiali video e fotografici.

L'unico problema è che il baricentro del CM è spostato sul lato posteriore (opposta al portello), quindi, in uno stato calmo, galleggia con una grande deviazione dalla verticale [3]:

Riso. 5

In considerazione della forma complessa del CM, non è del tutto chiaro a quale livello dovrebbe immergersi il CM con un baricentro spostato. Per rispondere a questa domanda è stato realizzato un modello KM in scala 1:60. Il suo peso è selezionato in modo che il modello si tuffi al livello richiesto, indicato da tratti orizzontali:

Riso. 6 Fig. 7 fig. otto

Riso. 6 - Modello KM. Riso. 7 - il modello KM galleggia verticalmente, immerso nell'acqua fino al livello degli ugelli dei motori di correzione, indicato da corse orizzontali. Riso. otto - il modello KM galleggia con baricentro spostato. Si può vedere che quando il baricentro viene spostato sul lato posteriore, anche gli ugelli dei motori laterali (YE - indicati da segmenti orizzontali) sono immersi nell'acqua. Si può anche supporre che l'asse di oscillazione avanti e indietro del CM coincida con la retta che collega i motori indicati. Il simulatore di peso e scartamento è immerso all'incirca nello stesso modo nell'immagine raffigurante una sessione di allenamento nel Golfo del Messico [5]:

Riso. 9

La descrizione della foto dice: "L'equipaggio principale della prima missione Apollo con equipaggio sta riposando su una zattera gonfiabile nel Golfo del Messico durante l'addestramento per lasciare un modello in scala reale del veicolo spaziale". Va inteso che l'addestramento viene effettuato con un modello che ha il peso e le dimensioni dichiarate dalla NASA. Simili corsi di formazione sono stati effettuati anche in piscina [6]:

Riso. 10

In entrambi i casi (Fig. 9, 10), si può vedere che il bordo superiore della curvatura del fondo nell'area dei motori fuoribordo (YE) va sott'acqua e sebbene i motori stessi siano assenti sul modello, tuttavia lo schema di immersione corrisponde approssimativamente a quello mostrato in Fig. 8. Sfortunatamente non ci sono così tante immagini di moduli fluttuanti. Quindi la prossima immagine mostra il CM del veicolo spaziale Apollo-4 (A-4), che è tornato dopo un volo di prova in modalità autonoma ([7] - frammento):

Riso. undici

Il livello di immersione del KM "A-4" è piuttosto basso: il bordo superiore della curvatura del fondo è sopra l'acqua, per non parlare degli ugelli del motore YE. Apparentemente, il CM è notevolmente alleggerito, il che influisce sulla sua buona galleggiabilità. Contrassegniamo il livello di immersione osservato "A-4" con una "linea di galleggiamento" rossa:

Riso. 12

Correlando la fig. 12 con lo schema di Fig. 4, è possibile stimare il peso della capsula "A-4". Corrisponderà approssimativamente alla somma dei volumi del settore azzurro e un terzo del settore rosa, che darà 3,2 tonnellate … Il piccolo peso del CM è ovviamente dovuto alla mancanza di un equipaggio al suo interno. Quindi, considera un'istantanea della navicella spaziale Apollo 7 che si è schiantata [8]:

Riso. tredici

Sfortunatamente, non ci sono altri materiali adatti su "A-7". Ma anche qui è chiaramente visibile che gli ugelli YE sono sopra l'acqua, il che parla di una capsula leggera. Forse, però, sorge la domanda su una zattera gonfiabile appesa al CM: aumenta la galleggiabilità o no? Il ragionamento elementare suggerisce che - no, tuttavia, le informazioni limitate non danno motivo di completa fiducia nella capacità di stimare correttamente il peso del CM.

Lungo la strada, noterò che l'equipaggio dell'Apollo 7, presumibilmente in assenza di gravità per 11 giorni, sembra allegro e allegro nelle fotografie, non mostrando alcun disagio per una permanenza così lunga nello spazio, che può essere attribuita a un misterioso fenomeno che non ha ricevuto una spiegazione adeguata… Passiamo al video [9], dove viene mostrata in primo piano la navicella spaziale Apollo 13 schizzata giù. Di seguito sono riportati i frame in cui la capsula galleggiante assume posizioni prossime alla verticale:

Riso. 14. YE - in alto sopra l'acqua, è visibile il bordo superiore dell'arrotondamento inferiore, che è completamente al di sopra della superficie, è visibile anche la striscia nera dell'arrotondamento stesso, la schiuma a destra viene espulsa da sotto il fondo.

Riso. 15. YE - in alto sopra l'acqua, è visibile il bordo superiore della curvatura del fondo, che è completamente al di sopra della superficie, la schiuma a destra viene espulsa da sotto il fondo.

Riso. 16. Bordo bianco - schiuma che fuoriesce da sotto il fondo, YE - in alto sopra l'acqua, è visibile il bordo superiore dell'arrotondamento del fondo, che è completamente al di sopra della superficie, ed è anche visibile la striscia nera dell'arrotondamento stesso.

Riso. 17. Vista dall'altra parte, YE - in alto sopra l'acqua, il bordo destro pende sulla superficie dell'acqua, la schiuma batte da sotto il fondo sul retro.

Riso. 18. Un'immagine simile alla precedente (Fig. 17): la striscia dell'arrotondamento inferiore è chiaramente visibile.

Tutti i fotogrammi mostrano chiaramente che il CM, che è in posizione verticale, non affonda lungo gli ugelli dei motori YE: sono sempre visibili sopra l'acqua. Inoltre, nella maggior parte dei telai, la curvatura del fondo è completamente o parzialmente esposta, il che ci dà motivo di disegnare la "linea di galleggiamento" per l'Apollo 13 CM non più alta della metà della curvatura del fondo:

Riso. diciannove.

Secondo la fig. 4, è necessario riassumere il settore azzurro e metà del settore rosa, che corrisponde approssimativamente al peso del CM in 3,5 tonnellate … L'archivio della NASA contiene anche una foto del veicolo spaziale galleggiante Apollo 15, che, come nei casi precedenti considerati, sembra "sotto carico" ([10] - frammento):

Riso. venti.

La capsula è rivolta verso il fotografo, i motori YE non sono visibili, ma l'immersione può essere stimata dagli ugelli visibili del motore PE (due punti neri sotto il portello). Inoltre, la capsula è inclinata in misura significativa a causa della tensione delle linee dei paracadute immersi nell'acqua, quindi l'asse di oscillazione verrà spostato. Per chiarire la natura dell'immersione del CM "A-15", è possibile utilizzare il fotogramma del video [11], che mostra l'ammaraggio della capsula:

Riso. 21.

Gli ugelli del motore lato YE sono appena visibili a causa della scarsa qualità video, ma sono facilmente identificabili dal riflesso rettangolare luminoso sul corpo del CM (vedi esempi in Fig. 14, 17, 18). A sinistra da sotto il fondo, la schiuma viene espulsa, la striscia nera dell'arrotondamento del fondo è chiaramente visibile lungo l'intero profilo KM visibile - da destra a sinistra, da cui segue una conclusione inequivocabile: gli ugelli YE sono sopra il livello dell'acqua.

Confrontando la fig. 21 secondi Fig. 20, si può concludere che l'asse di oscillazione in Fig. 20 passa all'incirca attraverso il motore PE, che, come possiamo vedere, si trova anche sopra la superficie dell'acqua. Ben distinguibile in Fig. 20, 21 arrotondamento inferiore ci dà il diritto di disegnare la "linea di galleggiamento" sotto il suo bordo superiore:

Riso. 22.

Il modello di immersione in questo caso corrisponde alla Fig. 19, la stima del peso per la quale ha dato 3,5 tonnellate … Di particolare interesse è il veicolo spaziale che ha preso parte al volo congiunto Soyuz-Apollo (ASTP). Secondo la NASA, era l'ultima nave rimasta inutilizzata nelle missioni lunari.

Come materiale di partenza per l'analisi della galleggiabilità dell'Apollo-EPAS CM, è stato scelto un video, che mostra l'ammaraggio della capsula [12]:

Riso. 23. a - vista dal lato sinistro, b - vista da destra.

Sfortunatamente, negli archivi non ci sono immagini di una capsula fluttuante. Nella fig. 23a mostra il momento in cui un CM fortemente oscillante è stato "catturato" in una posizione il più possibile verticale. Si vede chiaramente che gli ugelli YE sono sopra la superficie dell'acqua, che attraversa la linea superiore della curvatura del fondo a destra del motore YE. Trasferiamo le nostre osservazioni allo schema KM - Fig. 24a.

La "linea di galleggiamento" è mostrata in rosso, il rosa è il livello di immersione per un modulo flottante verticalmente. Confronto con lo schema di Fig. 4 ne consegue che al settore azzurro vanno aggiunti 2/3 di rosa. Tradotto nel peso del CM, risulterà 3,8 tonnellate.

Riso. 24. a - "linee di galleggiamento" per Fig. 23a, b - "linee di galleggiamento" per Fig. 23b.

La seconda immagine della navicella spaziale Apollo-EPAS galleggiante - Fig. 23b - Catturato il momento in cui i nuotatori sono riusciti in qualche modo a "calmare" il dondolio della capsula, che ha permesso loro di iniziare ad attaccare la zattera gonfiabile.

Poiché non è gonfiato, il suo effetto sulla galleggiabilità del CM è insignificante: può solo renderlo più pesante. Allo stesso tempo, è stato identificato un dettaglio caratteristico: gli ugelli del motore YE destro si sono alzati sopra il livello dell'acqua, che, in generale, è notato in quasi tutte le immagini CM con una zattera gonfiabile (ad esempio, in Fig. 13).

Anche la curvatura del fondo è stata esposta sotto gli ugelli. Il diagramma in Fig. 24b per analogia con la Fig. 24a mostra la "linea di galleggiamento" osservata - in rosso - e rosa per la posizione eretta. Come mostrano i risultati della misurazione, per determinare il volume di acqua spostata, è necessario aggiungere il settore blu (vedi Fig. 4) e 0,4 da quello rosa, che corrisponderà al peso CM pari a 3,3 tonnellate.

Il valore medio per i due valori dei pesi Apollo-ASPAS CM ottenuti sopra darà il risultato in 3,6 tonnellate … Resta da fare la media delle 4 misure ottenute del peso CM: (3,2 + 3,5 + 3,5 + 3,6) / 4 = 3,5 tonnellate. Pertanto, la stima del peso della capsula, basata sui materiali foto-video disponibili della NASA, fornisce il seguente risultato: 3,5 ± 0,3 tonnellate, ovvero 1,8 tonnellate (36%) al di sotto del valore dichiarato dalla NASA.

Conclusione. In questo lavoro è stato stimato il peso del modulo di comando Apollo, che ha confermato l'ipotesi precedentemente espressa: il peso della capsula è risultato essere pari a 3,5 ± 0,3 tonnellate invece di 5,3 tonnellatespecificato nel documento della NASA [1].

Il metodo di calcolo si basa su una valutazione visiva della natura del CM che affonda dopo l'ammaraggio nell'oceano. Come fonte di dati sono stati utilizzati materiali fotografici e video della NASA, disponibili nel pubblico dominio.

È caratteristico che il risultato ottenuto corrisponda esattamente alla galleggiabilità CM osservata dalle fotografie con zattere di salvataggio gonfiabili:

Riso. 25. CM "Apollo 16" [13].

Il valore di tali frame è che ce ne sono relativamente molti nell'archivio della NASA e consentono di fissare più accuratamente la profondità dell'immersione CM.

In particolare, l'immagine presentata mostra chiaramente che il bordo superiore della curvatura inferiore sotto gli ugelli YE è sopra l'acqua e la profondità di immersione corrisponde approssimativamente al peso del CM in 3,5 tonnellate a peso dichiarato 5,4 t [14].

Tuttavia, ancora una volta, per evitare possibili obiezioni, va notato che il calcolo principale è stato effettuato senza uso materiale fotografico e video con gommoni.

Il motivo della discrepanza nel peso del CM è ovviamente legato al fatto che abbiamo osservato una versione più leggera della capsula di discesa. Inoltre, nel caso della capsula "A-4" (vedi Fig. 11), più ohla più grande differenza di peso è che "mancano" circa 300 kg per le capsule che sono tornate con gli equipaggi.

Il peso di tre uomini adulti compensa ampiamente questo "deficit", ma il tema della "carenza" di quasi 2 tonnellate di peso richiede una spiegazione diversa.

E qui sarebbe utile fare riferimento alla stranezza sopra evidenziata nel comportamento dell'equipaggio dell'Apollo-7, che sarebbe tornato dopo un lungo volo (11 giorni, che all'epoca era considerato super lungo) senza alcun segno di cattiva salute.

Inoltre, secondo quanto riferito, nessun equipaggio dell'Apollo si è lamentato di una violazione dell'apparato vestibolare e di altri problemi causati dall'essere a gravità zero per molti giorni. Lo testimoniano i materiali fotografici e video provenienti dagli archivi della NASA. Questa immagine è in netto contrasto con quella osservata tra i cosmonauti sovietici che furono letteralmente portati via dalle loro capsule di discesa.

Anche dopo quasi 45 anni, il volo di 11 giorni provoca gravi conseguenze per gli astronauti quando tornano sulla Terra: "" Quando atterri, questo è un test fisico molto difficile. Nello spazio ci si abitua ad altre condizioni", ha detto Guy Laliberte in una conferenza stampa a Mosca. Secondo lui, c'era molta adrenalina al ritorno sulla terra, ma "quando si scende dal veicolo di discesa, sembra che non c'è forza per fare il passo successivo". Il turista spaziale ha aggiunto che l'atterraggio gli è stato affidato con grande difficoltà…" [15] (Guy Laliberté è stato spostato su una barella subito dopo l'atterraggio, non ha nemmeno provato camminare - Autore)

astronauti americani contro, l'atterraggio è stato incredibilmente facile! Non sono mai stati estratti dalle capsule indifesi e impotenti, sono saltati fuori dalle capsule stessi - allegri e allegri.

Come puoi spiegare l'insensibilità degli equipaggi dell'Apollo agli effetti dello spazio? L'unica risposta suggerisce se stessa: in quanto tale, non c'era un'esposizione a lungo termine allo spazio. Oppure gli equipaggi dell'Apollo non sono affatto tornati dallo spazio!

Anche la leggerezza della capsula di discesa dell'Apollo, rivelata in questo lavoro, si inserisce in questo contesto. In effetti, se ci viene mostrata un'imitazione di un ritorno dallo spazio, allora il CM in un certo senso è un'imitazione di un modulo spaziale a tutti gli effetti, poiché non è necessario caricarlo con un set completo di attrezzature e materiali per garantire il funzionamento del veicolo spaziale e per supportare la vita dell'equipaggio nello spazio.

Questo può anche spiegare l'incredibile precisione dell'ammaraggio dell'Apollo, irraggiungibile in moderno astronautica:

Riso. 26. Deviazione dei siti di ammaraggio dell'Apollo [14] (fonte dati per la navicella spaziale Apollo-ASTP - [16]).

La deviazione dell'atterraggio della Soyuz dal punto calcolato, che è considerato normale, è di decine di chilometri. Ma anche la navicella spaziale Soyuz più avanzata spesso imbocca una discesa balistica, e quindi la deviazione supera i 400 km [18-20].

Tuttavia, per i veicoli spaziali di ritorno dall'orbita lunare, la traiettoria di discesa diventa molto più complicata a causa della loro maggiore velocità (velocità "secondo spazio" - 11 km / s), per cui è necessario effettuare una doppia entrata nell'atmosfera, ovvero un'ascesa della traiettoria "planante" con successiva discesa sulla superficie terrestre.

Allo stesso tempo, il numero di fattori che non possono essere previsti e calcolati in anticipo per determinare con precisione la traiettoria di discesa è ovviamente maggiore di quando l'astronave scende dall'orbita terrestre bassa. Inoltre, un errore in un solo parametro di velocità per 10 m/s "porta a un mancato atterraggio dell'ordine di 350 km" [17].

Di conseguenza, le possibilità di entrare in un cerchio con un raggio di diversi chilometri sono praticamente nulle. Ma l'Apollo, nonostante tutto, ha dimostrato una precisione fenomenale: si è schiantato nei punti calcolati in 12 casi su 12.

E come l'emergenza Apollo 13 abbia colpito il "bersaglio" (deviazione - meno di 2 km!) - solo lo scrittore di fantascienza Arthur Clarke lo sa [21]. Queste circostanze parlano chiaramente del fatto che la NASA ha imitato il ritorno dell'Apollo, facendolo cadere dal bordo di un aereo da trasporto [22], il cui pilota doveva solo "mirare" con attenzione per non colpire la capsula sul portaerei in attesa.

È curioso che il ragionamento di cui sopra sia vero anche per l'Apollo-ASPAS! Il peso del suo CM si è rivelato praticamente uguale a quello dei campioni "lunari". A giudicare dal video [12], l'equipaggio dell'Apollo-ASTP, presumibilmente dopo aver trascorso 9 giorni nello spazio, è saldamente in piedi, sembra sano e gioioso, parlando allegramente in una riunione solenne subito dopo l'ammaraggio.

Ma secondo la leggenda, durante l'atterraggio, l'equipaggio si sarebbe avvelenato con i vapori del carburante per missili ed era vicino alla morte. Ma sui volti non ci sono tracce né di avvelenamenti, né dei tanti giorni di assenza di gravità subiti… In conclusione, esporrò brevemente una versione che spieghi la difficile situazione che la NASA ha dovuto affrontare.

Nel 1961 gli fu affidato il compito di assicurare lo sbarco degli astronauti americani sulla luna entro la fine degli anni '60. Nella "corsa lunare" di partenza era in gioco non solo il prestigio delle grandi potenze, ma anche la capacità dei sistemi politici mondiali di risolvere i problemi più difficili.

E in un momento in cui l'URSS stava elaborando varie opzioni tecniche per ottenere la vittoria nella "corsa alla luna", gli Stati Uniti seguirono la propria strada - nessuna alternativa - i cui componenti principali erano il veicolo di lancio Saturn-5 e l'Apollo navicella spaziale.

Tuttavia, "Saturn-5" non fu mai portato a caratteristiche operative accettabili - l'ultimo lancio di prova (il secondo consecutivo) nell'aprile 1968 non ebbe successo [23], ma un destino ancora più tragico toccò ad Apollo - nel suo ossigeno l'atmosfera durante l'addestramento ha bruciato l'equipaggio [24].

La NASA ha dovuto imparare attraverso un'amara esperienza che i veicoli spaziali con un'atmosfera di ossigeno sono una direzione senza uscita nello sviluppo dell'astronautica. Non c'era tempo per sviluppare una nuova nave con uno scafo solido e un'atmosfera vicina a quella della Terra: mancavano meno di 2 anni prima del previsto sorvolo della Luna.

Ma il modulo lunare è stato progettato anche per un'atmosfera di ossigeno, quindi è stato anche oggetto di una profonda ricostruzione. I robusti scafi della navicella aumentavano significativamente i requisiti di carico utile di Saturn-5, che già non "voleva" volare.

Di conseguenza, nel 1968 alla NASA non rimase nulla. - senza alcuna base per la missione lunare. Ma gli americani non sarebbero stati americani se non avessero calcolato i possibili scenari per lo sviluppo degli eventi, compresi i più negativi, che, di conseguenza, hanno dovuto essere affrontati.

Usando le rivoluzionarie tecnologie "Hollywood", la NASA è riuscita a recitare una farsa senza precedenti, costringendo l'umanità a credere in un miracolo americano. Il bluff, effettuato non senza l'aiuto dell'URSS [25, 26], si rivelò vincente.

Ma la natura di ogni bluff, come sai, sta nell'arte di nascondere il vuoto.

A sostegno di questa verità La NASA rifiuta con aria di sfida il bagaglio che presumibilmente gli ha portato la leadership e la fama mondiale - dal Saturn-5 r / n, dalla navicella spaziale Apollo e dalla stazione Skylab.

La NASA ha dovuto scrivere da zero la pagina successiva della sua storia: lo sviluppo dello Space Shuttle [27] non aveva nulla a che fare con i suoi eminenti predecessori.

Link:

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 - tutti i filmati di rientro e splashdown originali della TV della BBC - parte 4 di 5": [www.youtube.com]

10. [www.hq.nasa.gov]

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

12. ASTP - Apollo Splashdown e recupero: [www.youtube.com]

13. [www.hq.nasa.gov]

14. [storia.nasa.gov]

15. [tvroscosmos.ru]

16. [storia.nasa.gov]

17. M. Ivanov, L. N. Lysenko, "Balistica e navigazione di veicoli spaziali", pagina 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]