NASA e as próximas inconsistências com a espaçonave Apollo

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Última modificação: 2023-12-16 16:14

Durante a discussão em um dos fóruns Runet, os participantes tocaram no peso do módulo de comando (CM) da espaçonave Apollo, que retornou após a "missão lunar". Surgiram dúvidas quanto à conformidade com o valor declarado da NASA. Na verdade, se o objeto espirrar e flutuar, você pode tentar determinar seu peso.

Primeiramente, vamos nos familiarizar com o documento da NASA [1], que fornece imagens esquemáticas do CM, bem como os dados que serão necessários para os cálculos:

Arroz. 1

Foi adicionada uma tradução do inglês ao diagrama, e detalhes são destacados para que seja possível navegar ao analisar materiais de vídeo e fotográficos. Em particular, estaremos interessados nos bicos dos motores laterais, destacados em vermelho - MOTORES YAW DE CONTROLE DE REAÇÃO (YE), bem como nos bicos do motor dianteiro - MOTORES DE PASSO DE CONTROLE DE REAÇÃO (PE), destacados em verde.

O diagrama a seguir mostra que a parte inferior do módulo tem a forma de um segmento esférico:

Arroz. 2

O raio da esfera é facilmente determinado em um editor gráfico (por exemplo, no Corel Draw). É feito um círculo sobreposto no diagrama do módulo, então, ajustando o raio do círculo, alcançamos a coincidência da curvatura do fundo com o círculo. O raio resultante do círculo é calculado comparando-o com o diâmetro conhecido do CM (3, 91m).

Por "curvatura inferior" entende-se a junção do segmento inferior esférico e o corpo cônico. Sua borda superior geralmente é destacada com uma faixa clara [2]:

Arroz. 3

Para responder à pergunta: "em que profundidade o CM deve mergulhar?" - é necessário calcular o volume de água deslocada e então de acordo com a lei de Arquimedes (para uma superfície de água muito maior que as dimensões de um corpo flutuante, já que no caso geral a lei de Arquimedes está incorreta) o peso desta água deslocada será igual ao peso do MC de interesse para nós. Para calcular o volume, usaremos a seguinte aproximação:

Arroz. 4

Um segmento esférico com os parâmetros especificados é destacado em azul no diagrama: R- raio da esfera, h - altura do segmento. Rosa - disco com raio R_d e altura h_d … Verde - altura do cone truncado h_c, que foi selecionado para obter um volume de 0,9m³. Somando os volumes corporais indicados no diagrama, obtemos 5,3m³, que dentro de um erro de 3% (devido à densidade da água do mar, igual a aproximadamente 1025 - 1028 kg / m³) corresponde ao peso do CM indicado pela NASA (veja a Fig. 1) - 5,3 toneladas.

Assim, de acordo com o diagrama da Fig. 4, o nível de imersão do KM, flutuando na posição vertical, deve coincidir com a borda superior do setor verde (Fig. 4), enquanto os bicos dos motores (YE, PE) ficarão parcialmente submersos na água. Resta descobrir a profundidade em que o CM foi submerso usando materiais de vídeo e fotográficos.

O único problema é que o centro de gravidade do CM é deslocado para a parte traseira (oposto à escotilha), portanto, em um estado calmo, ele flutua com um grande desvio da vertical [3]:

Arroz. 5

Em vista da forma complexa do CM, não é totalmente claro em que nível o CM com centro de gravidade deslocado deve submergir. Para responder a esta pergunta, um modelo KM em escala 1:60 foi feito. Seu peso é selecionado de forma que o modelo mergulhe até o nível necessário, indicado por golpes horizontais:

Arroz. 6 Fig. 7 Fig. oito

Arroz. 6 - modelo KM. Arroz. 7 - o modelo KM flutua verticalmente, imerso em água até o nível dos bicos dos motores de correção, indicados por cursos horizontais. Arroz. oito - o modelo KM flutua com o centro de gravidade alterado. Pode-se observar que quando o centro de gravidade é deslocado para a parte traseira, os bicos dos motores laterais (YE - indicados por segmentos horizontais) também ficam submersos na água. Você também pode assumir que o eixo de oscilação do CM para frente e para trás coincide com a linha reta que conecta os motores indicados. O simulador de peso e medidor está submerso aproximadamente da mesma maneira na imagem que descreve uma sessão de treinamento no Golfo do México [5]:

Arroz. 9

A descrição da foto diz: "A tripulação principal da primeira missão tripulada Apollo está descansando em uma jangada inflável no Golfo do México durante o treinamento para deixar um modelo em escala real da nave espacial." Deve-se entender que o treinamento é realizado com modelo que possui peso e dimensões declarados pela NASA. Treinamentos semelhantes também foram realizados na piscina [6]:

Arroz. 10

Em ambos os casos (Fig. 9, 10), pode-se observar que a borda superior da curvatura inferior na área dos motores de popa (YE) fica submersa, embora os próprios motores estejam ausentes no modelo, no entanto, o padrão de submersão corresponde aproximadamente ao mostrado na Fig. 8. Infelizmente, não há tantas imagens de módulos flutuantes. Assim, a próxima foto mostra o CM da espaçonave Apollo-4 (A-4), que retornou após um voo de teste em modo autônomo ([7] - fragmento):

Arroz. onze

O nível de imersão do KM "A-4" é bastante baixo - a borda superior da curvatura inferior está acima da água, sem mencionar os bicos do motor YE. Aparentemente, o CM é significativamente mais leve, o que afeta sua boa flutuabilidade. Marcamos o nível de imersão observado "A-4" com uma "linha d'água" vermelha:

Arroz. 12

Correlacionando a Fig. 12 com o diagrama da Fig. 4, o peso da cápsula "A-4" pode ser estimado. Corresponderá aproximadamente à soma dos volumes do setor azul e um terço do setor rosa, o que dará 3,2 toneladas … O pequeno peso do CM é obviamente devido à falta de tripulação nele. Em seguida, considere um instantâneo da espaçonave Apollo 7 que caiu [8]:

Arroz. Treze

Infelizmente, não existem outros materiais adequados em "A-7". Mas mesmo aqui é claramente visível que os bicos YE estão acima da água, o que significa uma cápsula leve. Talvez, no entanto, surja a questão de uma jangada inflável pendurada no CM: aumenta a flutuabilidade ou não? O raciocínio elementar sugere que - não, no entanto, a informação limitada não dá base para uma confiança completa na capacidade de estimar corretamente o peso do MC.

Ao longo do caminho, notarei que a tripulação da Apollo 7, supostamente tendo estado em gravidade zero por 11 dias, parece alegre e alegre nas fotos, não demonstrando nenhum desconforto por uma estadia tão longa no espaço, que pode ser atribuída a um muito misterioso fenômeno que não recebeu uma explicação adequada … Vamos passar para o vídeo [9], onde a espaçonave Apollo 13 que caiu é mostrada em close-up. Abaixo estão os quadros nos quais a cápsula flutuante assume posições próximas à vertical:

Arroz. 14. SIM - bem acima da água, a borda superior do arredondamento inferior é visível, que está completamente acima da superfície, a faixa preta do próprio arredondamento também é visível, a espuma da direita é arrancada por baixo do fundo.

Arroz. 15. SIM - bem acima da água, a borda superior da curvatura do fundo é visível, que está completamente acima da superfície, a espuma da direita é arrancada por baixo do fundo.

Arroz. 16. Borda branca - espuma escapando do fundo, YE - bem acima da água, a borda superior do arredondamento do fundo é visível, que está completamente acima da superfície, e a faixa preta do próprio arredondamento também é visível.

Arroz. 17. Vista do outro lado, YE - bem acima da água, a borda direita pende sobre a superfície da água, a espuma está batendo embaixo do fundo nas costas.

Arroz. 18. Imagem semelhante à anterior (Fig. 17) - a faixa de arredondamento do fundo é bem visível.

Todos os quadros mostram claramente que o CM, que está na posição vertical, não afunda ao longo dos bicos dos motores YE - eles estão sempre visíveis acima da água. Além disso, na maioria dos quadros, a curvatura inferior está total ou parcialmente exposta, o que nos dá razão para traçar a "linha d'água" para a Apollo 13 CM não mais alta do que o meio da curvatura inferior:

Arroz. dezenove.

De acordo com a Fig. 4, é necessário resumir o setor azul e metade do setor rosa, que corresponde aproximadamente ao peso do CM em 3,5 toneladas … O arquivo da NASA também contém uma foto da espaçonave flutuante Apollo 15, que, como nos casos anteriores considerados, parece "subcarregada" ([10] - fragmento):

Arroz. vinte.

A cápsula é voltada para o fotógrafo, os motores YE não são visíveis, mas a imersão pode ser estimada pelos bocais visíveis do motor PE (dois pontos pretos sob a escotilha). Além disso, a cápsula é bastante inclinada devido à tensão das linhas dos pára-quedas imersos na água, de forma que o eixo de giro será deslocado. Para esclarecer a natureza da imersão do CM "A-15", pode-se usar o quadro do vídeo [11], demonstrando o splashdown da cápsula:

Arroz. 21

Os bocais do motor do lado YE são pouco visíveis devido à baixa qualidade de vídeo, mas são facilmente identificados pelo reflexo retangular brilhante no corpo do CM (ver exemplos nas Fig. 14, 17, 18). À esquerda por baixo do fundo, a espuma é eliminada, a faixa preta do arredondamento do fundo é claramente visível ao longo de todo o perfil KM visível - da direita para a esquerda, da qual segue uma conclusão inequívoca: os bicos YE estão acima do nível da água.

Comparando a Fig. 21 s Fig. 20, pode-se concluir que o eixo de oscilação na Fig. 20 passa aproximadamente pelo motor PE, que, como podemos ver, também está localizado acima da superfície da água. Bem distinguível na Fig. 20, 21 o arredondamento inferior nos dá o direito de desenhar a "linha d'água" abaixo de sua borda superior:

Arroz. 22

O padrão de imersão, neste caso, corresponde à Fig. 19, a estimativa de peso para a qual deu 3,5 toneladas … De particular interesse é a espaçonave que participou do vôo conjunto Soyuz-Apollo (ASTP). De acordo com a NASA, foi a última nave deixada sem uso em missões lunares.

Como material de partida para a análise da flutuabilidade do Apollo-EPAS CM, foi escolhido um vídeo que mostra o splashdown da cápsula [12]:

Arroz. 23. a - vista do lado esquerdo, b - vista da direita.

Infelizmente, não há imagens de uma cápsula flutuando livremente nos arquivos. Na Fig. 23a mostra o momento em que um CM com forte oscilação foi "pego" em uma posição o mais próximo possível da vertical. Vê-se claramente que os bicos YE estão acima da superfície da água, que cruza a linha superior da curvatura inferior à direita do motor YE. Vamos transferir nossas observações para o esquema KM - Fig. 24a.

"Waterline" é mostrado em vermelho, rosa é o nível de imersão para um módulo flutuante verticalmente. A comparação com o diagrama da Fig. 4 segue-se que 2/3 de rosa devem ser adicionados ao setor azul. Traduzido no peso do CM, resultará 3,8 toneladas.

Arroz. 24. a - "linhas de água" para a Fig. 23a, b - "linhas de água" para a Fig. 23b.

A segunda imagem da espaçonave flutuante Apollo-EPAS - Fig. 23b - Capturado o momento em que os nadadores de alguma forma conseguiram "acalmar" o balanço da cápsula, o que lhes permitiu iniciar a fixação da jangada inflável.

Como não é inflado, seu efeito na flutuabilidade do CM é insignificante - ele só pode torná-lo mais pesado. Ao mesmo tempo, um detalhe característico foi identificado - os bicos do motor direito YE subiram acima do nível da água, o que, de modo geral, é notado em quase todas as imagens do CM com uma jangada inflável (por exemplo, na Fig. 13).

A curvatura inferior também foi exposta sob os bicos. O diagrama da Fig. 24b por analogia com a Fig. 24a mostra a "linha d'água" observada - em vermelho - e rosa para a posição vertical. Como mostram os resultados da medição, para determinar o volume de água deslocada, é necessário adicionar o setor azul (ver Fig. 4) e 0,4 do rosa, que corresponderá ao peso CM igual a 3,3 toneladas.

O valor médio para os dois valores dos pesos Apollo-ASPAS CM obtidos acima dará o resultado em 3,6 toneladas … Resta a média das 4 medições obtidas do peso do CM: (3,2 + 3,5 + 3,5 + 3,6) / 4 = 3,5 toneladas. Assim, a estimativa do peso da cápsula, com base nos materiais de foto-vídeo disponíveis da NASA, dá o seguinte resultado: 3,5 ± 0,3 toneladas, que é 1,8 t (36%) abaixo do valor declarado pela NASA.

Conclusão. Neste trabalho, foi estimado o peso do módulo de comando Apollo, o que confirmou a suposição anterior: o peso da cápsula acabou sendo igual a 3,5 ± 0,3 toneladas em vez de 5,3 toneladasespecificado no documento da NASA [1].

O método de cálculo é baseado em uma avaliação visual da natureza do afundamento de CM após respingos no oceano. Materiais de foto e vídeo da NASA, disponíveis em domínio público, foram usados como fonte de dados.

É característico que o resultado obtido corresponda exatamente à flutuabilidade CM observada a partir de fotografias com botes salva-vidas infláveis:

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

O valor de tais quadros é que existem relativamente muitos deles no arquivo da NASA e eles permitem uma fixação mais precisa da profundidade de imersão do CM.

Em particular, a imagem apresentada mostra claramente que a borda superior da curvatura inferior sob os bicos YE está acima da água, e a profundidade de imersão corresponde aproximadamente ao peso do CM em 3,5 toneladas no peso declarado 5,4 t [14].

Porém, mais uma vez, para evitar possíveis objeções, deve-se destacar que foi realizado o cálculo principal sem uso materiais de foto e vídeo com balsas infláveis.

O motivo da discrepância no peso do CM está obviamente relacionado ao fato de termos observado uma versão mais leve da cápsula descendente. Além disso, no caso da cápsula "A-4" (ver Fig. 11), mais Oa maior diferença de peso é que "faltam" cerca de 300 kg para as cápsulas que voltaram com as tripulações.

O peso de três homens adultos compensa em grande parte esse "déficit", mas a questão da "carência" de quase 2 toneladas de peso exige uma explicação diferente.

E aqui seria útil referir-se à estranheza observada acima no comportamento da tripulação da Apollo-7, que teria retornado após um longo vôo (11 dias, que foi considerado superlongo naquela época) sem quaisquer sinais de problemas de saúde.

Além disso, nenhum tripulante da Apollo se queixou de uma violação do aparelho vestibular e outros problemas causados por estar em gravidade zero por muitos dias. Materiais de foto e vídeo dos arquivos da NASA atestam o mesmo. Essa imagem contrasta fortemente com a observada entre os cosmonautas soviéticos que foram literalmente carregados para fora de suas cápsulas descendentes.

Mesmo depois de quase 45 anos, o vôo de 11 dias causa graves consequências para os astronautas ao retornar à Terra: "" Quando você pousa, este é um teste físico muito difícil. No espaço, você se acostuma com outras condições ", disse Guy Laliberte em entrevista coletiva em Moscou. Segundo ele, havia muita adrenalina ao retornar à terra, mas" quando você sai do veículo de descida, parece que não há forças para dar o próximo passo. ". O turista espacial acrescentou que o pouso foi dado a ele com grande dificuldade …" [15] (Guy Laliberté foi movido em uma maca logo após o pouso, ele nem tentou andar - Autor)

Astronautas americanos contra, o pouso foi incrivelmente fácil! Eles nunca foram retirados das cápsulas desamparados e impotentes, eles próprios saltaram para fora das cápsulas - alegres e alegres.

Como você pode explicar a insensibilidade das tripulações da Apollo aos efeitos do espaço? A única resposta se sugere: como tal, não havia exposição de longo prazo ao espaço. Ou as tripulações da Apollo não voltaram do espaço!

A leveza da cápsula de descida da Apollo, revelada neste trabalho, também se enquadra neste contexto. Na verdade, se nos é mostrado uma imitação de um retorno do espaço, então o CM em um certo sentido é uma imitação de um módulo espacial completo, uma vez que não há necessidade de carregá-lo com um conjunto completo de equipamentos e materiais para garantir o funcionamento da espaçonave e para sustentar a vida da tripulação no espaço.

Isso também pode explicar a impressionante precisão do splashdown da Apollo, inatingível em moderno astronáutica:

Arroz. 26. Desvio dos locais de respingo da Apollo [14] (fonte de dados para a espaçonave Apollo-ASTP - [16]).

O desvio do pouso Soyuz do ponto calculado, que é considerado normal, é de dezenas de quilômetros. Mas mesmo a espaçonave Soyuz mais avançada freqüentemente quebra em uma descida balística, e então o desvio excede 400 km [18-20].

Porém, para espaçonaves que retornam da órbita lunar, a trajetória de descida torna-se muito mais complicada devido à sua maior velocidade (velocidade "segundo espaço" - 11 km / s), devido à qual é necessário realizar uma dupla entrada na atmosfera, ou uma ascensão da trajetória "deslizante" com subsequente descida à superfície da Terra.

Ao mesmo tempo, o número de fatores que não podem ser previstos e calculados com antecedência para determinar com precisão a trajetória de descida é obviamente maior do que quando a espaçonave desce da órbita terrestre baixa. Além disso, um erro em apenas um parâmetro de velocidade por 10 m / s "leva a um erro no ponto de aterrissagem da ordem de 350 km" [17].

Conseqüentemente, as chances de entrar em um círculo com raio de vários quilômetros são praticamente nulas. Mas o Apollo, apesar de tudo, demonstrou uma precisão fenomenal - eles caíram nos pontos calculados em 12 casos de 12.

E como a emergência Apollo 13 atingiu o "alvo" (desvio - menos de 2 km!) - apenas o escritor de ficção científica Arthur Clarke sabe [21]. Essas circunstâncias falam claramente do fato de a NASA ter imitado o retorno do Apollo, largando-os do bordo de uma aeronave de transporte [22], cujo piloto só era obrigado a "mirar" com cuidado para não atingir a cápsula no esperando porta-aviões.

É curioso que o raciocínio acima também seja verdadeiro para o Apollo-ASPAS! O peso de seu CM acabou sendo praticamente o mesmo das amostras "lunares". A julgar pelo vídeo [12], a tripulação do Apollo-ASTP, supostamente tendo passado 9 dias no espaço, está firmemente de pé, parece saudável e alegre, falando alegremente em uma reunião solene imediatamente após o respingo.

Mas, segundo a lenda, durante o pouso, a tripulação supostamente se envenenou com vapores de combustível de foguete e estava perto da morte. Mas nos rostos não há vestígios de envenenamento, nem dos muitos dias de leveza sofridos … Para concluir, vou apresentar brevemente uma versão que explica a difícil situação que a NASA enfrentou.

Em 1961, ele recebeu a tarefa de garantir o pouso dos astronautas americanos na Lua até o final dos anos 60. Na partida "corrida lunar", não só o prestígio das grandes potências estava em jogo, mas também a capacidade dos sistemas políticos mundiais para resolver os problemas mais difíceis.

E numa época em que a URSS trabalhava várias opções técnicas para alcançar a vitória na "corrida lunar", os Estados Unidos seguiram seu caminho - sem alternativa - cujos principais componentes eram o veículo de lançamento Saturn-5 e o Apollo nave espacial.

No entanto, "Saturn-5" nunca foi trazido às características operacionais aceitáveis - o último lançamento de teste (o segundo consecutivo) em abril de 1968 foi malsucedido [23], mas um destino ainda mais trágico se abateu sobre a Apollo - em seu oxigênio na atmosfera durante o treinamento queimou a tripulação [24].

A NASA teve que aprender por meio de experiências amargas que espaçonaves com uma atmosfera de oxigênio são uma direção sem saída no desenvolvimento da astronáutica. Não houve tempo para desenvolver uma nova nave com um casco sólido e uma atmosfera próxima à da Terra - faltaram menos de 2 anos para o sobrevoo da Lua planejado.

Mas o módulo lunar também foi projetado para uma atmosfera de oxigênio, portanto, também foi sujeito a uma reconstrução profunda. Os robustos cascos da espaçonave aumentaram significativamente os requisitos de carga útil do Saturn-5, que já não "queria" voar.

Como resultado, em 1968 a NASA ficou sem nada. - sem qualquer base para a missão lunar. Mas os americanos não teriam sido americanos se não tivessem calculado os cenários possíveis para a evolução dos eventos, inclusive os mais negativos, que, por isso, tiveram que ser enfrentados.

Usando tecnologias revolucionárias de "Hollywood", a NASA conseguiu fazer uma farsa sem precedentes, forçando a humanidade a acreditar em um milagre americano. O blefe, realizado não sem a ajuda da URSS [25, 26], acabou sendo um sucesso.

Mas a natureza de qualquer blefe, como você sabe, reside na arte de esconder o vazio.

Em apoio a esta verdade A NASA recusa desafiadoramente a bagagem que supostamente lhe trouxe liderança mundial e fama - do Saturn-5 r / n, da espaçonave Apollo e da estação Skylab.

A NASA teve que escrever a próxima página de sua história do zero - o desenvolvimento do Ônibus Espacial [27] não teve nada a ver com seus antecessores eminentes.

Links:

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 - todas as filmagens de reentrada e splashdown originais da TV da BBC - parte 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, "Ballistics and navigation of spacecraft", p. 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]