Gemini 5: Американдық ғарышкерлердің рекордтық ұшуы

Кіріспе

NASA-ның "Жемелес" жобасындағы 1965 жылғы пилотты ғарышқа ұшу. Бұл "Жемелес" бағдарламасы бойынша үшінші пилотты ұшу, Американың ғарышқа жасаған он бірінші пилотты ұшуы (оның ішінде екі X-15 ұшуы бар) және жалпы адамзат тарихындағы он тоғызыншы ғарышқа ұшу болды. Бұл сонымен қатар американдық экипажпен жасалған ғарыш миссиясының ұшу ұзақтығы бойынша әлемдік рекордты алғаш рет орнатқан кез еді, ол 1965 жылғы 26 тамызда Совет Одағының 1963 жылы "Восток-5" кемесімен орнатқан бұрынғы рекордын бұзып, жаңа рекордты жасады. Бұл рекорд бір күнге созылуы мүмкін еді; алайда, "Бетси" дауылы жақындағандықтан, "Жемелес-5" миссиясы қысқартылды.

Қосымша құрам

Эдвин Э. "Базз" Олдрин (Хьюстон CAPCOM)
Виргилий И. "Гас" Гриссом (Кейп CAPCOM)
Джеймс А. МакДивит (Хьюстон CAPCOM)

Мақсаттар

Gemini 5 АҚШ-тың Gemini 4 миссиясының ғарыш ұшу рекордын сегіз күнге дейін ұзартты, бұл Айға ұшу, жерге қону және қайта оралуға қажетті уақытқа тең болатын. Бұл мүмкіндік жаңа отын жасушаларының арқасында болды, олар ұзақ мерзімді миссияларды қуаттандыруға жеткілікті электр энергиясын өндірді – бұл болашақ Apollo ұшулары үшін маңызды жаңалық, бұрынғы экипаждық ғарыш кемелерінде қолданылған химиялық батареялардың орнына. Купер мен Конрад ғарыш кемесінен бөлінетін "под" арқылы тәжірибелік ғарыш кездесуін жасау жоспарланған, бірақ электрмен жабдықтау мәселесі себебі олар қарапайым "фантомдық кездесуге" көшті, онда Gemini кемесі ғарышта алдын ала белгіленген позицияға маневр жасады. Командалық ұшқыш және Mercury ардагері Гордон Купер Жер орбитасына екі рет ұшқан алғашқы адам болды. Ол және Конрад АҚШ Қорғаныс министрлігі үшін жоғары сапалы суреттер түсірді, бірақ отын жасушалары мен маневрлеу жүйесіндегі мәселелер бірнеше басқа эксперименттерді тоқтатуға мәжбүр етті. Астронавттар орбитада уақытты өткізіп отырды, ал Конрад кейіннен кітап әкелмегеніне өкінді. Дегенмен, борттағы медициналық тексерулер ұзақ ұшулардың мүмкіндігін көрсетті. Gemini 5 REP REP Rendezvous Evaluation Pod NSSDC ID: 1965 068C Жыныс массасы Ұшыру күні 21 тамыз 1965 жыл. Бөліну уақыты 16:07:15 UTC Перигей Апогей Кезеңі 89.59 мин. Еңіс бұрышы 32.61° 27 тамыз 1965 жылы қайта кірді.

Конрад, әзілге дайындығымен белгілі болған, миссияны "Сегіз күн қоқыс жәшігінде" деп атады (қоқыс жәшігі – Gemini кабинасының шағын көлеміне сілтеме, ол Volkswagen Beetle машинасының алдыңғы орындығының мөлшерімен шамалас).

Ұшу

Ұшыру пого тербелісінен (ракетаның осьтік тербелісі) басқа өте жақсы өтті. Бұл бірінші сатыдағы ұшу кезінде +0.38 g (3,7 м/с) шамасында өлшенді, рұқсат етілген +0.25 g (2,5 м/с) 13 секундқа асып кетті. Конрад пен Купер қатты тербелістерден көру және сөйлеу қабілеттерінің уақытша бұзылуын сезді. Себебі тотықтырғыш құбырындағы газ деңгейінің дұрыс болмауы еді, ал ауыр тербелістер келесі "Жекеше" ұшуларына әсер етпеді. Бастапқы орбита 101 × 216 миль (163 × 349 шақырым) болды. Ұшыру кезінде түсірілген фильмдер бірінші сатыдағы ауа ағынында түсіндіріле алмайтын жарық жарқылдарын көрсетті, бірақ телеметриялық деректер оларды тудыруы мүмкін нәрсені көрсетпеді. Алдыңғы "Жекеше" ұшуларын және Titan II ICBM сынақтарының фильмдерін қарау осы жарық жарқылдарының бар екенін көрсетті. Бұл құбылыстың себебі турбинаның түтін құбырына суландырушы торларды бекітуге қолданылған таспа болды деп болжалды. Titan II-нің бірінші сатысының жоғарғы жартысы, азот тетроксид резервуары мен оның айналасындағы фюзеляж Атлант мұхитының бетінде табылған және алынған; қазір ол АҚШ-тың Хантсвиллдегі Ғарыш және Зымыран орталығында қойылған. Миссияның алғашқы маңызды оқиғасы - ұшудың 2 сағат 13 минутында Rendezvous Evaluation Pod (REP) бөлінісі болды. Радар модульдің секундына 2 метр жылдамдықпен қозғалатынын көрсетті. Жермен радиобайланыс үзілген кезде экипаж отын жадырының біріндегі қысымның ұшудың 4 сағат 22 минутынан кейін төмендегенін анықтады. Бұл әлі де ең төменгі шектен жоғары болды, бірақ Купер отын жадыраларын сөндіруді шешті. Тек батарея қуатымен REP-пен кездесу мүмкін болмайды, сонымен қатар миссия мерзімінен бұрын аяқталуы мүмкін еді. Бұл апаттың себебі оттегі резервуарының жылытқышындағы қысқа тұйықталу болды, ол автоматты түрде өшірілді. Жердегі сынақтар отын жадырының төмен қысымда да жұмыс істей алатынын көрсетті. Алайда, отын жадырақтары сөндірілген жағдайда, олар орбитада бір күн ғана тұра алады және қайта кіру үшін жеткілікті батарея қуаты болады. Отын жадырақтарын қайта іске қосып, оларды күшейіп келе жатқан қуатты талап ететін жабдықтар арқылы сынау туралы шешім қабылданды. Бұл отын жадырақтарының тұрақты екенін және экипаж миссияны жалғастыра алатынын көрсетті. Бұл арада Базз Олдрин балама кездесу сынағын ойлап тапты. Ол орбиталық механика бойынша докторлық дәрежесі бар және экипажтың ғарыш кеңістігіндегі белгілі бір нүктемен кездесуі үшін схема жасады. Экипаж суықтап, иіліп қалды. Тіпті костюмдердегі салқындатқыш құбырлар жабық және ауа ағыны ең төменгі деңгейде болған кезде де олар дірілдеді. Терезелерден баяу-ақ ұшып келе жатқан жұлдыздар да бағытты бұзады, сондықтан экипаж терезелерге жапқыштар қойды. "Жекеше 4" кемесі сияқты, экипаж да ауыспалы демалыс кезеңінде ұйықтауға қиналды. Олар ұйықтап жатқан уақыттарын бірге өткізуді шешкенде, әлі де аз демалды. Үшінші күні "Фантомдық кездесу" орын алды. Бұл ғарышқа ұшып бара жатқан алғашқы дәлдік маневрі болғанымен, ол өте жақсы өтті. Олар төрт маневрді сынап көрді: апогейді реттеу, фазаны реттеу, жазықтықты өзгерту және коэллиптикалық маневр. Келесі күні ұшу бақылаушылары отын жадырақтарында тағы бір мәселені анықтады: олар ауыз суға жарамсыз, өйткені ол өте қышқыл, күтілгеннен 20% көп мөлшерде қалдық су шығарады. Ұяшықтар ішке ішуге жарамды және ишуге жарамсыз су үшін пайдаланылатын, блендер қабырғасымен бөлінген борттағы сақтау резервуарына шығарылады. Алайда, ғарышкерлер ауыз суды ішу үшін сарқылғандықтан, миссияның соңында әлі де орын қалғанын анықтады. Жалпы, отын жадырақтары суық ауыз суды өндіруде сәтті болды, бірақ ғарышкерлер оның ішінде газды көп мөлшерде көпіршіктер бар екенін хабарлады. Бесінші күні OAMS қозғалтқыштарының бірі (5, 6, 7 және 8 қозғалтқыштардан тұратын) бірнеше рет істен шыққанда үлкен мәселе туындады. Бұл проблемалардың нақты себебі белгісіз, ал әртүрлі себептері айтылды. Бұл ұшқыштарды қолдануды талап ететін барлық эксперименттер тоқтатылды және экипаж оларды қайта іске қосуға мүмкіндік бермеді. 17 эксперимент жоспарланған, біреуі REP-ті фотоға түсіруді қажет еткендіктен тоқтатылды. D1 эксперименті аспан нысандарын суретке түсірумен, ал D6 жер бетіндегі фотосуретке түсірумен айналысты. D4/D7 тәжірибелері аспан мен жердің аясының және ракеталық қаламдардың жарықтығын өлшеуді қамтиды. S8/D13 эксперименттерінде экипаждың көру қабілеті миссия кезінде өзгеретінін зерттеді. "Жекеше 4" кемесіндегі барлық медициналық эксперименттер орындалды, сондай-ақ жүрек жұмысын зерттеуге арналған M1 эксперименті. Бұл Конрадтың аяқтарына қабынуға қарсы манжеттер киюін қамтыды. M9 эксперименті де ғарышкерлердің көлденең өлшемдерді өлшеу қабілеті өзгеретінін зерттеді. Ғарышкерлер миссия кезінде аштық сезімін көп сезінбеді және күніне шамамен 1000 калорияға жеді, бұл жоспарланған 2700 калориядан әлдеқайда аз. Олар шашақтардың тұрақты проблемасы туралы хабарлады, тіпті олардың бөлінген тері қабыршақтары "Жекеше" аспаптар тақтасына қоныстанды және кейбір өлшемдерді жартылай жауып тастады. Бұл жағдайдың себебі кабинадағы өте төмен ылғалдылыққа байланысты деп саналды, бұл ғарышкерлердің терісінің құрғап, қабыршақтануына әкелді. Ұшудан кейінгі медициналық тексерулер қанның қызыл шарлары мен плазмасының жоғалуын көрсетті. Конрадтың қан айналымы миссиядан кейін екі күн ішінде қалыпқа келді, ал Куперге төрт күннен астам уақыт кетті. S1 эксперименті Купердің орбитадан зодиак жарығы мен қарсы шағылыстың алғашқы суреттерін түсіруін қамтыды. Экипажтың Hasselblad камерасын қолданып, бұлт құрылымдары сияқты метеорологиялық құбылыстарды суретке түсіруге арналған тағы бір эксперимент болды. Загрос тауларының суреті Иранның ресми геологиялық картасынан гөрі көбірек егжей-тегжейлі болды. S7 эксперименті, Cloud Top Spectrometer бұлттардың биіктігін орбитадан анықтауға болатынын көрсетті. Миссияның 190 сағат 27 минуты 43 секундында Гавайи үстінде ретрофеңір іске қосылды. Ғарышкерлер капсуланы айналдыру арқылы соқтығыс пен көтерілуді басқарды. Есептеу қатесі салдарынан экипаж Атлант мұхитында жоспарланған қондыру орнынан 80 миль (130 шақырым) қашықтықта қонды. Компьютер өте жақсы жұмыс істегенімен, бағдарламашы Жердің айналу жылдамдығын 24 сағатта 360° емес, 360,98° деп енгізген. Сидеральды күнге қараңыз. "Жекеше 5" миссиясы АҚШ Қорғаныс министрлігінің келесі ресурстарымен қолдалды: 10 265 адам, 114 ұшақ және 19 кеме. Құтқару Lake Champlain әуе кемесімен жүзеге асырылды.

The launch went perfectly except for a few seconds of pogo oscillation (axial vibration of the rocket). This was measured at +0.38 g (3.7 m/s) during first stage flight, exceeding the permitted +0.25 g (2.5 m/s) for a total of about 13 seconds. Conrad and Cooper found their vision and speech momentarily impaired by the strong vibrations. The cause was traced to improper gas levels in an oxidizer standpipe, and severe oscillations did not affect any subsequent Gemini flights. The initial orbit was 101 × 216 miles (163 × 349 kilometers). Film of the launch revealed a series of unexplained light flashes in the first stage exhaust plume, but telemetry data failed to indicate anything that could have caused them. Subsequent review of previous Gemini launches as well as film of Titan II ICBM tests also showed the presence of these light flashes. This phenomenon was thought to be caused by duct tape securing desiccant bags to the turbine exhaust pipe. The top half of the Titan II's first stage, comprising the nitrogen tetroxide tank and its surrounding fuselage, was found floating on the surface of the Atlantic Ocean and retrieved; it is now on display at the US Space and Rocket Center in Huntsville, Alabama. The first major event on the mission was the ejection of the Rendezvous Evaluation Pod (REP) at 2 hours and 13 minutes into the flight. The radar showed that the pod was moving at a relative speed of two meters per second. While out of radio contact with the ground, the crew found that the pressure in one fuel cell had dropped from 4 hours and 22 minutes into the flight. This was still above the minimum but Cooper decided to shut the fuel cells down. With only battery power, they would be unable to rendezvous with the REP, and it could also mean a premature end to the mission. The cause of this mishap was believed to be a short circuit in the oxygen tank heater that tripped a breaker. Tests on the ground found that it was possible for the fuel cell to work, even with low oxygen pressure. However, with the fuel cells off, they would only be able to stay in orbit for a day and still have enough battery power for reentry. It was decided to turn the fuel cells back on and test them by using equipment that required more and more power. These showed that the fuel cells were stable and the crew could continue the mission. In the meantime, Buzz Aldrin had been working out an alternative rendezvous test. He had a doctorate in orbital mechanics and worked out a scheme where the crew could rendezvous with a given point in space. The crew became cold as they drifted. Even with the coolant pipes in the suits turned off and the airflow on low, they still shivered. Stars slowly drifting by the windows also proved disorienting, so the crew put covers on the windows. As with Gemini 4, the crew had difficulty sleeping in alternate rest periods. They still had little rest when they decided to take their sleep periods together. The phantom rendezvous came on the third day. It went perfectly, even though it was the first precision maneuver on a spaceflight. They tried four maneuvers—apogee adjust, phase adjust, plane change, and coelliptical maneuver—using the orbit attitude and maneuvering system (OAMS). The next day, flight controllers discovered another problem with the fuel cells: they were producing waste water not suitable for drinking, as it was too acidic, in 20% higher quantity than expected. The cells discharged into a storage tank on board used for both potable and non potable water, separated by a bladder wall. However, as the astronauts would be draining the potable water for drinking, it was soon determined that there would still be room left over at the end of the mission. In general, the fuel cells were successful at producing cool drinking water, but the astronauts reported that it had a high quantity of gas bubbles in it. On the fifth day, a major problem occurred when one of the OAMS thruster blocks (comprising thrusters 5, 6, 7, and 8) malfunctioned repeatedly. The exact reason for these problems was unclear and a variety of possible causes were suggested. This meant the cancellation of all experiments requiring the use of the thrusters and the crew were not able to get them operating again. Seventeen experiments were planned, with one cancelled, as it involved photography of the REP. Experiment D 1 involved the crew photographing celestial objects, and D 6 was a ground photography experiment. Experiments D 4/D 7 involved making brightness measurements of celestial and terrestrial backgrounds and of rocket plumes. Experiments S 8/D 13 investigated whether the crew's eyesight changed during the mission. All of the medical experiments from Gemini 4 were performed, as well as experiment M 1 into the performance of the heart. This involved Conrad wearing inflatable leg cuffs. Experiment M 9 also investigated whether the astronauts' ability to measure horizontally changed. The astronauts did not experience much of an appetite during the mission and averaged about 1000 calories a day, well below the intended 2700 calorie per day food intake. They reported dandruff to be a persistent problem to the point where their loose skin flakes would settle on the Gemini's instrument panel and partially obscure some instrument readouts. This condition was believed to be due to very low ambient humidity in the cabin causing the astronauts' skin to become dry and flaky. Postflight medical examinations showed some loss of red blood cells and plasma. Conrad's circulatory system returned to normal values within two days after the mission while Cooper took over four days. S 1 involved Cooper taking the first photographs of the zodiacal light and the gegenschein from orbit. Another experiment involving using the crew's Hasselblad camera to photograph metereological phenomenon such as cloud formations. One photograph of the Zagros Mountains revealed greater detail than the official geologic map of Iran. Experiment S 7, the Cloud Top Spectrometer revealed that the height of clouds could be determined from orbit. Retrofire was initiated over Hawaii at 190 hours, 27 minutes, and 43 seconds into the mission. The astronauts controlled the reentry, creating drag and lift by rotating the capsule. Due to a computing error, the crew landed 80 miles (130 kilometers) short of the planned landing point in the Atlantic Ocean. Although the computer had worked perfectly, a programmer had entered the rate of the Earth's rotation as 360° per 24 hours instead of 360.98° See Sidereal day. The Gemini 5 mission was supported by the following U. S. Department of Defense resources: 10,265 personnel, 114 aircraft and 19 ships. Recovery was by the aircraft carrier Lake Champlain.

Таңба

Бұл НАСА-ның инсигния таңбасы бар алғашқы миссиясы болды. Gemini 3 ұшуынан кейін НАСА ғарышкерлерге ғарыш кемелеріне ат қоюға тыйым салды. Купер, әскери ұйымда белгісізсіз болмағанын еске түсірген соң, ұшуды символдайтын миссиялық таңба ұсынды. НАСА келісім берді, ал таңбаларға жалпы атау – "Купер таңбасы" берілді. Купер ұшудың жаңашылдығын көрсететін жабық шанарақтың суретін таңдады. "8 күн немесе сәтсіздік" деген ұран шанарақтың үстіне жазылды, бірақ НАСА басшылары бұған қарсылық білдірді, себебі бұл эксперименттерге емес, миссия ұзақтығына тым көп назар салып, миссия толық мерзімге созылмаса, жұртшылық оны сәтсіздік деп қабылдауы мүмкін деп қорқып еді. Ресми ұранның үстіне нейлон мата тігілді.

Ғарыш кемесі орналасқан жері

Ғарыш кемесі Хьюстон, Техас штатындағы Ғарыш орталығында қойылған. Ол Смитсониан институтынан уақытша алынған.