Введение
Космический полет в рамках программы NASA Gemini
«Джемини-8» (официально «Gemini VIII») был шестым пилотируемым космическим полетом в рамках программы NASA Gemini. Он был запущен 16 марта 1966 года и стал 14-м пилотируемым американским полетом и 22-м пилотируемым космическим полетом в целом. В ходе миссии впервые была осуществлена стыковка двух космических аппаратов на орбите, но также произошел первый критический отказ системы американского космического корабля, который угрожал жизни астронавтов и потребовал немедленного прерывания миссии. Экипаж благополучно вернулся на Землю.
Предыстория
Командир экипажа Нил Армстронг уволился из резерва ВМС США в 1960 году и был выбран в состав экипажа Gemini 8 в сентябре 1965 года. Его полёт стал вторым случаем полёта гражданского лица США в космос (после Джо Уокера на X-15, полёт 90) и первым случаем полёта гражданского лица США на орбиту.
Поддерживающий персонал
Это стало основным экипажем на "Джемини-11".
Цели
"Джемини-8" планировался как трехдневная миссия. После выхода на орбиту, на четвертом витке корабль должен был встретиться и состыковаться с целевым блоком "Агена", который был ранее выведен на круговую орбиту. Это должна была стать первая в истории стыковка космических аппаратов. Было запланировано четыре отдельных стыковки. Во время первой стыковки пилот Дэвид Скотт планировал выполнить амбициозную двухчасовую и десятиминутную внекорабельную деятельность (EVA), которая стала бы первой после выхода в открытый космос Эда Уайта в июне 1965 года во время миссии "Джемини-4". На тросе длиной 25 футов (8 м) в течение полутора оборотов вокруг Земли Скотт должен был извлечь ядерный эмульсионный детектор излучения с передней части адаптера космического корабля "Джемини", а затем активировать эксперимент по изучению микрометеоритов на "Агене". Затем он должен был вернуться в "Джемини" и протестировать маломощный электроинструмент, ослабляя и затягивая болты на рабочей панели. Во время EVA, после расстыковки Армстронга от "Агены", Скотт должен был надеть и испытать комплект поддержки внекорабельной деятельности (ESP), хранившийся в задней части адаптера. Это был рюкзак с автономным запасом кислорода, дополнительным фреоновым топливом для его ручного маневрирующего устройства и 75-футовым (23 м) удлинителем троса. Он должен был отработать несколько маневров в формации с кораблями "Джемини" и "Агена" (на расстояниях до 60 футов (18 м), согласованно с Армстронгом в "Джемини"). В ходе полета также были запланированы три дополнительных научных, четыре технологических и один медицинский эксперимент.
Запуск "Агены" и "Джемини"
Пять месяцев назад НАСА запустило целевой аппарат Agena Target Vehicle для Gemini 6, но запуск Atlas Agena завершился неудачей, когда двигатель Agena взорвался при выводе на орбиту, и миссию пришлось перенести. Следующая попытка оказалась успешной. Все прошло идеально: Agena вышла на круговую орбиту и заняла правильную ориентацию для стыковки. Космический корабль Gemini был запущен на орбиту модифицированной ракетой Titan II 16 марта 1966 года (совпало с 40-й годовщиной запуска первой в мире ракеты на жидком топливе доктором Робертом Х. Годдардом) в 10:41:02 по восточному времени. Запуск Gemini 8 прошел штатно, и значительных аномалий ни с Titan II, ни с космическим кораблем не было обнаружено. Информация о Gemini 8 Agena: Целевой аппарат GATV 5003, идентификатор NSSDC: 1966 019A. Масса. Место запуска: LC 14. Дата запуска: 16 марта 1966 года. Время запуска: 15:00:03 UTC. Первый перигей. Первый апогей. Период: 90,47 м. Наклонение: 28,86°. Сход с орбиты: 15 сентября 1967 года.
Встреча и стыковка
Первая коррекция курса была выполнена через один час 34 минуты после начала миссии, когда астронавты незначительно снизили апогей пятисекундным включением двигателя системы ориентации и маневрирования (OAMS). Вторая коррекция была выполнена вблизи апогея второй орбиты, и подняла как апогей, так и перигей, увеличив их скорость. Третья коррекция была выполнена над Тихим океаном – изменение наклонения орбиты в южном направлении, осуществленное боковым включением двигателя. Когда они пролетали над Мексикой, Джим Ловелл, специалист связи из Хьюстона, сообщил им о необходимости последней коррекции – увеличения скорости. Радар сближения обнаружил целевой модуль "Агена" на расстоянии. Через 3 часа 48 минут и 10 секунд после начала миссии они выполнили еще одно включение двигателя, которое вывело их на круговую орбиту ниже "Агены". Они впервые увидели его, когда находились на расстоянии, и в этот момент передали управление компьютеру. После нескольких небольших включений двигателя они оказались на расстоянии 151 фута (46 м) без относительной скорости. После 30 минут визуального осмотра "Агены" для проверки на наличие повреждений, полученных при запуске, им дали разрешение на стыковку. Армстронг начал сближение с "Агеной" со скоростью 3,15 дюйма (8 сантиметров) в секунду. Через несколько минут сработали захваты стыковки "Агены", и загорелся зеленый индикатор, подтверждающий успешное завершение стыковки. "Центр управления, мы пристыковались! Да, все прошло как по маслу", – доложил Скотт на Землю.
Чрезвычайная ситуация
Было некоторое подозрение, что система управления ориентацией "Агены" неисправна и может содержать неверную программу. Это подозрение не подтвердилось. Незадолго до потери радиосвязи, Центр управления полётами предупредил астронавтов немедленно прекратить стыковку в случае возникновения каких-либо аномалий с "Агеной". После того, как "Агена" начала выполнять заложенную программу, предписывающую повернуть сдвоенный корабль на 90° вправо, Скотт заметил, что их начинает вращать. Армстронг использовал двигатели OAMS "Джемини", чтобы остановить вращение, но как только оно прекратилось, тут же возобновилось. В этот момент "Джемини-8" находился за пределами зоны действия наземной связи. Армстронг доложил, что запас топлива OAMS снизился до 30%, что указывало на возможную проблему с их собственным кораблём. Опасаясь, что высокая скорость вращения может повредить один или оба корабля, или даже привести к разрыву или взрыву "Агены" из-за большого количества топлива, экипаж решил отстыковаться для анализа ситуации. Скотт перевёл управление "Агеной" обратно на наземную команду, а Армстронг пытался стабилизировать сдвоенный аппарат, чтобы обеспечить возможность отстыковки. Скотт нажал кнопку отстыковки, а Армстронг включил двигатели ориентации на продолжительное время, чтобы отойти от "Агены". Без дополнительной массы "Агены", "Джемини" начало вращаться ещё быстрее. Астронавты поняли, что проблема в "Джемини". Скорость вращения к этому моменту достигла 296 градусов в секунду, и Армстронг решил отключить OAMS и использовать двигатели системы управления входом в атмосферу (RCS), расположенные в носовой части "Джемини", чтобы остановить вращение. Инцидент длился около 30 минут от начала до конца. НАСА отключило радиосвязь в доме Армстронга, что обеспокоило его жену. Позже Скотт высоко оценил действия Армстронга во время вращения корабля: "Он был гениален. Он прекрасно знал систему. Он нашёл решение, он его активировал, и мне очень повезло лететь с ним в такой экстремальной ситуации". Корабль вошёл в зону действия наземного судна связи "Coastal Sentry Quebec". После стабилизации корабля экипаж поочередно проверил каждый двигатель OAMS и обнаружил, что двигатель №8 заклинило. Почти 75% топлива для маневрирования было израсходовано на остановку вращения, и правила миссии предписывали прервать полёт после любого использования системы управления входом в атмосферу. "Джемини-8" немедленно начал подготовку к аварийной посадке.
Выгрузка и утилизация
Было решено, что космический корабль должен войти в атмосферу на один виток позже, чтобы он мог приземлиться в месте, до которого могли добраться резервные поисково-спасательные силы. Первоначально планировалось, что Gemini 8 приземлится в Атлантическом океане, но это должно было произойти через три дня. Леонард Ф. Мейсон взял курс к новому месту посадки к востоку от Окинавы и к югу от Йокосуки, Япония. Спуск в атмосферу произошел над Китаем, вне зоны действия наземных станций слежения НАСА. Были отправлены самолеты, и пилот ВВС США Лес Шнайдер заметил космический корабль, спускающийся точно по расчёту и в заданном районе. Три парашютиста-спасателя выпрыгнули из своего C-54 и прикрепили к капсуле спасательный надувной воротник. Все спасатели и астронавты страдали от морской болезни. Через три часа после приводнения на борту "Леонарда Ф. Мейсона" находились и астронавты, и космический корабль. Астронавты были измотаны, но в целом благополучно перенесли полёт и время, проведённое в воде. Их осмотрели и дали поспать девять часов. На следующее утро корабль пришвартовался в порту Наха. Их встретил астронавт Уолтер Ширра и другие представители НАСА, после чего астронавтов вызвали обратно на корабль для медицинского обследования и допроса. После завершения процедур их на лимузинах доставили к ожидающим вертолётам, на которых они перелетели на авиабазу Кадена, а затем на самолёте C-135 во Флориду. По возвращении космический корабль был накрыт брезентом. В рамках расследования инцидента наземные контролёры в течение нескольких дней тестировали ступень Агены, отдавая команды на выполнение различных манёвров на орбите, пока не исчерпались её запасы топлива и электроэнергии. Через четыре месяца экипаж Gemini 10 состыковался с обесточенной Агеной, и астронавт Майкл Коллинз извлёк её коллектор микрометеоритов.
Знак
На нашивке миссии изображен весь спектр задач, которые планировалось выполнить в ходе Gemini 8. Текст внизу состоит из зодиакального символа Близнецов, , и римской цифры восемь, VIII. Две звезды – Кастор и Поллукс, находящиеся в созвездии Близнецов, преломляются через призму, создавая спектр. Нашивка была разработана Армстронгом и Скоттом.
Драматизация
Миссия Gemini 8 была драматизирована в первом эпизоде "Можем ли мы это сделать?" мини-сериала HBO 1998 года "От Земли до Луны" и в биографическом фильме об Армстронге 2018 года "Первый человек". История этой миссии рассказана с точки зрения вымышленного руководителя полётов в сериале "Для всего человечества" (2 сезон, 8 серия).
Местонахождение космического аппарата
Космический аппарат представлен на экспозиции в Музее авиации и космонавтики имени Нила Армстронга в Уапаконете, штат Огайо.