Где пламя от двигателей?

Хиви НАСА. А вот то, что при взлёте с Луны летели камни, вам показалось, а уж то, что камни эти были весом в десятки килограммов — явно приснилось.

При старте мотор^[87] взлётной ступени работает действительно на все свои 1590 кГс — на старте двигатели всегда работают на полную мощность, чтобы как можно эффективнее использовать топливо. Это раза в полтора больше, чем сила тяги посадочного двигателя в момент посадки. Но между посадкой и взлётом лунной кабины есть гораздо более существенная разница.

При посадке газовая струя двигателя ударяет непосредственно в лунную поверхность. А при взлёте нижняя часть лунного модуля — посадочная ступень, — остаётся на Луне, и струя газа от двигателя взлётной ступени ударяет именно в неё, а не в грунт (рис. 103). Так что камням просто неоткуда взяться — посадочная ступень всё-таки не из кирпича сложена. Что действительно летит во все стороны при старте с Луны — это всякие лоскутья и лохмотья, которые газовая струя взлётного двигателя, бьющая в упор в посадочную ступень, отрывает от её теплоизоляции. Эти лохмотья хорошо видны на видеоролике, который снят через иллюминатор взлётной ступени «Аполлона-14» во время её старта с Луны: history.nasa.gov/40thann/mpeg/ap14ascent.mpg (2mB) (рис. 104).

Двигатель запущен, и через кадр проносится куча обрывков и лохмотьев (рис.105).

А вот не спеша пролетает особенно крупный лоскут.

На этом видеофрагменте также отчётливо видно, что стоящий совсем рядом с лунным модулем флаг при старте лунной кабины начинает сильно раскачиваться, но остаётся на месте. А газовая струя, способная поднять камни в полцентнера весом, наверняка унесла бы этот флаг очень и очень далеко.

Обратите также внимание на лунную поверхность. Таких потоков пыли, полностью скрывающих её детали, какие были при посадке, при взлёте не наблюдается.

— Ладно, но почему при прилунении вылетевшая из-под двигате вся пыль не осела на поручнях и ступеньках лунного модуля?

— Это потому, что там нет воздуха. На Земле поднятая пыль, конечно, поднялась бы в воздух и немалая её часть осела бы на опустившемся модуле. А на Луне газовая струя, бившая в грунт, растекалась по лунной поверхности и уносила пыль в стороны. Эти струи пыли хорошо видны на кинокадрах.

Ю. И. МУХИН. Можете счесть меня занудой, но ещё раз напомню: двигатель по легенде отключился только через 0,9 секунды после посадки, и всё это время посадочные стойки и тарелки на них забрасывались реголитом и пылью. Где этот реголит и пыль на фотографиях рис. 14?

Хиви НАСА. А нас спрашивают:

— А почему не видно пламени от ракетных двигателей? Вот эпизод (рис. 106) из фильма — посадка «Аполлона» на Луну. В иллюминаторе — приближающаяся лунная поверхность.

И на ней — никаких отблесков пламени от работающего двигателя, даже в тени от лунного модуля.

Вот телевизионные кадры старта «Аполлона-17» с Луны. Взлётная ступень вдруг начинает подниматься вверх, и опять — никакого пламени. Её в самом деле что ли на верёвке поднимают?

А вот опять фильм — вид из командного отсека на приближающийся лунный модуль на фоне Луны. Он вдруг начинает поворачиваться, потом останавливает вращение, тормозит при приближении к командному отсеку. И хоть бы язычок пламени из ясно видимых в кадре двигателей ориентации, с помощью которых якобы осуществляются все эти манёвры! Сплошные комбинированные съёмки всё это!

— Вообще-то пламя бывает разное. Пламя свечи, например, намного ярче, чем пламя кухонной газовой плиты, хотя последнее гораздо сильнее, чем у свечи, — попробуйте как-нибудь вскипятить чайник на свечке и посмотрите, сколько на это потребуется времени. Всё зависит от того, какое топливо сгорает.

Посмотрите на фотографии нескольких стартующих ракет.

Первое фото (рис. 107) — ракета «Союз», двигатели которой работают на жидком кислороде и керосине. Очень яр кое жёлтое пламя. Яркое, кстати, по той же причине, что и пламя свечи: в выхлопе кислородно-керосинового двигателя довольно много частиц сажи, которые раскаляются и ярко светятся.

На втором снимке (рис. 108) — двигатели стартующего «Шаттла». Твердотопливные ускорители по бокам оставляют после себя громадные сверкающие колонны пламени, а пламя от трех главных двигателей в хвосте «самолёта», работающих на жидком кислороде и водороде, — голубое, прозрачное и почти незаметное. Хотя двигатели эти — достаточно мощные: тяга каждого из них — 200 тонн.

Третий снимок (рис. 109) — ракета «Протон». Её двигатели в два с лишним раза мощнее, чем у «Союза» (тяга двигателей «Союза» — 400 тонн, а «Протона» — 900), но их пламя совсем неяркое, почти не выделяющееся на фоне неба. Топливо «Протона» — НДМГ (несимметричный диметилгидразин) и четырехокись азота (или азотный тетроксид, или AT). Такое топливо сгорает без образования твёрдых частиц (как и газ в кухонной плите), поэтому пламя светится достаточно слабо.

Четвёртое фото (рис. 110) — старт ракеты «Титан-2» с кораблём «Джемини-11». «Титан» использует топливо, похожее на топливо «Протона». Окислитель — тот же самый (AT), а горючее — так называемый «аэрозин-50»: смесь НДМГ с обезвоженным гидразином в пропорции 1:1. Конечно, двигатели «Титана» далеко не столь мощные, как «протоновские», но всё-таки «Титан» — носитель, выводящий на орбиту двухместный космический корабль: тяга его двигателей — 210 тонн. А их пламя еле заметно на фоне облаков.

На лунных модулях «Аполлонов» использовалось такое же топливо, на котором летает «Титан»: аэрозин-50 и четырехокись азота. А тяга двигателя посадочной ступени при посадке — немногим более тонны. Так что пламя от двигателя должно быть совсем неярким, его отблески не будут заметны на освещённой Солнцем лунной поверхности и вряд ли смогут заметно подсветить тень от лунного модуля.

Пламени двигателя взлетающей лунной ступени (тяга — полторы тонны) действительно не видно, но при этом надо сказать, что на телевизионных кадрах её взлёта вообще мало что видно — очень уж неважное у них качество. Видеофрагмент со взлётом лунной кабины с Луны (вид со стороны) можно найти здесь: history.nasa.gov/40thann/mpeg/ ap17-ascent.mpg (4mB). Однако в конце этого видеоролика кабина поднимается на большую высоту (длинная у насовцев была запасена верёвка, правда?) и поворачивается двигателем к камере. В это время телекамера издали «заглядывает» прямо в двигатель, и становится видно пламя внутри камеры сгорания, имеющее очень высокую температуру.

А о двигателях ориентации и говорить смешно: их тяга — всего-навсего 45 килограммов (топливо — то же самое). На фоне ярко освещённой Луны их пламя совсем незаметно. Видеоролик, где показаны манёвры лунной кабины «Аполлона-11» перед стыковкой с основным блоком, можно посмотреть здесь: http://spaceflight.nasa.gov/gallery/video/apollo/apollo11/mpg/apollo11onbclip14.mpg (1,7mB).

А если бы это были комбинированные съёмки, то тут уж мастера по спецэффектам точно постарались бы вовсю: изобразили бы пламя минимум на полэкрана. Вот художник из NASA тоже не пожалел пламени на картинке взлёта «Аполлона» с Луны (см. выше).