Zond-5

Zond-5 (7K-L1 nr. 9 [1] ) er et sovjetisk ubemandet rumfartøj fra Zond-programmet , den ottende prototype af Soyuz 7K-L1 månerumfartøjet opsendt under månens flyby-program med en besætning på to. Lanceret 15. september 1968. Udførte verdens første forbiflyvning af Månen med en tilbagevenden til Jorden [2] . Derudover nåede levende væsener ombord på Zond-5 for første gang månens kredsløb og vendte også tilbage til Jorden.

Opgaver

"Zond-5" udførte følgende opgaver:

• at teste flyvningen af ​​et rumfartøj langs Jord-Måne-Jord-ruten med en tilbagevenden til Jorden;
• udvikling af et kontrolleret nedstigningssystem, når man går ind i Jordens atmosfære med en anden kosmisk hastighed;
• udvikling i flyveforhold af SA'ens aerodynamiske form og karakteristika;
• biologisk forskning.

Om bord på rumfartøjet var dyr og planter : to centralasiatiske skildpadder , Drosophila-fluer , melorme (billens larver ) , bakterier ( E. coli -kultur ), planter (inklusive chlorella [3] , tradescantia med knopper, løg og frø af højere planter - hvede, ærter, byg, fyr, gulerødder, tomater, sennep) [4] [5] . Derudover var kulturer af menneskelige celler ( HeLa , fibroblaster osv.) om bord på rumfartøjet [6] . Dosimetre og nukleare emulsioner blev placeret inde i det beboelige rum for at estimere den strålingsdosis, som en astronaut ville modtage på månesporet, når den passerede gennem strålingsbælterne og flyver rundt om månen. Den målte integraldosis under flyvningen var omkring 3,5 rad , hvilket svarede til foreløbige beregninger. Analyse af dataene viste, at "strålingsforhold på den undersøgte vej Jord - Måne - Jord i en rolig tilstand af solaktivitet ikke er farlige for mennesker" [7] [8] .

Undersøgelser af højenergi protonflux blev også udført ved hjælp af to instrumenter. En af dem var en sandwich af to silicium-lithium drift- halvlederdetektorer ( SLD'er ), der fungerede i modtilfælde , med en geometrisk faktor på 3,9 cm 2 steradianer og energiområder af detekterede protoner på 1,5...10 og 10...21 MeV . Det andet instrument var et teleskop af to identiske Si(Li) drift PPD'er, der modtog stråling fra en kegle med en åbningsvinkel på 100 grader og kun følsomt over for protoner i energiområderne 30...35 og 45...50 MeV . Under rumfartøjets rotation scannede begge detektorer himmelkuglen hovedsageligt i planet vinkelret på ekliptikken [9] [10] [11] .

For første gang i det sovjetiske rumprogram kom et nedstigningskøretøj med succes ind i Jordens atmosfære med den anden kosmiske hastighed.

Et luftkamera med en brændvidde på 400 mm , en relativ blænde på 1:6,3 og et rammeformat på 13 × 18 cm blev installeret om bord , med hvilket et sort-hvidt billede af Jorden blev opnået fra en afstand af 90 tusinde km .

En gruppe kosmonauter fra 3. afdeling af Cosmonaut Training Center , deltagere i USSR's bemandede måneprogram [12] deltog i arbejdet med Zond-5 rumfartøjet .

Flykrønike

• 15.09 . 1968 , kl. 00:42:11 Moskva-tid ( 14/09 , 1968 21:42:11 GMT ) - opsendelse fra Baikonur - kosmodromen ;
• 15.09 . 1968 , kl. 01:49 Moskva-tid - opsendelsen af ​​rakettens sidste fase, opsendelsen af ​​flyvevejen til månen;
• 17.09 . 1968 , kl. 06:11 Moskva-tid - korrektion af banen for at flyve rundt om månen i en given afstand;
• 21.09 . 1968 , kl. 19:08 Moskva-tid - nedsænkning af nedstigningskøretøjet i Det Indiske Ocean.

Mission

Skibet "L-1" ("Zond-5") blev søsat den 15. september 1968 kl. 00:42:11 Moskva-tid [12] . Missionen bestod af tre faser [2] .

På den første etape blev stationen sammen med den sidste etape af løfteraketten opsendt i en lav referencebane med følgende parametre: apogeumhøjde  - 219,3 km , perigeumhøjde  - 191,4 km , hældning - 51,43 °, omløbsperiode 88,32 minutter. Orbitalparametrene faldt praktisk talt sammen med de planlagte [12] .

På anden fase fløj stationen til Månen fra en mellemliggende bane, fløj rundt om Månen og vendte tilbage til Jorden. Flyvningen til Månen fra kredsløb nær Jorden blev udført ved at affyre rakettens sidste etape 67 minutter efter opsendelsen. Efter at have nået designhastigheden, slukkede motoren automatisk, scenen blev adskilt, og stationen gik mod månen.

Under flyvningen blev der identificeret en række problemer. Selv ved startpositionen blev der opdaget en fejl i fjernsynskameraet (Krechet-systemet) inde i nedstigningskøretøjet, så tv-kommunikationssessioner blev udelukket fra flyveprogrammet [12] . En fejl i dokumentationen førte til en forkert installation af jordsensoren. På grund af operatørfejl svigtede den tre-aksede stabiliserede gyroplatform på grund af opvarmning. Desuden fejlede orienteringssensoren for stjerner og Solen på grund af forurening af optikken ved fordampning af termisk beskyttelse aflejret på den. Sikkerhedskopieringssystemet blev slået fra ved en fejl. Banen blev korrigeret ved hjælp af orienteringsmikromotorer og jordsensoren [13] [14] (ifølge andre kilder ved hjælp af solsensorerne) [2] . På tilbageturen af ​​flyvningen svigtede den anden orienteringssensor [2] .

Da man nærmede sig Månen den 17. september kl. 06.11 Moskva-tid, i en afstand af 325.000 km fra Jorden, udførte rumfartøjets motorer en kredsløbskorrektion, hvilket resulterede i, at stationen den 18. september kredsede om Månen med en minimumsafstand på 1950 km fra overfladen.

Under flyvningen blev der gennemført kommunikationssessioner med Zond-5 fra NIP-16 (Evpatoria), såvel som (på de tidspunkter, hvor rumfartøjet var ude af syne fra USSR's territorium) ved hjælp af skibets kommando- og målestation for rumfartøjet " Kosmonaut Vladimir Komarov " [12] .

Efter at have fløjet rundt om månen gik stationen mod Jorden. På grund af ovenstående problemer viste det sig at være umuligt at lande i det planlagte område (Kasakhstan), og skibet blev sat på en bane, der sørgede for splashdown i Det Indiske Ocean. I en afstand af 143.000 km fra Jorden blev der foretaget en anden korrektion af flyvebanen, som reducerede hastigheden med 0,35 m/s og gav adgang til atmosfæren med en nedstigningsvinkel på 5–6°. Diameteren af ​​den sikre indgangskorridor var kun 13 km [1] .

Den 21. september kl. 12:08 Moskva-tid fotograferede Zond-5 fra en afstand af omkring 90.000 km Jorden - hele halvkuglen fra Afrika (i sort/hvid).

Under flyvningen opsnappede Jodrell Bank Radio Observatory (UK) stemmemeddelelser, der blev sendt til Jorden fra rumfartøjet (stemmeoptagelser transmitteret med det formål at teste radiokanaler), hvilket oprindeligt førte til spekulationer om, at Sovjetunionen sendte astronauter til månen.

På den tredje fase af flyvningen adskilte nedstigningskøretøjet fra stationen kl. 18:37 Moskva-tid og gik ind i de tætte lag af atmosfæren langs en ballistisk bane kl. 18:53 Moskva-tid. G -belastninger under bremsning udgjorde 15-20 g . I en højde på omkring 7 km , med en hastighed på omkring 200 m/s , blev et faldskærmssystem sat i aktion. Landeren plaskede ned den 21. september kl. 1908 UTC (1508 GMT) i Det Indiske Ocean ved 32°38'S. breddegrad, 65°33' Ø D., 105 km [1] fra flådens oceanografiske forskningsfartøj "Vasily Golovnin" [5] , som var specielt på vagt i denne region af havet. I alt deltog omkring 20 sovjetiske søfartøjer i eftersøgnings- og redningsaktiviteter ( forskningsfartøjer fra USSR Academy of Sciences , skibe fra Search and Rescue Service, ekspeditionære oceanografiske fartøjer og flådestøttefartøjer) samt et langtrækkende rekognosceringsfly Tu-95RT fra den nordlige flåde. Signalet fra radiofyret fra det sprøjtede nedstigningsfartøj blev detekteret af Borovichi-forskningsfartøjet kl. 03:10 Moskva-tid, og visuel kontakt blev etableret kl. 06:17 Moskva-tid. Nedstigningskøretøjet var fortøjet til Borovichi-båden og dækket af en presenning [2] . Den amerikanske fregat McMorris dukkede også op i nærheden og sporede R/V Morzhovets og Nevel [15] . "Borovichi" og nærmede sig tankskibet af flåden "Hanoi" manøvreret, dækker objektet fra amerikanerne. Nedstigningsmodulet blev taget ombord på Vasily Golovnin den 22. september omkring middag Moskva-tid [2] .

Bioprøver blev hentet fra nedstigningskøretøjet ombord på Vasily Golovnin den 25. september, 4 dage efter splashdown. Skildpadderne tabte omkring 10% af deres vægt (under hele flyvningen fik de ikke mad - det er ikke farligt for dem), men forblev aktive og viste en god appetit.

Den 3. oktober (ifølge andre kilder, 4. oktober [16] ), 1968, blev nedstigningskøretøjet leveret til Bombay , og derfra blev det sendt til Moskva med An-12-fly. Det er i øjeblikket udstillet på RSC Energia Museum i Korolev [17] .

Under flyvningen af ​​"Zonda-5" blev der udført et eksperiment med at udføre radiokommunikation i forskellige afstande fra Jorden. Kosmonauter deltog i taleradiokommunikationssessioner og efterlignede beskeder fra rumfartøjet. Det britiske radioobservatorium Jodrell Bank observerede flyvningen, og da de hørte talebeskeder sendt fra skibet, foreslog observatoriets specialister, at Sovjetunionen sendte kosmonauter til månen [12] .

Biologiske eksperimenter

Skildpadder

Valget af centralasiatiske skildpadder ( Testudo horsfieldii grey , et andet navn - steppeskildpadder) som objekter for rumeksperimenter skyldtes, at de på grund af et langsomt stofskifte ikke behøvede at blive fodret og vandet under flyvningen [16] [18] .

To skildpadder, unavngivne, men markeret med numrene 22 og 37, blev anbragt om bord på Zond-5. Generelt bestod sættet af eksperimentelle eksemplarer af otte skildpadder - kønsmodne hanner i alderen 6-7 år , der vejede 340-400 g . Af de seks skildpadder, der var tilbage på Jorden, blev fire (1. kontrolgruppe) fortsat holdt i vivarium, og to (2. kontrolgruppe) blev ført til rumhavnen og tilbage. Dyrene blev leveret til laboratoriet to måneder før forsøgets start. I løbet af denne tid blev de med jævne mellemrum vejet, et elektrokardiogram blev taget fra tre standardledninger, og en perifer blodprøve blev udført. Hvert dyrs daglige kost bestod af 2 g kød og 10 g kål, gulerødder og brød [16] [18] .

Hovedfasen af ​​eksperimentet begyndte den 2. september 1968, 13 dage før lanceringen. Denne dag blev forsøgsgruppens skildpadder placeret om bord på AMS i individuelle trange bure, så de næsten ikke kunne bevæge sig. Den anden kontrolgruppe blev samtidigt placeret under de samme forhold i laboratoriet. Begge grupper har ikke modtaget mad eller vand siden da. Skildpadder i 1. kontrolgruppe var i frie bure og fik en normal diæt [16] [18] .

Efter opsendelse, forbiflyvning af Månen og splashdown i Det Indiske Ocean (21. september) blev nedstigningskøretøjet leveret til Bombay (4. oktober) og Moskva (7. oktober); patomorfologisk undersøgelse af alle forsøgsdyr blev foretaget den 11. oktober. Dyrene i forsøgs- og 2. kontrolgruppen spiste således ikke i 39 dage. Derudover blev skildpadderne i forsøgsgruppen udsat for alle faktorerne ved en 7-dages rumflyvning rundt om Månen (G-kræfter ved opsendelse og landing, vægtløshed, strålingseksponering), tropisk klima og faktorer forbundet med vandtransport og luft. Ifølge de dosimetriske målinger udført under flyvningen oversteg den samlede strålingsdosis, som skildpadderne om bord på AMS'en modtog, ikke 3,5 rad [16] [18] .

Vægten af ​​dyrene i forsøgsgruppen faldt med 10%, 2. kontrol - med 5%. Der var ingen forskelle i udseende og adfærd, såvel som i sammensætningen af ​​perifert blod og kardiogram hos dyr fra alle tre grupper. Der blev dog fundet ændringer i de indre organer, mest udtalt hos flyvende skildpadder, men også observeret i 2. kontrolgruppe [16] [18] .

Planter

Lufttørre frø af hvede, ærter, byg, fyr, gulerødder, tomater, sennep samt løgløg og en blomstrende kopi af tradescantia ( Tradescantia paludosa , klon "Saksa No. 5") blev anbragt om bord på skibet i specielle beholdere. Efter flyveturen spirede nogle af frøene. I radiofølsomme planter (byg og fyr) blev der fundet flere kromosomale omlejringer i cellerne i de primære rødder end i kontrolprøverne; med en mindre grad af pålidelighed blev sådanne omlejringer fundet i løgceller. På grund af det faktum, at leveringen af ​​biomateriale fra stedet for nedsprøjtning i Det Indiske Ocean til laboratoriet tog 16 dage , afslørede sammenligning af Tradescantia med kontrolprøven ikke signifikante forskelle. Den integrerede strålingsdosis målt af forskellige typer dosimetre (direkte-aflæsningstællere, nukleare fotografiske emulsioner , termoluminescerende glas osv.) installeret ved fastgørelsespunkterne på biobeholderne var 3,5 rad for hele flyvetiden, og hovedbidraget til dosis blev lavet af den gennemtrængende stråling fra de jordnære strålingsbælter, og omkring 10 % af dosen blev opsamlet fra en kilde om bord på skibet [4] .

Noter

1. ↑ 1 2 3 Kamanin N. P. Hidden space: Bog 3. 1967-1968. . - M. : IID "Cosmonautics News", 1999. - 351 s. (Russisk)
2. ↑ 1 2 3 4 5 6 Pavlenko O. På 35-årsdagen for Zond-5-rumfartøjets flyvning. Fra Marine Space Fleets historie  // Cosmonautics News . - FSUE TsNIIMash , 2003. - Udgave. 11 . (Russisk)
3. ↑ Vaulina EN , Anikeeva ID , Gubareva IG , Strauch GA Overlevelse og mutabilitet af Chlorella ombord på Zond-køretøjerne.  (engelsk)  // Life Sciences And Space Research. - 1971. - Bd. 9 . - S. 105-110 . — PMID 11942354 .
4. ↑ 1 2 Antipov V. V. , Delone N. L. , Morozova E. M., Parfenov G. P. , Saxonov P. P. Nogle resultater af undersøgelser med planteobjekter eksponeret ved den automatiske station "Zond-5" // Proceedings of the XXth International Astronautical Congress (Mar del Plata, Argentina) 1969) / Red.: P. Contensou, GN Duboshin, WF Hilton. - Pergamon, 1972. - S. 852-857. — 998 s. - ISBN 978-0-08-016841-8 . - doi : 10.1016/C2013-0-02483-8 .
5. ↑ 1 2 Halede astronauter: 5 dyr, der erobrede rummet . Hentet 5. august 2018. Arkiveret fra originalen 10. august 2018. (ubestemt)
6. ↑ Zhukov-Verezhnikov NN , Volkov MN , Maisky IN , Rybakov NI , Guberniev MA , Podoplelov II , Kulagin AN , Aniskin ED , Rybakova KD , Sharyi NI , Voronkova IP , Saxonov PP , Kopyev GP VA , Kopyev VYV , . , Orlovsky VI Eksperimenter med mikroorganismer og humane cellekulturer i Zond 5 og Zond 7 flyvninger.  (engelsk)  // Life Sciences And Space Research. - 1971. - Bd. 9 . - S. 99-103 . — PMID 11942358 .
7. ↑ Gazenko O. G. , Antipov V. V., Parfyonov G. P. Resultater af biologiske undersøgelser udført på Zond-5, Zond-6 og Zond-7 stationerne  // Rumforskning. - 1971. - T. 9 , no. 4 . - S. 601-608 . - . (Russisk)
8. ↑ Gazenko OG , Antipov VV , Parfenov GP , Saksonov PP Resultater af et biologisk eksperiment udført ombord på den automatiske station "Zond-5".  (engelsk)  // Aerospace Medicine. - 1969. - November ( bind 40 , nr. 11 ). - S. 1244-1247 . — PMID 4913566 .
9. ↑ Konstantinov BP et al. En undersøgelse af protonfluxer i området 1,5-50 MeV på Zond-4 og Zond-5 rumsonderne // Proceedings of the 11th International Conference on Cosmic Rays, afholdt i Budapest, 25. august - 4. september, 1969. Redigeret af A Somogyi, bind. 2. Acta Physica, Supplement til bind 29. Solar Cosmic Rays, Modulation of Galactic Radiation, Magnetospheric and Atmospheric Effects. — R. 195.
10. ↑ Konstantinov B. P. , Bredov M. M. , Kolchin A. A. , Lebedev V. V. , Skrebtsov G. P. Studie af protonfluxer i området 1,5-50 MeV på AMS "Zond-4" og "Zond-5"  // Izv. USSR's Videnskabsakademi, Ser. fysisk - 1970. - T. 34 . - S. 2250-2254 . - . (Russisk)
11. ↑ NASA Space Science Data Coordinated Archive. Zond 5. Protondetektorer. Arkiveret 3. juni 2020 på Wayback Machine
12. ↑ 1 2 3 4 5 6 Shamsutdinov S.Kh. "Zond-5" - den første flyvning omkring Månen. Fra historien om det sovjetiske bemandede måneprogram . RGANTD (15. september 2022). Hentet: 13. oktober 2022. (Russisk)
    Belyaev P. I. , Moiseev V. A., Starodubtsov G. V. Rapport om L-1-gruppens arbejde under opsendelsen af ​​det ubemandede rumfartøj "7K-L1" (flyveversion). - 19. oktober 1968. - ( RGANTD , F. 1. Op. 9-1. D. 6).
13. ↑ Sovjetiske programmer for bemandede flyvninger til Månen . Hentet 19. august 2018. Arkiveret fra originalen 28. august 2012. (ubestemt)
14. ↑ KA 7K-L1 ("Zond") . Hentet 19. august 2018. Arkiveret fra originalen 4. marts 2016. (ubestemt)
15. ↑ Dwayne A. Day. Chasing the Zond Arkiveret 17. december 2018 på Wayback Machine // The Space Review. 9. februar 2009.
16. ↑ 1 2 3 4 5 6 Gaidamakin NA, Parfenov GP , Petrukhin VG, Antipov VV , Saksonov PP, Smirnova AV Pato-morfologiske og histokemiske ændringer i skildpadders organer om bord på "Zond-5"-sonden  (engelsk)  // Proc . af 18. IAF Conf., La Plata, Argentina. - 1969.
17. ↑ Rusland: Placering af russisk bemandet rumfartøj (utilgængeligt link) . Hentet 16. december 2018. Arkiveret fra originalen 19. april 2019. (ubestemt) 
18. ↑ 1 2 3 4 5 Gaidamakin N. A., Parfenov G. P. , Petrukhin V. G., Antipov V. V. , Saxonov P. P., Smirnova A. V. Patologiske og histokemiske ændringer i skildpadders organer om bord på rumfartøjet "Zond-5" // Space Research. - 1969. - T. 7 , no. november-december 1969 . - S. 931-939 .

Links

• 1968 14. september - Zond 5  (engelsk) . Encyclopedia Astronautica. Arkiveret fra originalen den 1. februar 2010.