«ОПУСЫ». Часть 6

Странности радиосвязи, или История одного расследования

Секретность, которой были окружены первые полёты в космос, породила множество домыслов, крупнейших среди которых является попытка опровержения того, что американцы когда-либо высаживались на поверхность Луны. Эта «конспирологическая» теория имеет большое количество приверженцев. И с каждым годом их число растёт по мере публикаций новых «доказательств».

Я не являюсь сторонником конспирологии, но, тем не менее, не сомневаюсь в том, что любое правительство готово обмануть другие страны и свой народ, если будет считать это целесообразным. А США и СССР активно вели борьбу за лидерство в освоении космоса. Пропагандистская машина работала на всю свою мощь. Конечно, бывали и случаи обмана, как в эпизоде с приземлением Гагарина. Впоследствии было официально признано, что первые космонавты катапультировались и приземлялись на парашютах вне спускаемой капсулы. Советское правительство пошло на обман ради того, чтобы этому полёту было присвоено три мировых рекорда Международной авиационной федерации (по её правилам, пилот не должен покидать корабль до его посадки). Наверняка была ложь и со стороны США, но ложь такого глобального масштаба очень тяжело долго поддерживать. А прошло уже почти 50 лет.

Тем не менее, мне очень интересно читать всё новые и новые «доказательства», в которых профессионалы разных специальностей проводят анализ лунных полётов, делая сложные расчёты и неожиданные выводы. Мне трудно проверять их корректность, так как большинство их лежат за пределами моей области профессиональной компетенции. Но поискать что-либо необычное среди тех фактов, которые я могу оценивать на достоверность, мне хотелось. А так как я по роду работы занимаюсь радиосвязью и радиолокацией, то именно в этой области я и решил поискать что-нибудь необычное.

Большинство материалов для анализа мною были взяты с официального сайта NASA (Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства). Там опубликованы стенограммы переговоров с экипажем корабля «Аполлон-11», доставившим первых людей на поверхность Луны. Там же есть описание построения системы радиосвязи и траектории полёта. Чтобы избежать дублирования в своих поисках, мне пришлось внимательно просмотреть материалы, доступные через Интернет, о том, не занимался ли кто-либо ещё анализом системы радиосвязи. А такие попытки были в отношении временных задержек, возникающих при радиообмене на больших расстояниях. Все видели, что при прямых репортажах с места событий корреспонденты, как правило, отвечают диктору в телестудии с заметной задержкой – до нескольких секунд. Это связано с тем, что радиоволне из-за ограничения скорости её распространения требуется время, чтобы добраться от телевизионной студии до места событий через спутниковый ретранслятор. Но спутниковые ретрансляторы удалены от Земли на 40 000 километров, а Луна – почти в 10 раз дальше. Так что получить с Луны ответ на вопрос с Земли через секунду просто невозможно. Однако в стенограмме имеются подобные места. Официальный ответ на эту «странность» – ошибка при расшифровке записей на магнитных лентах при составлении стенограммы. Будем считать, что это так…

Так как Луна чрезвычайно далеко от Земли для связи с космическим кораблём, направляющимся к ней необходимы очень большие антенны, имеющие большое усиление. При удалении космических кораблей от Земли на расстояние более 18 000 километров, связь ними обеспечивалась антенными «тарелками» диаметром 64 м, установленных вблизи Мадрида (Испания), в Голдстоуне (Калифорния) и Канберре (Австралия). При таком расположении, хотя бы у одной из них, в поле обзора всегда имеется Луна. Следила за полётом, по официальным данным, и советская станция, находящаяся под Симферополем, более известная как «Наземный измерительный пункт №10» (НИП-10), предназначенный для обеспечения связи с космическими аппаратами, посылаемыми на другие планеты, на свою антенну диаметром 32 м. При этом, участник этих событий Молотов, описавший их в своём газетном интервью, жаловался на то, что уровня сигнала не хватало, так как у 32-метровой антенны коэффициент усиления в 4 раза меньше, чем у 64-метровой. Другой отмечаемой им трудностью была необходимость отслеживания положения космического корабля над Луной, так как антенна, из-за узкого своего луча, могла охватить лишь половину диска Луны. Но луч 46-метровой антенны должен быть ещё уже! Значит, радиосвязь между Землёй и обоими космическими аппаратами (лунным и орбитальным) после их разделения одновременно могла осуществляться лишь в ограниченные промежутки времени. А это уже стоит проверить.

Информация между Землёй и космическим кораблём (и обратно) передавалась на частотах около 2000 МГц в групповом канале (как на радиорелейных или спутниковых станциях) с последующим разделением на голосовые, телевизионные и цифровые сигналы. При этом с Земли передавались сигналы на одной частоте, а на Землю – на двух, так как спускаемый аппарат должен был отделиться от основного, остававшегося на орбите Луны. Эта система связи называлась «Apollo Unified S-band System». Между окололунным кораблём и спускаемым аппаратом связь осуществлялась на частотах около 260 МГц. Все эти радиоволны являются ультракороткими, и радиосвязь возможна только при прямой видимости между антеннами радиостанций.

При рабочей частоте системы связи 2000 МГц длина радиоволны составляет 15 см. А это легко позволяет посчитать ширину луча антенны и зону её охвата на орбите Луны. Ширина луча в радианах равна отношению длины волны к диаметру антенны. Разделив 0,15 м на 64 м, получим 0,0023 радиана, или 0,13 градусов, или 7,9 угловых секунды. Приняв расстояние до Луны равным 380 тысячам км, диаметр зоны, в которую должен попасть космический корабль для обеспечения устойчивой связи с ним, будет 0,0023*380000 = 874 км. Так как диаметр Луны 3 476 км (средний угловой диаметр – около 31 угловой секунды), то связь одновременная с обоими кораблями становится невозможной при разнице в их угловых координатах более 8 секунд. На практике же эта цифра должна быть вдвое меньше, ведь при наведении на один из кораблей антенны она направлена на него центром своего луча, значит нужно брать не диаметр, а только радиус зоны охвата земной антенны. А вот это уже интересно!

Прав был господин Молотов, надо было следить антенной земной станции за кораблём при его обращении вокруг Луны. Есть только другое сомнение. В одно время с полётом «Аполлона-11» на Луну туда же была послана советская автоматическая станция «Луна-15». А у неё была другая окололунная орбита и другие рабочие частоты. Уследить за двумя космическими аппаратами, а после отделения лунного модуля, за тремя – практически невыполнимая задача. Правда об этом в интервью Молотова ничего не говорится. Но есть другой интересный факт. В то время, как американский лунный модуль уже готовился к старту с Луны, была дана команда на посадку «Луны-15», по «случайному стечению обстоятельств в районе очень близком от места посадки американцев. Команда выполнилась «нештатно», – и советский космический корабль врезался в поверхность Луны километрах в 300-х от американцев (по официально опубликованным координатам). Наверняка был грандиозный взрыв, поскольку на корабле были топливо и окислитель в количестве достаточном для возвращения с Луны на Землю. Ведь станция «Луна-15» должна была доставить на Землю образцы грунта с лунной поверхности, с чем двумя месяцами позже успешно справилась станция «Луна-16». Была ли это неверно отработанная команда или работники НИП-10 пробовали принимать сигналы с «Аполлона» и невовремя произвели коррекцию орбиты того аппарата, за которым они должны были бдительно следить в первую очередь? Переориентация таких огромных антенн требует времени…

Попробуем оценить, сколько времени должен находиться орбитальный командный отсек в зоне видимости с Земли. Пока без учёта ограничений земных антенн. Нам известно, что он был на орбите близкой к круговой на высоте около 100 км над поверхностью Луны. Орбита лежала практически в плоскости лунного экватора, чтобы за сутки, проведённые на поверхности луны, спускаемый модуль, при своём старте, не слишком далеко отклонился от неё. Значит, скорость корабля должна быть близка к первой космической скорости. А это задачка из школьного учебника. Радиус Луны – 1700 км, её масса – 7*10²² кг. Зная гравитационную постоянную, получаем

Так как орбита аппарата была на 100 км выше поверхности Луны, за один оборот он должен пролетать 2*π*(1700+100) км = 11 304 км. На это необходимо время (период обращения) 11304/1,7 = 6649 сек = 110,8 мин = 1 час 50 мин 48 сек. Реально должно быть немного больше, так как орбита была не совсем круговая.

А что говорит расшифровка переговоров, в которой указаны времена начала каждого витка? Обратимся к документу «APOLLO 11 – AIR-TO-GROUND VOICE TRANSCRIPTION (Аполлон-11 – Расшифровка переговоров воздух-Земля)». Для примера возьмём несколько витков пятого дня полётов:

Номер витка	Время с начала старта (день, час, мин)	Время обращения (час, мин)
26	5 05 30
27	5 07 27	1 59
28	5 09 26	1 59
29	5 11 25	1 59
30	5 13 23	1 58

Период обращения – 119 минут, почти два часа. Орбитальный модуль должен находиться в зоне видимости с Земли несколько больше половины этого времени, так как радиус его орбиты больше радиуса Луны на 100 км. Это значит, что, уходя за Луну, его ещё некоторое время будет видно. Косинус угла, который пройдёт корабли по своей орбите за это время, равен 1700/(1700+100)=0,9444, а это соответствует 19 градусам. На столько же раньше он должен появляться из-за Луны. Из 360 градусов своей орбиты орбитальный корабль должен быть виден на 180+19+19=218 градусах и не виден на 142 градусах. Это значит, что из 119 минут орбитального времени связь с Землёй будет возможна в течение 72 минут (1 час 12 минут), и 47 минут её не должно быть (перерыв).

Мне точно неизвестно, в каком месте орбиты начинается отсчёт времени начала витков, но это должна быть одна и та же точка. Но время появления в зоне радиовидимости корабля, при выходе его из-за Луны, должно быть одинаковым. И это было бы естественным, если дежурные Центра управления полётом в Хьюстоне волновались за астронавтов, которых не было на связи 47 минут и пытались услышать их голос. Особенно это должно быть характерно для первых оборотов и ответственных участков миссии. Проверим…

Номер витка	Время с начала старта (день, час, мин)	Время выхода на связь (день, час, мин, сек)	Задержка (мин)
1	03 04 02	03 04 16 59 12	12
2	03 06 03	03 06 24 09	18
3	03 08 12	03 08 35 58	23
4	03 10 10	03 10 32 43	22
5	03 12 08	03 12 31 20	23

Проследив все витки, можно отметить, что на первом витке Хьюстон начал вызов корабля на 7-й минуте от начала витка, а получил ответ на 12-й. В дальнейшем сеансы связи начиналась в среднем на 25-й минуте. На 27-м витке, перед ответственной стыковкой со взлетевшей уже с Луны лунной кабиной, связь была установлена на 30-й минуте. Всегда, кроме 15-го витка, инициатива начала связи была за Хьюстоном. Значит, после первого витка успокоились, но теперь мы можем утверждать, что в зону радиовидимости орбитальный модуль должен попадать через 12 минут после начала витка, и должен переставать отвечать за 47-12=35 минут перед началом каждого витка. Это можно проверить…

Номер витка	Время с начала старта (день, час, мин)	Время последней связи (день, час, мин, сек)	Разница (мин)
1	03 04 02	03 03 40 49	22
2	03 06 03	03 05 38 50	28
3	03 08 12	03 07 46 56	15
4	03 10 10	03 09 41 40	28
5	03 12 08	03 11 38 01	30

Непорядок… Связь продолжалась дольше, чем должно быть. В начале первого витка её не было только 34 минуты вместо 47. Тринадцать минут – это очень большая разница. В большинстве же витков вокруг Луны перерыв связи был около 50 минут, однако, на каждом витке начало связи и её окончание относительно начала витка – разные. Ошибка расшифровки стенограммы, или аномальность прохождения радиоволн?

И самый ответственный момент – прогулка по Луне. Она продолжалась 2 часа, шла телевизионная трансляция. В это время антенна земной станции, несомненно, должна быть строго направленой на точку посадки, в район Моря Спокойствия. Связь с орбитального модуля с Землёй возможна только в течение 20 минут пролёта над лунным модулем, а связь модулей между собой, ограничивающаяся лунным горизонтом – только в течение 12 минут. Шёл семнадцатый виток пребывания корабля Колумбия на лунной орбите. Он должен был закончиться в 13 часов 44 минуты пятых суток полёта Аполлона 11. Связь с лунным модулем была практически беспрерывной. А с орбитальным модулем?

Антенна, направленная на точку посадки (23 градуса восточной долготы на лунном экваторе) могла охватывать только треть лунного диска. Она не могла обеспечивать связь в западном полушарии и на краю восточного полушария. Установление связи должно произойти по крайней мере, на 15 минут позже, чем обычно. Но связь с орбитальным модулем, как и на многих других витках, была обычной. Последняя фраза Коллинза, перед тем, как он улетел на невидимую сторону Луны, была зафиксирована в 13 часов 19 минут 46 секунд, за 24 минуты до окончания витка. Как же так? Ведь это крайний западный край лунного диска. Связи не должно быть! Уже 12 минут как началась «прогулка» Армстронга по Луне! Невероятно…

А дальше? Коллинз снова выходит на связь в 14 часов 8 минут 53 секунды. Через 24 минуты после начала восемнадцатого витка. Как и на многих других витках, но этого не могло быть!.. Связь с орбитальным модулем продолжается параллельно со связью с находящимися на Луне астронавтами с перерывами не более чем на 15 минут до 15 часов 18 минут, пока орбитальный модуль вновь не уходит за край лунного диска.

В 14 часов 27 минут оператор из Хьюстона говорит Коллинзу: «Roger. You should have VHF AOS with the LM right about now. VHF LOS will be about 40 minutes 15 seconds. Over.» Это означает в вольном переводе: «Сейчас Вы сможете пообщаться с лунным модулем по каналу УКВ-связи. Связь будет возможна до 40 минут 15 секунд». Это означает, что лунный модуль должен был пролететь над местом прилунения приблизительно в 14 часов 33 минуты, и астронавты обязаны были видеть свой орбитальный модуль как очень яркую звезду. Жаль, что они об этом не рассказывали или не догадались посмотреть на небо в этот момент.

Конечно удивительно, что никто из посетивших Луну астронавтов не увидел этого события, но нельзя их упрекать за это, ведь они очень были заняты выполнением программы своих полётов. Но аномальность распространения радиоволн на Луне достойна серьёзного изучения!

Иван Васильев