КОСМИЧЕСКИЕ ПОЛЕТЫ ПИЛОТИРУЕМЫЕ Встреча на окололунной орбите. Чтобы достичь поставленной Кеннеди цели - полета человека на Луну и обратно, - руководству и специалистам НАСА необходимо было выбрать способ осуществления такого полета. Группа предварительного проектирования рассмотрела два варианта - прямой перелет с поверхности Земли на поверхность Луны и полет с промежуточной стыковкой на околоземной орбите. Прямой перелет потребовал бы разработки огромной ракеты, получившей предварительное название "Нова", для выведения лунного корабля на траекторию прямого перелета к Луне. Промежуточная стыковка на околоземной орбите потребовала бы запуска двух ракет меньшего масштаба ("Сатурн-5") - одной для выведения космического корабля на околоземную орбиту и другой для дозаправки его топливом перед полетом с орбиты к Луне.
В обоих этих вариантах предусматривалась посадка 18-метрового космического корабля сразу на Луну. Поскольку руководство и специалисты НАСА считали эту задачу слишком рискованной, они в 1961-1962 разработали третий вариант - со встречей на окололунной орбите. При таком подходе ракета "Сатурн-5" выводила на орбиту два космических аппарата меньших размеров: основной блок, который должен был доставить трех космонавтов на окололунную орбиту и обратно, и двухступенчатую лунную кабину, которая должна была доставить двух из них с орбиты на поверхность Луны и обратно для встречи и стыковки с остающимся на окололунной орбите основным блоком. Этот вариант был выбран в конце 1962.
Проект "Джемини". НАСА опробовало различные способы встречи и стыковки, которые предполагалось использовать на окололунной орбите, в ходе осуществления программы "Джемини" ("Близнецы") - серии полетов возрастающей сложности на двухместных космических кораблях, оборудованных для сближения с КА-мишенью (беспилотная верхняя ступень ракеты "Аджена") на околоземной орбите. КК "Джемини" состоял из трех конструктивных блоков: спускаемого модуля (отсека экипажа), рассчитанного на двух космонавтов и напоминающего капсулу "Меркурия", тормозной двигательной установки и агрегатного отсека, в котором располагались источники электроэнергии и топливные баки. Поскольку "Джемини" должен был запускаться ракетой "Титан-2", в которой использовалось менее взрывоопасное топливо, чем в ракете "Атлас", на корабле отсутствовала система аварийного спасения, имевшаяся на "Меркурии". В случае возникновения аварийной ситуации спасение экипажа обеспечивалось катапультируемыми креслами.
Корабль "Восход". Однако еще до начала полетов "Джемини" Советский Союз осуществил два довольно рискованных полета. Не желая уступать США приоритет запуска первого многоместного космического корабля, Хрущев распорядился срочно подготовить к полету трехместный корабль "Восход-1". Выполняя распоряжение Хрущева, советские конструкторы модифицировали "Восток", чтобы он мог нести трех космонавтов. Инженеры отказались от катапультируемых кресел, которые спасали экипаж в случае неудачного запуска, и расположили центральное кресло немного впереди двух других. Корабль "Восход-1" с экипажем в составе В.М.Комарова, К.П.Феоктистова и Б.Б.Егорова (первый врач в космосе) совершил 16-витковый полет 12-13 октября 1964.
Советский Союз осуществил и другой приоритетный полет на корабле "Восход-2" (18-19 марта 1965), в котором левое кресло было снято, чтобы освободить место для надувной шлюзовой камеры. В то время как П.И.Беляев оставался внутри корабля, А.А.Леонов вышел из корабля через этот шлюз на 20 мин и стал первым человеком, осуществившим выход в открытый космос.
Полеты по программе "Джемини". Проект "Джемини" можно разделить на три основных этапа: летно-конструкторские испытания, длительный полет и полет со сближением и стыковкой с кораблем-мишенью. Первый этап начался с беспилотных полетов "Джемини" 1 и 2 (8 апреля 1964 и 19 января 1965) и трехвиткового полета В.Гриссома и Дж.Янга на борту "Джемини" 3 (23 марта 1965). В полетах "Джемини" 4 (Дж.Макдивитт и Э.Уайт мл., 3-7 июня 1965), 5 (Л.Купер и Ч.Конрад-мл., 21-29 августа 1965) и 7 (Ф.Борман и Дж.Ловелл-мл., 4-18 декабря 1965) исследовалась возможность длительного пребывания человека в космосе путем постепенного увеличения продолжительности полета до двух недель - максимальной длительности полета к Луне по программе "Аполлон". Полеты "Джемини" 6 (У.Ширра и Т.Стаффорд, 15-16 декабря 1965), 8 (Н.Армстронг и Д.Скотт, 16 марта 1966), 9 (Т.Стаффорд и Ю.Сернан, 3-6 июня 1966), 10 (Дж.Янг и М.Коллинз, 18-21 июля 1966), 11 (Ч.Конрад и Р.Гордон-мл., 12-15 сентября 1966) и 12 (Дж.Ловелл и Э.Олдрин-мл., 11-15 ноября 1966) первоначально планировались для стыковки с кораблем-мишенью "Аджена".
Частная неудача вынудила НАСА осуществить один из наиболее драматических орбитальных экспериментов 1960-х годов. Когда ракета "Аджена", корабль-мишень для КК "Джемини" 6, взорвалась на старте 25 октября 1965, он остался без мишени. Тогда руководство НАСА решило вместо этого осуществить сближение в космосе двух кораблей "Джемини". По этому плану нужно было сначала запустить "Джемини" 7 (в его двухнедельный полет), а затем, быстро проведя ремонт стартового стола, запустить "Джемини" 6. В ходе совместного полета был снят красочный фильм, показывающий сближение кораблей вплоть до касания и их совместное маневрирование.
"Джемини" 8 осуществил стыковку с кораблем-мишенью "Аджена". Это была первая успешная стыковка двух кораблей на орбите, но полет был прерван менее чем через сутки, когда не выключился один из двигателей системы ориентации, в результате чего корабль получил такое быстрое вращение, что экипаж едва не потерял контроль над ситуацией. Однако, используя тормозной двигатель, Н.Армстронг и Д.Скотт восстановили контроль и осуществили экстренное приводнение в Тихом океане.
Когда его мишень "Аджена" не вышла на орбиту, корабль "Джемини" 9 попытался осуществить стыковку с дооборудованным стыковочным агрегатом мишени (стыковочной мишенью "Аджены", установленной на небольшом спутнике, запущенном ракетой "Атлас"). Однако, поскольку используемый при выведении обтекатель не раскрылся, его не удалось сбросить, что сделало стыковку невозможной. В последних трех полетах корабли "Джемини" успешно стыковались со своими мишенями.
Во время полета "Джемини" 4 Э.Уайт стал первым американцем, осуществившим выход в открытый космос. Следующие выходы в открытый космос (Ю.Сернан, М.Коллинз, Р.Гордон и Э.Олдрин, "Джемини" 9-12) показали, что космонавты должны тщательно продумывать и контролировать свои движения. Вследствие невесомости отсутствует сила трения, которая дает точку опоры; даже просто стоять становится трудной задачей. При осуществлении программы "Джемини" было проверено также новое оборудование (например, топливные элементы для получения электричества за счет химической реакции между водородом и кислородом), которое впоследствии сыграло важную роль при выполнении программы "Аполлон".
"Дайна-Сор" и MOL. В то время как НАСА реализовывало проекты "Меркурий" и "Джемини", ВВС США занимались проектами воздушно-космического самолета X-20 "Дайна-Сор" и пилотируемой орбитальной лаборатории MOL в рамках более обширной программы создания пилотируемого космического корабля. Эти проекты были в конце концов отменены (не по техническим причинам, а из-за изменения требований к космическим полетам).