В итоге наблюдений, проводившихся за движением обоих спутников, и регистрации многочисленных данных измерений получены совершенно уникальные материалы, представляющие исключительную научную ценность. Это результаты десятков тысяч радионаблюдений, тысяч оптических наблюдений и многие сотни записей всевозможных научных данных с борта спутников, произведенных на наземных телеметрических и наблюдательных станциях. В настоящее время производится обработка всех этих материалов.
Блестяще подтвердились все основные исходные положения, которые были изложены при создании советских спутников. Оба спутника достигли заданного значения конечной скорости и с величайшей точностью вышли на свою орбиту. Результаты всесторонних наблюдений, проводившихся в СССР и во многих странах мира за движением спутников, показали прекрасное совпадение расчетных и экспериментальных данных. С астрономической точностью спутники появлялись в установленное время над указанными районами земного шара, совершая движение по строго заданной траектории.
Полученные в итоге тщательной обработки результаты траекторных измерений позволяют установить полностью весь процесс эволюции параметров орбит спутников и получить новые данные о фактическом изменении плотности в верхних областях атмосферы.
Интересные данные получены по тепловым режимам на спутниках в процессе их обращения вокруг земного шара в течение первых месяцев полета. Сравнение расчетных и экспериментальных данных подтвердило правильность выбранных значений коэффициентов излучения и поглощения солнечной радиации, что обеспечивалось специальной обработкой поверхностей контейнеров с аппаратурой и герметической кабины. Оправданной по своей схеме оказалась и система автоматического терморегулирования, основанная на поддержании заданной температуры в контейнерах и кабине путем периодического отвода тепла к оболочке за счет внутренней принудительной циркуляции газа. Удачное разрешение было найдено для такого вопроса, как обеспечение на протяжении длительного времени полной герметизации приборных контейнеров и кабины с подопытным животным в условиях глубокого вакуума и при частых периодических изменениях температурного режима.
Следует отметить, что надежное и достаточно точное соблюдение заданного теплового режима и обеспечение полной герметизации на спутниках всегда будет связано со значительными затруднениями. Но без успешного разрешения этих задач не могут быть созданы требуемые условия для экспериментов и исследований. В связи с этим можно вспомнить о тех опасениях, которые высказывались по поводу вероятности встречи спутников с метеоритами или с космическими частицами, способными с большой силой пробить либо даже разрушить спутник. За период работы радиостанций советских спутников они неоднократно проходили через метеоритные потоки, но никаких повреждений зафиксировано не было.
Установленные на спутниках измерительные системы обеспечили достаточно надежное, полное и точное проведение необходимых измерений на борту спутников в соответствии с намеченной программой. Как известно, программы научных исследований, принятые для первого и второго искусственных спутников, были полностью и успешно выполнены.
Ценные материалы получены в результате проводившихся десятками станций систематических радионаблюдений за спутниками с пунктов, расположенных на различных географических широтах и долготах.
Полученные данные позволяют практически оценить распространение радиоволн в ионосфере, включая и области, находящиеся выше максимума ионизации основного ионосферного слоя, что недоступно при обычных измерениях, проводимых с поверхности Земли либо при отдельных подъемах высотных ракет. Оказалось, что сигналы на волне 15 м принимались на очень больших расстояниях, намного превышающих расстояния прямой видимости, достигая 12-15 тыс. км. Таким образом, интересные результаты получены по распространению радиоволн путем ионосферных волноводов.
Чрезвычайно важное значение для проведения радиоисследований имеет сам характер систематического движения спутников по эллиптическим орбитам. Это дает неограниченную возможность для исследований и накопления экспериментальных статистических данных при самых различных положениях источников радиоизлучения по отношению к максимуму электронной концентрации в земной атмосфере. Ценные данные получены по наблюдению эффекта Доплера, а также по изучению функционирования радиоаппаратуры на больших высотах в условиях вероятного воздействия внешних излучений.
Радионаблюдения за полетом спутников дали огромное количество материалов и данных, которые после их обработки позволят достаточно уверенно судить о процессах и особенностях ионизации в верхних слоях атмосферы, о поглощении и распространении в них радиоволн.
Большую ценность представляет полученный при полетах второго спутника материал по изучению космических лучей. Исследуя природу изменений интенсивности космического излучения и распределения частиц по энергиям, представляется возможным понять и оценить некоторые из процессов, происходящих в космическом пространстве на огромном удалении от Земли и даже от нашей Солнечной системы. Отчетливо выявилась зависимость числа частиц космического излучения от геомагнитной широты. Обработка большого числа полученных измерений энергетического спектра первичных космических частиц дает возможность исследования изменений этого спектра со временем. Она позволяет также сопоставить эти изменения с теми процессами, которые одновременно происходили в окружающем мировом пространстве. Земная атмосфера полностью поглощает ультрафиолетовые излучения Солнца, пропуская лишь область близкого ультрафиолетового излучения, примыкающую к фиолетовому краю видимого спектра. Это свойство земной атмосферы предохраняет живые организмы от губительного воздействия коротковолнового излучения Солнца и в то же время делает невозможным исследование этого излучения с земной поверхности. Поглощение атмосферы настолько велико, что для наблюдения этого коротковолнового излучения необходимо выйти за пределы земной атмосферы, поместив аппаратуру на искусственном спутнике. Хотя применение для этих исследований высотных ракет и дало некоторые результаты, но только на спутнике оказалось возможным проведение систематических и достаточно длительных измерений, необходимых для изучения вариаций интенсивности коротковолнового ультрафиолетового излучения.
Одновременно с наблюдениями со спутника процессы, происходящие на Солнце, наблюдались сетью наземных станций службы Солнца.
Огромный интерес представляет впервые осуществленное на втором спутнике изучение биологических явлений при полете живого организма в космическом пространстве.
Важным фактором здесь явилось достаточно продолжительное нахождение подопытного животного в условиях невесомости при полете вне атмосферы на больших высотах.
Состояние и поведение подопытного животного были удовлетворительны в процессе подъема и выхода спутника на орбиту, а также и при дальнейшем его движении, до завершения этого эксперимента.
Наличие невесомости, в условиях которой находилось подопытное животное при движении спутника на орбите, не должно было вызывать каких-либо ненормальностей, хотя отдельные явления расстройства координации движений и кровообращения могли иметь место. Наиболее интересным является возможность изучения воздействия первичного космического излучения на организм животного, что в лабораторных условиях не удается воспроизвести в полной мере. Серьезной опытной проверке было подвергнуто то оборудование, которое обеспечивало необходимые жизненные условия для животного на втором спутнике. Полученный богатый практический опыт послужит полезной основой для дальнейших исследований и будущих космических полетов.
Огромный интерес представляет дальнейшее развитие исследований в высоких областях земной атмосферы и космического пространства сперва неподалеку от Земли, а затем в перспективе - осуществление дальних космических полетов на другие планеты. Здесь могут быть рассмотрены различные задачи. Исследования физических свойств и характеристик высоких областей земной атмосферы, очевидно, не потребуют достижения высот, превышающих 600-800 км над поверхностью земного шара. Эти задачи могут быть разрешены посредством запуска сравнительно низко летающих искусственных спутников с небольшой продолжительностью существования, но обладающих значительным полезным весом для размещения всего комплекса научной аппаратуры, необходимой для такого рода исследований. Изучение космического излучения связано с необходимостью получения значительного количества экспериментального материала, накопления определенной статистики измерений на больших высотах вне атмосферы, в космическом пространстве. Для проведения таких исследований и получения достаточных оснований для выводов о природе и характере космических лучей, приходящих к Земле, возможно, извне нашей Солнечной системы, потребуются весьма длительные и систематические наблюдения. Для этой цели могли бы быть созданы «вечные» искусственные спутники Земли, обращающиеся вокруг нее по круговой орбите на значительных высотах. Это были бы автоматические космические научные станции с большой длительностью существования. Создание таких станций представляло бы значительный интерес и для постоянного изучения солнечного излучения и малоизученных физических процессов, протекающих в хромосфере и короне Солнца, оказывающих, как известно, значительное влияние на многие геофизические явления, происходящие на Земле. Искусственные спутники такого назначения должны быть ориентированными в пространстве. Естественным было бы в этом случае широко воспользоваться энергией Солнца для удовлетворения технических нужд на борту подобной «вечной» космической станции. Практическая возможность достаточно надежного использования энергии солнечных источников электропитания для научной аппаратуры и других целей на всех искусственных спутниках представляет исключительно важное значение и во многом определяет условия их создания.
Особое место в исследованиях, несомненно, занимают вопросы о возможности осуществления полета человека в космическом пространстве. Здесь важным является, безусловно, надежное и всестороннее изучение жизненных условий и необходимых для этого мероприятий, подтвержденных большим, серьезным экспериментальным материалом, полученным на подопытных животных. Исследования целесообразно было бы проводить при длительном пребывании подопытных животных на больших высотах и желательно с их последующим спуском на Землю для всесторонних исследований. Следует особо отметить, что разрешение проблемы спуска необходимых предметов с искусственных спутников на Землю (например, кассет с записями на пленке, подопытных животных и т. д.), по-видимому, является в настоящее время уже необходимым требованием для дальнейшего развития научных исследований. При пуске высотных ракет в СССР эта задача успешно разрешена. При спуске со спутников возможно использовать торможение земной атмосферы и построить режим движения таким образом, чтобы не допустить нагрева конструкции выше допустимого предела. По-видимому, все же в чистом виде эта задача не решится полностью, и для благополучного спуска потребуется небольшая дополнительная затрата топлива.
Наилучшим техническим решением, которое позволило бы неограниченно широко развернуть научные исследования в космическом пространстве, было бы создание постоянной, обитаемой, т. е. приспособленной для жизни людей, межпланетной станции в виде искусственного спутника Земли. Идея такой станции была предложена и разрабатывалась К. Э. Циолковским. По его мысли, такая станция монтировалась бы на высоте 2-3 тыс. км над Землей путем соединения последних ступеней нескольких космических ракет, приспособленных для этой цели и выведенных на заданную орбиту. Связь с Землей могла бы поддерживаться с помощью специальных ракет, доставляющих людей, грузы, запасы топлива и все необходимое. Использование солнечной энергии позволило бы выращивать на межпланетной станции растения и овощи для питания ее жителей. Придав межпланетной станции вращение вокруг своей оси, возможно было бы воспроизвести искусственную тяжесть для создания условий, сходных с земными. Современное развитие энергетики при рациональном использовании химических топлив и особенно ядерного горючего позволит решить все эти задачи уже не в столь отдаленном будущем, какими бы трудными эти задачи ни казались в настоящее время. Создание постоянной межпланетной станции около Земли неизмеримо далеко продвинуло бы исследования околосолнечного пространства. Если бы подобная станция существовала, то при старте с нее потребовались бы относительно небольшие космические ракеты для достижения Луны, ближайших к Земле планет и для обратного возвращения.
Задача достижения Луны технически осуществима в настоящее время даже при помощи ракеты, взлетающей с Земли. В дальнейшем, по мере совершенствования техники ракетостроения, повышения энергетических возможностей и развития космических полетов, было бы очень интересным основание на Луне постоянной космической станции, служащей примерно тем же целям, что и упоминавшаяся искусственная станция.
Здесь представляется заманчивым использование недр Луны для устройства помещений станции и создания своей мощной атомной энергетической системы с использованием лунных полезных ископаемых. Сила лунного притяжения меньше земного в шесть раз, и это, по-видимому, обеспечило бы условия жизни, похожие на земные.
Можно предположить, что в будущем именно Луна, являющаяся естественным и вечным спутником нашей планеты, станет основной промежуточной станцией на пути с Земли в глубины космоса.
Наступит и то время, когда космический корабль с людьми покинет Землю и направится в путешествие на далекие планеты, в далекие миры.
Сегодня многое из сказанного кажется еще лишь увлекательной фантазией, но на самом деле это не совсем так. Надежный мост с Земли в космос уже перекинут запуском советских искусственных спутников, и дорога к звездам открыта!
Нет сомнений, что далее последуют поиски новых, более совершенных спутников, космических ракет, будут созданы автоматические космические станции, обитаемые межпланетные станции и, наконец, достигнуты другие планеты.
Сбылись вещие слова выдающегося советского ученого Константина Эдуардовича Циолковского, который, раскрывая перспективы развития авиации и ракетной техники, говорил: «В одном я твердо уверен - первенство будет принадлежать Советскому Союзу». Запуск советских искусственных спутников проложил дорогу к межпланетным полетам, и, по-видимому, нашим современникам суждено быть свидетелями того, как освобожденный и сознательный труд людей нового, социалистического общества сделает реальностью самые дерзновенные мечты человечества.
1 Перечень был составлен С. П. Королевым в начале 1958 г. в связи с выдвижением его кандидатуры в действительные члены Академии наук СССР.
Несмотря на то что перечень составлен автором лично, он не является исчерпывающим, а содержит лишь основные работы.
В разделе II, в пункте 7, например, в серию крылатых ракет, наряду с указанной ракетой 216, входили ракеты 06, 212 (312) и 301. Не включены конструкции, создание которых не было завершено, такие, как планерлет СК-7 и ракетопланы РП-1 и РП-318. Документ публикуется впервые.
Раздел I
Печатные работы, технические отчеты, проекты
1. Крылатые ракеты для полета человека. Статья в журнале «Техника воздушного флота», № 7 за 1935 г.
2. Ракетный полет в стратосфере. Военгиз, 1934 г.
3. Ракеты для полета человека. Выдержки из доклада; Труды Всесоюзной конференции по изучению стратосферы при Академии наук СССР, 1934 г.
4. Летные характеристики планерлетов. Статья в журнале «Самолет», № 1 за 1935 г.
5. Весовые характеристики планеров. Статья в журнале «Самолет», № 11 за 1932 г.
6. Легкий самолет дальнего действия. Статья в журнале «Вестник воздушного флота», № 12 за 1930 г.
7. Крылатая торпеда с пороховым ракетным двигателем, предназначенная для поражения движущихся целей. Технический отчет за 1935 г. и 1936 г. (совместно с М. П. Дрязговым).
8. Крылатая ракета с жидкостным ракетным двигателем для поражения удаленных площадей. Технический отчет за 1935-1936 гг. (совместно с Е. С. Щетинковым).
9. Предварительный отчет об испытаниях планера 318-1, оборудованного ракетным двигателем. НИИ № 3, 1940 г.
10. Высотный истребитель ВИ с жидкостным ракетным двигателем. Проект - 3 книги и атлас, 1944 г.
11. Технический отчет о заводских испытаниях реактивной установки РД на самолете Пе-2, 1945 г.
12. Крылатые ракеты. Краткий обзор работ, проводившихся в 1932-1936 гг., монография, 1944 г.
13. Сборник материалов по изучению трофейной реактивной техники. 13 томов (составление и редактирование), 1946 г.
14. Краткий технический отчет о проведении экспериментов с трофейными ракетами А-4 (Фау-2) (совместно с группой конструкторов) , 1947 г.2
2 Изучение трофейной техники показало, что конструктивные решения, принятые в ракете А-4, во многом технически устарели: несовершенная конструктивно-компоновочная схема (стальная каркасная конструкция корпуса, подвесные баки, неотделяющаяся головная часть), недостаточно точная система управления, неоправданно усложнены многие системы, агрегаты и узлы. С. П. Королев предложил создать свою, более совершенную ракету, рассчитанную на достижение дальности 600 км. Это предложение получило одобрение, и вместе с тем было решено, продолжая работы по созданию перспективных ракет, параллельно в кратчайший срок создать ракету Р-1, аналогичную ракете А-4, для того чтобы в процессе ее освоения промышленность накопила опыт производства, испытаний и эксплуатации крупных ракет, подготовившись тем самым к освоению перспективных советских ракет оригинальной конструкции и обеспечив выигрыш во времени, хотя бы частично восполняющий урон, нанесенный войной.
15. Технические отчеты о летных испытаниях ракеты дальнего действия Р-1, 1948-1949 гг. (совместно с главными конструкторами по отдельным системам).
16. Проект экспериментальной геофизической ракеты В-1А с отделяющейся головной частью - 1 том и атлас чертежей, 1949 г. (участие в разработке и руководство проектом).
17. Технический отчет о заводских летных испытаниях экспериментальной геофизической ракеты В-1А в 1949 г.
18. Краткий технический отчет о подготовке и проведении летных испытаний приборов «ФИАР-1» с подъемом на высоту до 100 км (совместно с группой конструкторов).
19. Проект экспериментальной ракеты дальнего действия - 2 тома и атлас чертежей, 1949 г. (участие в разработке и руководство проектом).
20. Технический отчет о заводских испытаниях экспериментальных ракет В-2Э в 1949 г. (совместно с главными конструкторами по отдельным системам).
21. Проектирование ракет дальнего действия. Специальный курс лекций (литограф, изд.), читанных в МВТУ им. Баумана в 1949-1950 гг.
22. Отчет по научно-исследовательской работе «Исследования условий работы ракет дальнего действия, их агрегатов и аппаратуры в полете» - 5 томов, 1949 г. (участие совместно с группой авторов).
23. Технический проект ракеты дальнего действия Р-2, 1949- 1950 гг. (участие в разработке и руководство проектом).
24. Эскизный проект ракеты Р-3 с большой дальностью полета - 20 томов и атлас чертежей, 1949 г. Руководство разработкой проекта и участие в разработке разделов:
а) Принципы и методы проектирования ракет большой дальности(том I);
б) Исследование летно-тактических данных и проектных параметров ракет дальнего действия (том II);
в) Ракета В-2Э - этап экспериментальных работ по ракетам (том (IV);
г) Исследование эффективности боевой головки с большой скоростью встречи с целью (том V);
д) Выбор конструктивной схемы и описание конструкции ракеты Р-3 (том VI);
е) Соображения по наземному и стартовому оборудованию ракеты Р-3 (том XIV).
25. Проект экспериментальной ракеты В-1Б для высотных полетов до 100 км для научных исследований - 4 тома и атлас чертежей, 1950-1951 г. (участие в разработке и руководство проектом).
26. Проект экспериментальной ракеты Р-3А с увеличенной дальностью полета - 5 томов и атлас чертежей, 1951 г. (участие в разработке и руководство проектом).
27. Технические отчеты об испытаниях ракет Р-2 в комплексе с наземным оборудованием в 1950-1952 гг. (совместно с главными конструкторами по отдельным системам).
28. Проект ракеты дальнего действия, 1952-1953 гг.- материалы эскизного и технического проектов (участие в разработке и руководство проектом).
29. Отчеты по летным испытаниям ракет в комплексе наземного оборудования, 1953-1955 гг. (совместно с главными конструкторами по отдельным системам).
30. Проект ракеты дальнего действия, 1952-1953 гг.- материалы эскизного и технического проектов (участие в разработке и руководство проектом).
31. Отчет по летным испытаниям ракет, 1953-1955 гг. (совместно с главными конструкторами по отдельным системам).
32. Отчет по научно-исследовательской работе «Исследование перспектив создания ракет с большой дальностью полета с целью получения их основных конструктивных и летно-технических характеристик» - 3 тома, 1952 г. (участие совместно с группой авторов).
33. Отчет по научно-исследовательской работе «Исследование вариантов ракет дальнего действия с применением топлив на основе высококипящего окислителя», 1952 г. (участие совместно с группой авторов).
34. Эскизный проект крылатой ракеты - 5 томов и атлас чертежей, 1953 г. (участие в разработке и руководство проектом).
35. Проект ракеты дальнего действия - 5 томов и атлас чертежей, 1954 г. (участие в разработке и руководство проектом).
36. Проект экспериментальной ракеты дальнего действия - 2 тома и атлас чертежей, 1955 г. (участие в разработке и руководство проектом).
37. Проект экспериментальной ракеты дальнего действия, 1956 г.- 1 том и атлас чертежей (участие в разработке и руководство проектом).
38. Проект ракеты дальнего действия длительного хранения, 1955- 1956 гг.- материалы эскизного и технического проектов (участие в разработке и руководство проектом).
39. Предэскизный проект ракеты дальнего действия, 1956 г.- 7 томов и атлас чертежей (участие в разработке и руководство проектом).
40. Проект экспериментальных ракет В-1Д и В-1Е для высотных полетов до 100 км - 2 тома и атлас чертежей, 1954 г. (участие в разработке и руководство проектом).
41. Проект экспериментальной ракеты В-2А для высотных полетов до 200 км - 5 томов и атлас чертежей, 1956 г. (участие в разработке и руководство проектом).
42. Проект экспериментальной ракеты В-5А для высотных полетов до 450 км для научных исследований - 3 тома и атлас чертежей, 1956 г. (участие в разработке и руководство проектом).
43. Проект ракеты дальнего действия длительного хранения - 1 том и атлас чертежей, 1956 г. (участие в разработке и руководство проектом).
44. Технические отчеты по испытаниям ракет в комплексе с наземным оборудованием, 1955-1956 гг. (совместно с главными конструкторами по отдельным системам).
45. Технические отчеты по испытаниям ракет длительного хранения, 1955-1956 гг. (совместно с главными конструкторами по отдельным системам).
46. Эскизный проект межконтинентальной ракеты - 15 томов и атлас чертежей, 1954 г. (участие в разработке и руководство проектом) .
47. Эскизный проект искусственного спутника Земли - 4 тома и атлас чертежей, 1956 г. (участие в разработке и руководство проектом).
48. Проект простейшего искусственного спутника № 1 (ПС-1) - 1 том и атлас чертежей, 1957 г. (участие в разработке и руководство проектом).
49. Проект простейшего искусственного спутника № 2 (ПС-2) - 1 том и атлас чертежей, 1957 г.
Раздел II Конструкции
1. Рекордный двухместный планер СК-5 «Коктебель». Конструкция, разработанная и построенная в 1929 г. (совместно с С. П. Люшиным). На этом планере летчиком К. К. Арцеуловым был установлен всесоюзный рекорд дальности парящего полета в 1929 г.
2. Пилотажный планер СК-3 «Красная Звезда». Конструкция, разработанная и построенная в 1930 г. специально для фигурных полетов и пилотажа. На этой машине летчиком В. А. Степанчонком был впервые произведен в 1930 г. высший пилотаж. В дальнейшем высший пилотаж на планерах был введен повсеместно при обучении летчиков.
3. Экспериментальный двухместный планер СК-6. Конструкция, разработанная и построенная в 1931 г. Впервые был широко применен в авиаконструкции электрон.
4. Легкий двухместный самолет СК-4. Конструкция разработана и построена в 1930 г. (дипломный проект по окончании МВТУ им. Баумана). Самолет был испытан летчиком Д. А. Кошицем.
5. Экспериментальный двухместный буксировочный планер СК-9. Конструкция разработана и построена в 1935 г. На этом планере был совершен перелет в 1935 г. по маршруту: Москва - Феодосия - Москва и ряд других перелетов. В дальнейшем на этой машине был установлен ЖРД (см. ниже, п. 9).
6. Серия крылатых ракет № 48 (варианты I-IV) с пороховым двигателем. Конструкция разработана, построена и испытана в 1935 г. (совместно с М. П. Дрязговым).
7. Серия крылатых ракет № 216 с жидкостным двигателем. Конструкция разработана, построена и испытана в 1936 г. (совместно с Е. С. Щетинковым).
8. Серия крылатых ракет № 217 (варианты I и II) с пороховым двигателем. Конструкция разработана, построена и испытана в 1936 г. (совместно с М. П. Дрязговым).
9. Экспериментальный планер № 318-1 РП-СК-9 с жидкостным ракетным двигателем. Конструкция разработана, построена и опробована в период 1936-1940 гг. На этой машине летчик В. П. Федоров впервые совершил полет с жидкостным ракетным двигателем.
10. Модификация самолета Пе-2 с реактивной установкой с жидкостным двигателем. Конструкция разработана и построена в 1943-1944 гг., прошла совместные заводские летные испытания в 1945 г.
11. Ракета дальнего действия Р-1, 1947-1949 гг., ракета была принята на вооружение Советской Армии в 1950 г.
12. Экспериментальная ракета дальнего действия с отделяющейся головкой, 1949 г. Ракета прошла испытания с положительным результатом.
13. Экспериментальная ракета дальнего действия В-2Э с увеличенной дальностью полета. Ракета прошла испытания с положительным результатом.
14. Ракета дальнего действия Р-2, 1950-1951 гг., ракета принята на вооружение Советской Армии в 1951 г.
15. Ракета дальнего действия, 1953-1955 гг. Ракета прошла испытания с положительными результатами.
16. Ракета дальнего действия длительного хранения, 1953-1955 гг.
17. Ракета дальнего действия, 1954-1956 гг.
18. Экспериментальные ракеты В-1Б и В-1В, 1950-1951 гг., ракеты В-1Д и В-1Е - 1954-1956 гг. Ракеты прошли летные испытания, в результате которых получен ценный научный материал.
19. Ракета дальнего действия длительного хранения, 1955-1956 гг. Ракета прошла испытания с положительным результатом.
20. Экспериментальная ракета, 1955 -1956 гг. Ракета прошла испытания с положительным результатом.
21. Экспериментальная ракета В-5Р, 1955-1956 гг. Ракета прошла испытания с положительным результатом.
22. Межконтинентальная баллистическая ракета дальнего действия, 1954-1958 гг. Ракета проходит летные испытания.
23. Ракета дальнего действия длительного хранения, 1956- 1957 гг. Ракета успешно прошла экспериментальные и зачетные испытания.
24. Экспериментальная ракета В-2А для исследования верхних слоев атмосферы, 1956-1957 гг. Ракета прошла испытания, в результате которых получен ценный научный материал.
25. Первый искусственный спутник Земли ПС-1, 1957 г. Произведен успешный запуск 4 октября 1957 г.
26. Второй искусственный спутник Земли ПС-2. Произведен успешный запуск 3 ноября 1957 г.
27. Третий искусственный спутник Земли, 1956-1958 гг. Находится в стадии изготовления.
Примечание. Некоторые работы, а также незаконченные в настоящем перечне не приводятся.
1 Тезисы доклада С. П. Королева, с которым он выступил в начале 1958 г. Публикуется впервые.
Уровень развития техники, достигнутый к настоящему времени, позволяет осуществить полет ракеты к Луне. Имеется возможность осуществить облет Луны с возвращением к Земле и попадание в Луну. В обоих случаях на всей траектории полета можно провести комплекс научных исследований космического пространства, а при приближении к Луне изучить окрестности Луны и строение ее поверхности. Такие полеты подготовят необходимые предпосылки для осуществления в недалеком будущем посадки на Луну аппаратов - автоматических станций для непосредственного исследования физических условий на Луне, изучения состава ее пород и недр, а в будущем - создания на Луне промежуточных станций для дальнейшего изучения межпланетного пространства и планет Солнечной системы.
Первые исследования Луны и межпланетного пространства на расстояниях от Земли, достигающих 400-500 тыс. км, создадут также необходимые предпосылки для проникновения в межпланетное пространство, на Луну и планеты человека.
1. Научные исследования, которые предполагается провести при первых полетах ракет к Луне
1. Обнаружение и изучение магнитного поля Луны.
2. Изучение космического излучения вне магнитного поля Земли на расстояниях до 400-500 тыс. км.
3. Обнаружение и изучение радиоактивного излучения Луны.
4. Изучение газовой компоненты межпланетного вещества.
5. Изучение потоков микрометеоритов в межпланетном пространстве.
6. Изучение электростатических полей.
7. При облете Луны предусматривается фотографирование невидимой с Земли части поверхности Луны.
Рассмотрение методики этих исследований, устройства аппаратуры, вопросы ее отработки и т. д. будут предметом отдельного рассмотрения на специальной комиссии АН СССР под председательством академика М. В. Келдыша.
2. Технические проблемы, которые должны быть решены при разработке ракеты для полета к Луне
1. Создание многоступенчатой ракеты, способной достигнуть второй космической скорости (около 11 тыс. м/сек).
Эта проблема может быть решена созданием на базе двухступенчатой ракеты-носителя «Спутник» трехступенчатой ракеты, способной развить необходимую скорость.
В эскизном проекте рассматриваются два варианта трехступенчатой ракеты с разными двигателями на третьей ступени и разными запасами топлива.
2. Создание системы управления ракетой на активном участке траектории, которая имела бы высокую точность для обеспечения попадания в Луну и ее облета.
По предварительным данным, система управления должна обеспечить в конце активного участка траектории отклонения, не превосходящие по скорости 2-3 м/сек и по углу вектора скорости 5-10 мин.
Система активной коррекции на пассивном участке траектории в проекте не рассматривалась ввиду большой технической сложности такой системы и ограничения в весовых лимитах, отводимых на аппаратуру системы управления.
3. Разработка научной и измерительной аппаратуры, а также специальных контейнеров, обеспечивающих нормальную работу аппаратуры в условиях космического полета. Для обеспечения нормальной работы приборов, телеметрической системы и источников питания внутри контейнеров АЛС необходимо обеспечить в них постоянство давления и тепловой режим в пределах от 0 до 40°С. Для поддержания необходимого давления внутри контейнера он должен быть герметичным, а для обеспечения теплового режима должна быть разработана специальная система терморегулирования.
4. Задача фотографирования поверхности Луны требует создания на борту контейнера специальной системы ориентации и стабилизации контейнера.
5. Для фотографирования поверхности Луны необходимо создание фототелевизионной системы, которая обеспечит передачу изображений при возвращении контейнера к Земле с расстояний порядка 20-30 тыс. км. Это требует размещения приемных радиостанций около южного полярного круга. Для приема на территории СССР необходимо увеличение указанных расстояний до 400 тыс. км.
6. При полете к Луне необходимо обеспечить надежный контроль траектории с целью подтверждения фактов попадания в Луну или ее облета и изучения траектории полета. Для этого необходимо создать систему для связи с объектом на расстояниях до 400 тыс. км и предусмотреть специальные средства, делающие возможным оптические наблюдения.
3. Полезный груз, размещаемый на ракетах для полета к Луне
Ракета-носитель достигает скорости, необходимой для полета к Луне, при весе полезного груза 170 кг (без учета резервного веса).
Полезный груз ракеты для полета к Луне состоит из двух частей: герметичного контейнера с аппаратурой (АЛС) и контейнера со специальными системами, обеспечивающими оптические наблюдения.
В эскизном проекте рассматриваются четыре варианта контейнера (объекта «Луна») с различным составом аппаратуры. Первый объект - «Луна-А»2, вес 170 кг, неориентированный, предназначен для попадания в Луну. Объект представляет собой отделяемый от III ступени ракеты герметичный сферический контейнер, заполненный гелием до давления 1,5 ата. Внутри контейнера расположены:
система терморегулирования, обеспечивающая непрерывную циркуляцию газа с помощью вентилятора;
телеметрическая аппаратура, включающая коммутационное устройство, датчики давления и температур;
радиосистема для контроля траектории и передачи данных телеметрии.
2 По этому варианту были осуществлены первые советские автоматические лунные станции. «Луна-1», запущенная 2 января 1959 г., прошла на расстоянии 5-6 тыс. км. от Луны, впервые выполнила исследования окололунного пространства и стала первой искусственной планетой, выведенной со второй космической скоростью в окололунное пространство. «Луна-2» была запущена 12 сентября 1959 г. и достигла поверхности Луны 14 сентября.
Радиосистема работает в диапазоне волн 1,6-2,5 м. Дальность от Земли до объекта измеряется методом активной радиолокации. Импульсный сигнал запроса дальности ретранслируется в виде сигнала дальности и используется на Земле для измерения расстояния «Земля - объект». Начиная с расстояний до Луны 20- 30 тыс. км, одновременно с измерением расстояний «Земля - объект» начинает измеряться расстояние «Луна - объект». Кроме импульсных сигналов, бортовой радиопередатчик посылает на Землю непрерывный сигнал мощностью порядка 10 вт для измерения скорости объекта. Это обусловливает уровень сигнала на Земле порядка всего лишь 0,1 мкв. Прием такого сигнала будет осуществляться на радиоастрономические антенны в г. Симеизе.
Научная аппаратура на объекте включает приборы для изучения космического излучения, радиоактивности Луны, магнитного поля Луны, ядер тяжелых элементов в космическом излучении, газовой компоненты межпланетного вещества.
Второй объект - «Луна-Б»3, вес 280 кг, ориентированный, предназначен для фотографирования обратной стороны Луны и для проведения научных экспериментов вблизи Луны. Объект представляет собой герметичный контейнер, заполненный гелием до давления 1,5 ата.
3 По этому варианту была осуществлена советская автоматическая лунная станция «Луна-3», запущенная 4 октября 1959 г. и впервые выполнившая фотографирование обратной стороны Луны.
Система ориентации объекта работает в два этапа. Сначала объект ориентируется на Солнце, затем солнечная ориентация выключается и объект ориентируется на Луну. Показания датчиков обрабатывает счетно-решающий блок, который подает команды на управляющие клапаны исполнительных органов - реактивных двигателей, работающих на сжатом азоте. Фототелевизионная система состоит из следующих узлов:
а) фотоаппарата с двумя объективами, с фокусным расстоянием 200 и 500 мм. Это позволяет фотографировать лунную поверхность в большом диапазоне расстояний (35-150 тыс. км), фотографирование производится на пленку шириной 35 мм;
б) автоматического проявляющего устройства;
в) телевизионного устройства, преобразующего фотографическое изображение на пленке в электрические импульсы.
Фототелевизионная система производит экспонирование 40 кадров. Полученные кадры передаются на Землю по радиолинии.
Для управления системами на объекте установлено бортовое программное устройство. Научная аппаратура на объекте включает приборы для изучения магнитного поля Луны, газовой компоненты межпланетного вещества, ядер тяжелых элементов в космическом излучении, радиоактивности Луны, потоков микрометеоритов, космического излучения.
На объекте установлена система терморегулирования, состоящая из следующих элементов: вентилятора; термодатчика; жалюзи, открывающих радиационные поверхности; экрана, увеличивающего тепловую инерцию объекта.
Третий объект - «Луна-В»4, ориентированный так же, как и объект второй, предназначен для фотографирования обратной стороны Луны и проведения научных экспериментов. Он имеет следующие особенности по сравнению с «Луной-Б»: системы радиоконтроля траектории, передачи изображения и телеметрических данных другого типа; фототелевизионная система другого типа;
фотоаппарат с одним объективом, с фокусным расстоянием 750 мм; отсутствует лунная ориентация;
применяется система оптического сканирования (система поиска), которая обеспечивает фотографирование всех светил, попавших в поле зрения (видимости) этой системы (60°).
4 Этот вариант был запасным и не осуществлялся.
Четвертый объект - «Луна-Г»5, с зарядом ВВ. На нем устанавливается:
полный комплект аппаратуры первого объекта; специальное снаряжение (с автоматикой, прибором высотного подрыва и контактно-взрывательными устройствами), которое предназначается для организации взрыва-вспышки на поверхности Луны или на некоторой высоте, что позволит зафиксировать факт попадания ракеты в Луну и, возможно, определить состав лунных пород при помощи спектрального анализа раскаленных газов, образующихся при взрыве.
5 Этот вариант разрабатывался для решения задачи Р. Годдарда по созданию на поверхности Луны вспышки, визуально наблюдаемой с Земли. Необходимость его осуществления отпала, так как факт достижения Луны был надежно зафиксирован при попадании в нее станции «Луна-2» и без осуществления вспышки.
4. Средства, создающие условия для оптических наблюдений
Для обеспечения оптических наблюдений за полетом необходимо применение особых средств, поскольку непосредственное наблюдение самой ракеты и контейнера будет невозможно. К этим средствам относятся:
баллон диаметром 30 м из терилена толщиной 5-10 мм с максимальной возможной отражательной способностью; «искусственная комета», представляющая собой облако натрия или лития, испаренного в космическом пространстве. По расчетам Государственного астрономического института им. П. К. Штернберга, для фотографирования светящегося облака и регистрации его положения относительно звезд достаточно испарить 1 кг натрия.
Эти системы не требуют жесткого теплового режима и поэтому размещаются вне контейнера, на самой ракете. Вес системы для испарения составляет 6-7 кг. Для обеспечения надежности предполагается устанавливать не менее 5 кг натрия, что требует для всей системы веса не менее 30-35 кг.
Полет объектов два, три, четыре к Луне может быть осуществлен только при использовании усовершенствованной ракеты. При этом вместе с объектами два и три предусматривается установка баллона и «искусственной кометы».
Полет первого объекта к Луне может быть осуществлен при использовании как первого, так и второго варианта ракеты. В последнем случае вместе с АЛС предусматривается установка баллона и «искусственной кометы». Если используется первый вариант ракеты и будет иметь место резерв полезного груза, то предусматривается установка облегченного варианта «искусственной кометы».
5. Ограничения по времени пуска
Полет ракеты к Луне имеет ту особенность, что невозможно пускать ракету в любое время.
Для обеспечения попадания можно пускать ракету в любые сутки, но в определенный, выдержанный с точностью до 2-3 мин момент.
С точки же зрения максимального веса полезного груза пуск можно осуществлять только в течение трех определенных суток каждого месяца. Пуск в другие сутки приведет к резкому уменьшению полезного груза.
В случае применения фототелевизионной системы, устанавливаемой на втором объекте для фотографирования обратной стороны Луны, нельзя пускать ракету в декабре, январе и феврале, так как при пуске в эти месяцы в поле зрения лунного датчика системы ориентации будет попадать Луна и Земля и объект не будет ориентироваться на Луну. Для указанной системы наиболее благоприятными месяцами в 1959 г. являются октябрь и ноябрь.
1 Предварительные соображения, подготовленные совместно С. П. Королевым и М. К. Тихонравовым для правительственных органов планирования. Публикуется впервые по копии, подписанной авторами 5 июля 1958 г.
Околосолнечное пространство должно быть освоено и в необходимой мере заселено человечеством. Первый этап освоения космического пространства должен заключаться в исследовании его автоматическими аппаратами с целью детального изучения как условий полета в нем, так и способов возвращения на Землю. Параллельно с этим должны проводиться широкие исследования и разработки по обеспечению нормальных условий существования человека на всех этапах космического полета, включая участки подъема и спуска с поверхности Земли и планет. Для осуществления перечисленных задач необходимо, наряду с наиболее полным использованием существующей техники, создавать новые типы ракетных аппаратов, с помощью которых станет возможным решать в полном объеме указанные задачи.
Поэтому целесообразно программу исследований изложить в четырех разделах.
I. Проведение исследований на базе ракеты-носителя «Спутник» и ее трехступенчатых модификаций.
II. Создание новых, специальных ракет-носителей для обеспечения дальнейших достижений по освоению космического пространства и двигателей к ним.
III. Проведение исследований в космическом пространстве на базе новых перспективных ракет-носителей.
IV. Проведение научно-исследовательских работ по развитию межпланетной техники и отысканию новых, более совершенных путей освоения космического пространства.
I. Исследования на базе ракеты-носителя «Спутник»
1. Создание искусственных спутников для исследования космического пространства в окрестностях Земли:
а) ориентированных спутников Земли, выводимых с помощью ракет-носителей, имеющих непрерывный активный участок, выполнение работ 1958-1960 гг.;
б) спутников Земли с практически неограниченным временем существования и функционирования, выполнение работ 1961-1965 гг.;
в) спутников Земли на «высоких» орбитах, выводимых ракетами-носителями с включением третьей ступени в вершине переходного эллипса (выведение с «дожогом»), выполнение работ 1961-1965 гг.
2. Создание аппаратов для исследования Луны:
а) исследовательской станции (10-20 кг), снабженной солнечными батареями и радиоаппаратурой и спускаемой на поверхность Луны. Для обеспечения посадки станции на Луну последняя ступень ракеты-носителя должна быть снабжена системами ориентации и управления посадкой, выполнение работ 1958-1961 гг.;
б) искусственного спутника Луны с целью фотографирования ее поверхности (составление карты), выполнение работ 1959-1961 гг.;
в) спутника Земли, облетающего Луну, с обеспечением спуска на поверхность Земли кассеты с информацией, фотопленкой и т. п.
Все намеченные исследования Луны осуществляются на базе ракеты-носителя «Спутник» с дополнением специальной четвертой ступени, особой для каждой задачи, выполнение работ 1960-1964 гг.
3. Создание первых спутников с человеком на основе использования баллистической схемы возвращения. Работа осуществляется по следующим этапам:
а) отработка системы тепловой защиты аппарата возвращения на моделях, устанавливаемых в головной части изделия. Пуск осуществляется по пологой траектории;
б) создание и отработка аппарата возвращения и пуск его с помощью изделия по пологой траектории (без выведения на орбиту) ;
в) создание спутника и его пуски с помощью трехступенчатых ракет-носителей с выведением его на орбиту с временем функционирования 10 суток, выполнение работ 1958-1960 гг.
4. Создание спутника с человеком на основе использования планирующей схемы возвращения, выполнение работ 1959-1965 гг.
5. Исследование возможностей создания на базе ракеты-носителя «Спутник» автоматических аппаратов для осуществления полетов К Марсу и Венере с последующим возвращением в район Земли с целью фотографирования Марса и Венеры с относительно небольших расстояний и исследования условий радиосвязи на очень больших расстояниях. Передача информации осуществляется радиотелевизионным способом, выполнение работ 1959-1961 гг.
6. Отработка процесса сближения между собой двух аппаратов, движущихся по близким орбитам. Эта работа потребует предварительной научно-исследовательской работы (см. раздел IV); выполнение работ 1962-1966 гг.
II. Создание новых ракет-носителей как базы для дальнейшего развития космических полетов и исследований
1. Создание новой космической ракеты-носителя, обеспечивающей доставку на орбиту полезного груза весом 15-20 т. Эта ракета должна обеспечить возможности дальнейшего освоения космического пространства, создания внеземной станции и открыть путь к осуществлению межпланетных перелетов. Конец работы - 1963-1964 гг.
2. Создание ионной (или другой) двигательной установки для обеспечения межпланетных полетов и полета человека к Луне и ближайшим планетам.
III. Исследования на базе космической ракеты-носителя
1. Создание спутника с экипажем 2-3 человека с целью отработки условий длительного пребывания человека в космическом пространстве и исследование основных проблем создания спутника-станции. Выполнение работ - 1961-1965 гг.
2. Создание космического корабля с ионным двигателем для обеспечения облета Луны человеком и возвращения его на Землю или орбиту временной внеземной станции. Выполнение работ - 1961- 1965 гг.
3. Создание космического автоматического аппарата для осуществления полета к Марсу и Венере с последующим возвращением в район Земли и передачей информации по радио и телевидению с целью исследования поверхности этих планет. Выполнение работ - 1963-1966 гг.
4. Сооружение искусственных поселений в космическом пространстве (межпланетных станций):
а) внеземной станции для проведения научных исследований с целью: изучения длительного влияния условий невесомости или искусственной тяжести на развитие растений, животных и человека; исследования длительного воздействия различных типов радиации на развитие растительных и животных организмов. Начало работ - 1962 г.;
б) внеземной станции как пункта приема и отправления космических ракет с целью: монтажа межорбитальных аппаратов; создания пункта связи с Землей посредством транспортных ракет; приема возвращающихся межорбитальных аппаратов. Начало работ - 1962 г.
После осуществления намеченных выше работ в дальнейшем могут быть поставлены следующие задачи: полет человека к Марсу и Венере; полет человека к Луне с посадкой и возвращением на Землю; сооружение постоянно действующей станции-колонии на Луне (начало исследовательских работ с 1960 г.).
IV. Основные научно-исследовательские работы
1. Исследование перспектив использования ракет на химическом топливе и атомных ракет с большим весом полезного груза для сообщений с искусственными спутниками и внеземными станциями. Выполнение работ- 1959-1960 гг.
2. Исследование перспектив использования межорбитальных аппаратов с малой тягой и большим запасом энергии (с ионными, плазменными и другими двигателями). Выполнение работ - 1959-1960 гг.
3. Решение задачи по сближению аппаратов между собой в космическом пространстве. После теоретических изысканий необходима экспериментальная проверка (см. раздел I). Выполнение работ -1958-1961 гг.
4. Разработка технологии сборки и сооружения внеземных станций и разработка специальных ракет-носителей, допускающих использование их корпусов в качестве готовых отсеков станции. Выполнение работ - 1959-1963 гг.
5. Исследование возможностей обеспечения замкнутого цикла жизнедеятельности в ограниченном пространстве. Исследование по созданию космических скафандров. Выполнение работ - 1960-1965 гг.
6. Разработка энергетических систем для обеспечения нужд внеземных станций и межорбитальных аппаратов. Выполнение работ- 1958-1962 гг.
7. Исследование перспектив использования радиосвязи на очень больших расстояниях и изыскание новых методов связи. Выполнение работ - 1959-1965 гг.
Примечания. 1. В настоящем разделе указаны только некоторые из научно-исследовательских работ; без сомнения, все темы по разделам I-III будут сопровождаться целым рядом соответствующих научно-исследовательских работ.
2. Все сроки названы только как совершенно предварительные.
3. Настоящий материал не обсуждался и не согласовывался с основными разработчиками, что и необходимо провести в дальнейшем.
1 Проект докладной записки, подготовленный С. П. Королевым как главным конструктором ракетно-космических систем и направленный им на согласование и подпись академику М. В. Келдышу. После согласования несколько измененный текст был подписан М. В. Келдышем и С. П. Королевым 27 мая 1959 г. и направлен в правительство. Публикуется впервые.
I. В настоящее время работы по исследованию космического пространства проводятся в основном теми же организациями, которые разрабатывают ракеты дальнего действия. Это обстоятельство несомненно имеет определенное положительное влияние на ход этих работ. Но уже в настоящее время, поскольку задачи и объем намечаемых в ближайшем будущем исследований космического пространства чрезвычайно расширяются, назрела необходимость привлечения к этим работам новых сил и новых организаций. Целесообразно было бы сохранить за основными промышленными организациями, работающими над ракетами, разработку ракет-носителей, включая сюда и ракетную часть дополнительных ступеней, вводимых специально для достижения космических скоростей и полета в космос.
Вновь привлекаемым организациям промышленности целесообразно было бы передать разработку, изготовление и лабораторно-стендовую экспериментальную отработку всех тех конструкций, систем и установок, которые предназначаются только для действия в космическом пространстве, т. е. искусственных спутников Земли разных назначений, космических ракет (без ракет-носителей, осуществляющих их вывод на космические орбиты), контейнеров с научной аппаратурой, а в будущем и межпланетных станций. Сюда следует отнести и соответствующие энергетические (двигательные) установки, используемые при полете в космосе для управления и корректировки, и другие связанные с этим вопросы.
Все это, как нам кажется, требует создания достаточно развитой научно-исследовательской и проектной организации с экспериментальной производственной базой и комплексом необходимых лабораторий и стендовых установок. Несомненно, при этом должна быть в какой-то мере сохранена возможность использования соответствующей производственной кооперации в промышленности. Нам кажется, что было бы правильным эту центральную научно-исследовательскую организацию по космическим исследованиям создать в виде Института межпланетных исследований.
Поскольку в наблюдении за советскими спутниками и ракетами, запускаемыми для научных исследований, участвуют многочисленные организации и наблюдатели социалистических стран, было бы целесообразным официальное участие в нем Китая, Чехословакии и других социалистических стран.
Подобная организация могла бы стать в дальнейшем научным центром международного значения по исследованию космического пространства, учитывая, что Советский Союз в этом направлении добился первых положительных результатов, и в содружестве с социалистическими странами эти результаты могли бы быть плодотворно развиты и приумножены в будущем.
II. Опыт работы последних лет над советскими спутниками и космической ракетой показал, что решающее значение для успеха исследований имеют радиотехнические средства, установленные на борту космических аппаратов для дальней радиосвязи, получения информации, введения коррекции при движении, радиосвязи для целей наблюдения и программирования и т. д. В данном случае здесь нужно говорить о радиосвязи с дальностью действия в несколько сот миллионов километров.
На борту спутников и космических ракет большое место также занимают автономные и комбинированные системы управления, стабилизации и коррекции в полете.
В связи с этим необходимо было бы организовать еще четыре специализированных института: один институт по разработке автономных систем управления и регулирования для космических аппаратов, другой институт - для дальней космической радиосвязи, третий - для радиотелеметрических измерений (тоже на расстояниях порядка сотен миллионов километров) и четвертый институт должен заниматься разработкой систем энергопитания (в том числе и с использованием атомной энергии).
III. В настоящее время разработка и изготовление аппаратуры для научных исследований производится непосредственно в лабораториях и институтах в основном в системе Академии наук СССР. Методически это, видимо, правильно, эта работа и должна проводиться соответствующими лабораториями и институтами, но изготовление этой аппаратуры в довольно большом количестве экземпляров и при обязательной гарантии определенной высокой надежности действия - эта задача не по силам Академии.
В этом отношении в соответствующих промышленных организациях имеются другие условия и навыки, безусловно обеспечивающие техническую надежность.
Необходимо было бы иметь специализированное конструкторское бюро с хорошей производственной базой (в основном приборной) для разработки и изготовления подобной аппаратуры для научных исследований по заданиям организаций Академии наук СССР и других научных организаций.
IV. В области космических исследований есть вопросы, значительно отдаленные по своему содержанию от вопросов, разрабатываемых в промышленных организациях.
Для их разработки целесообразно было бы создать специализированные институты, в первую очередь здесь можно было бы назвать Институт медико-биологического направления и специальный Научно-исследовательский планетный институт.
V. Для координации всех работ целесообразно было бы иметь Межведомственный научный совет при Академии наук СССР, возглавляемый вице-президентом Академии наук СССР.
В связи со сказанным выше вносятся следующие предложения:
1. Для разработки космических летательных аппаратов (искусственных спутников Земли и спутников других планет, космических ракет для полета к другим планетам, автоматических аппаратов (контейнеров) с приборами для научных исследований, межпланетных кораблей с людьми, искусственных межпланетных станций и станций на других планетах) необходимо создать Центральный научно-исследовательский институт с опытно-конструкторским бюро, экспериментальным производством и лабораторно-стендовой базой.
Указанный институт целесообразно создать на базе привлеченного к работам в этой области авиационного КБ и завода, освободив его от его тематики (за исключением тематики конструкторского коллектива, работающего над крылатым вариантом космического летательного аппарата), переведя туда ряд лабораторий, групп и отдельных специалистов, занимающихся в настоящее время космической тематикой*.
* Разработка двигателей (ЖРД, двигателей на твердом топливе, ионных двигателей) для космических летательных аппаратов должна производиться соответствующими специализированными ОКБ и НИИ. Установка этих двигателей и комплексная отработка в системе космического аппарата - производиться в Центральном институте межпланетных исследований.
Этот институт целесообразно организовать как Международный научный центр по освоению космического пространства с участием социалистических стран.
2. Разработку автономных систем управления искусственными спутниками Земли и космическими летательными аппаратами поручить одному из приборных НИИ авиапромышленности, освободив его от всяких других заданий.
Для усиления проектно-исследовательской части передать в этот НИИ другие коллективы, имеющие опыт в данной области. Для усиления производственной базы подключить к этому НИИ один из приборостроительных заводов.
3. Разработку радиотехнических систем для искусственных спутников Земли и космических летательных аппаратов поручить одному из НИИ Государственного комитета по радиоэлектронике, освободив его от других заданий и сделав головной организацией по всем радиотехническим системам.
Необходимо будет его усиление как за счет специалистов-радиотехников, передаваемых из уже имеющих опыт в данной области, так и путем значительного расширения его производственной базы.
4. Разработку специальных телеметрических систем для искусственных спутников Земли целесообразно оставить за коллективами, ведущими ее в настоящее время.
5. Разработку систем энергопитания (в том числе с использованием атомной энергии, для чего привлекаются соответствующие организации) поручить специальной организации, оставив при этом разработку химических источников тока и источников тока с использованием солнечной энергии за НИИИТ Главниипроекта Госплана СССР.
6. Разработку специальной аппаратуры для искусственных спутников Земли и космических летательных аппаратов по техническим заданиям их разработчиков и институтов Академии наук СССР поручить отделу, ведущему ее в настоящее время, реорганизовав его в самостоятельное ОКБ, освободив от всякой другой тематики.
В качестве производственной базы ОКБ необходимо подключить соответствующий завод.
7. Следует организовать специальный Аэрогазодинамический институт на базе подразделений, ведущих эти исследования, возложив на него задачи по космической аэрогазодинамике.
В связи с этим, а также по соображениям производственной целесообразности из состава нового института необходимо вывести и передать в конструкторские бюро подразделения материаловедения и прочности.
8. Целесообразно реорганизовать существующий двигательный НИИ, превратив его в специализированный научно-исследовательский институт по двигателям для космических летательных аппаратов.
9. Научно-исследовательские и опытные работы по медико-биологическому обеспечению космических полетов человека должны производиться в соответствующих медицинских учреждениях.
10. Для более глубокого и комплексного изучения планет с использованием космических летательных аппаратов целесообразно создать в системе Академии наук СССР специальный Планетный научно-исследовательский институт на базе сектора астроботаники Казахской Академии наук.
Для координации работ по освоению космического пространства, проводимых всеми организациями, необходимо создать Междуведомственный научный совет при АН СССР под руководством вице-президента АН СССР.
1 Письмо заместителю председателя Астрономического совета АН СССР доктору физико-математических наук А. Г. Масевич. Публикуется впервые.
Глубокоуважаемая Алла Генриховна!
Большое спасибо Вам за «Справку», присланную с письмом от 16 сентября 1959 г.
Еще в прошлом году мы беседовали с Вами в Московском университете (и, кажется, с академиком В. Л. Амбарцумяном) о разработке проекта и создании тяжелого спутника Земли, приспособленного для проведения астрономических наблюдений от внешних границ земной атмосферы и даже за пределами ее. Здесь я имею в виду систему «Восток» с весом отсека ракеты, предназначенного для аппаратуры, порядка 4-5 т. В этот вес входит вес полезного груза порядка двух тонн. Нам кажется, что в этом вопросе остановка не за нами, а за астрономами. Непонятно, почему так много упущено времени, а, по сути дела, нет даже проекта задания на разработку первой автоматической системы для проведения астрономических наблюдений со спутника.
Мы вносим предложение - немедленно начать работы в этом направлении под руководством Астрономического совета. В нужный момент ОКБ готово принять в этом участие.
Нам кажется, кроме того, что было бы правильным разработать достаточно широкий общий план действий с учетом перспективных задач в этой области. Видимо, в ближайшие 2-4 года можно ожидать, что вес тяжелых спутников возрастет в несколько раз, а полезный груз космических ракет может составить тоже порядка нескольких тонн.
Интересен и такой вопрос, как организация автоматической астрономической межпланетной станции, рассчитанной на длительное существование; видимо, возможно создать автоматическую станцию и на поверхности Луны.
В одном письме трудно охватить все вопросы, могущие представить определенный интерес в области надатмосферных астрономических исследований, да и не в этом задача. Хотелось бы, чтобы дело сдвинулось с застойной точки, и не хотелось бы оказаться в отстающих.
Может быть, будет полезным какое-то обсуждение в этой области, мы просим Вас проявить инициативу.
С искренним уважением. С. Королев
В результате проектно-исследовательских работ установлена принципиальная возможность высадки на поверхность Луны контейнера с аппаратурой (объект «Луна-Е»)2, а также создания искусственного спутника Луны (объект «Луна-Ж»)3. Обе эти задачи могут быть практически разрешены при использовании для полета к Луне ракеты-носителя «Спутник» в варианте с дополнительными ступенями.
Прошел 1959 год, однако до сих пор дело не сдвинулось с места и практически объекты «Луна-Е» и «Луна-Ж» не разрабатываются. По утвержденному плану работ «Луна-Е» намечена к запуску в 1961 г., а работы по «Луне-Ж» не предусматриваются вовсе.
Между тем обе эти работы несомненно представляют большой интерес и могли бы быть успешно проведены еще в текущем 1960 г. при должном внимании и хорошей организации этих работ. Основные затруднения при этом возникают в части разработки и создания аппаратуры для управления полетом и дальней связи объектов, находящихся на Луне либо около Луны, с Землей. Высадить на поверхность Луны автоматическую межпланетную станцию (АМС), равно как и создать спутник Луны, целесообразно только в том случае, если совершенно надежно будет обеспечена работа бортовой аппаратуры AMС и устойчивая связь с Землей в течение достаточно длительного времени. Отсутствие в настоящее время такой аппаратуры и задержки с ее разработкой и являются, по-видимому, главным препятствием для скорейшего осуществления объектов «Луна-Е» и «Луна-Ж» и их запуска.
1 Письмо С. П. Королева от 26 марта 1960 г. Публикуется впервые.
2 По варианту «Луна-Е» были осуществлены автоматические лунные станции конструкции С. П. Королева от станции «Луна-4», запущенной 2 апреля 1963 г. с промежуточной орбиты с помощью четырехступенчатой ракеты-носителя «Молния», до станции «Луна-9», запущенной 31 января 1966 г. и впервые осуществившей мягкую посадку на Луну 3 февраля, а также станция «Луна-13», доработанная под руководством Г. Н. Бабакина и запущенная 21 декабря 1966 г.
3 По этому варианту коллективом под руководством Г. Н. Бабакина были осуществлены автоматическая станция «Луна-10», запущенная 31 марта 1966 г. и 3 апреля ставшая первым в мире искусственным спутником Луны, и станции «Луна-11» и «Луна-12», выведенные на окололунные орбиты 28 августа и 25 октября 1966 г.
Известны некоторые планы в этом отношении, намеченные к осуществлению в США в 1960-1961 гг. Если США произведут запуск спутника Луны, то они несомненно получат много уникальных фотографий Луны и научных данных.
В настоящее время сложилось не совсем ясное положение с разработкой объектов «Луна-Е» и «Луна-Ж», в связи с чем просим Вас рассмотреть вопрос о ходе работ по этим объектам и принять необходимые решения.
Нам казалось бы также необходимым принятое решение по этим работам доложить ЦК КПСС ввиду важности вопроса.
1 Документ подготовлен в головном ОКБ по инициативе и под руководством С. П. Королева с целью привлечь особое внимание к обеспечению надежности в процессе разработки, изготовления, испытаний и подготовки к запуску пилотируемых космических аппаратов и их ракет-носителей. После согласования документа с главными конструкторами систем и агрегатов, входящих в ракетно-космический комплекс «Восток», изложенные в нем требования стали законом для всей отрасли при подготовке космических аппаратов для полетов человека. Публикуется впервые.
1. Назначение объекта
Объект «Восток-В» предназначен для осуществления первых полетов человека продолжительностью до одних суток.
2. Состав объекта и основные особенности систем
1. Система ориентации создается на базе солнечной системы ориентации объекта «Восток-А» с использованием трех комплектов чувствительных элементов и электронных блоков управления системы. Дополнительно вводится ручное управление. Исполнительные органы на спускаемом аппарате и приборном отсеке (повышенной эффективности) дублируют друг друга. Система стабилизации спускаемого аппарата не устанавливается.
2. Тормозная двигательная установка, система терморегулирования, система космовидения с двумя телевизионными камерами, телеметрическая система контроля орбиты, пеленгаторы спускаемого аппарата, автономный регистратор, командная радиолиния с дешифратором сложных команд создаются на основе систем объекта «Восток-А» с проведением дополнительных испытаний и необходимых доработок в части повышения надежности систем.
3. Система управления на участке ТДУ, программно-временное устройство, оптический ориентатор, радиотелефонные линии системы «Заря», катапультируемое кресло пилота, скафандр, неприкосновенный аварийный запас пилота с радиосредствами пеленгации пилота и радиосвязи после его приземления используются в том виде, в котором они разработаны для объекта «Восток-Б».
4. Автоматика приземления объекта «Восток-А» дорабатывается в связи с введением аварийного спасения пилота при авариях на участке выведения.
5. Разрабатывается упрощенный пульт пилота на базе пульта объекта «Восток-Б».
6. Система регенерации должна обеспечить регенерацию воздуха в кабине в течение 10 суток. Пилот снабжается скафандром, обеспечивающим возможность его пребывания в течение 4-5 час в разгерметизированном объекте. (Прорабатывается вопрос о возможности увеличения этого промежутка времени.)
7. Системы питания, водоснабжения и ассенизации разрабатываются в упрощенном варианте, исходя из обеспечения пилота в течение 10 суток.
8. В спускаемом аппарате (СА) устанавливается комплект системы для передачи оперативной телеметрической информации и радиотелеграфной передачи. Антенна этого комплекта устанавливается на корпусе СА и раскрывается после разделения.
9. Медицинская исследовательская аппаратура устанавливается в упрощенном варианте, обеспечивающем контроль пульса, дыхания и кардиограмму.
10. Должна быть обеспечена возможность включения и выключения системы «Заря» по КРЛ.
11. Должна быть обеспечена блокировка включения ТДУ при неориентированном положении объекта (отсутствие сигнала с датчика ориентации).
3. Схема и программа полета
1. Для возможности осуществления аварийного спуска объекта с орбиты в случае отказа тормозной двигательной установки:
а) объект выводится на орбиту с минимальным временем существования около 2-3 суток и максимальным не более 8-10 суток (с учетом разброса параметров активного участка);
б) прорабатываются мероприятия по тепловой защите кабины при естественном торможении объекта в атмосфере.
2. Источники питания должны обеспечивать работу аппаратуры объекта в течение 10 суток при работе аппаратуры по аварийной программе.
3. Аварийное спасение пилота производится по следующей схеме:
при аварии ракеты-носителя на начальном участке полета (до 40-й секунды) производится аварийное катапультирование пилота из спускаемого аппарата по команде, подаваемой по КРЛ, с последующим спасением его на парашюте;
при аварии ракеты-носителя с 40-й по 150-ю секунду полета (момент отделения головного обтекателя) производится аварийное выключение двигательной установки ракеты от концевых контактов гироприборов. При дальнейшем снижении до высоты H=7 км производится катапультирование пилота и спуск его на парашюте.
Система приземления спускаемого аппарата взводится от автономного временного устройства на 70-й секунде полета: при аварии ракеты-носителя со 150-й до ~700-й секунды полета производится аварийное выключение двигательной установки ракеты от концевых контактов гироприборов и отделение спускаемого аппарата. При снижении спускаемого аппарата система приземления срабатывает в штатном режиме;
при аварии ракеты-носителя в конце участка выведения (с ~ 700-й до ~ 730-й секунды) от концевых контактов гироприборов производится аварийное выключение двигательной установки ракеты и отделение всего объекта от ракеты. При дальнейшем снижении объекта производится разделение спускаемого аппарата и приборного отсека. Система приземления срабатывает в штатном режиме.
Моменты времени, соответствующие границам участков, подлежат уточнению.
4. Меры по повышению надежности систем объекта
Предусматриваются следующие меры повышения надежности основных систем объекта:
а) по системе ориентации: устанавливаются две системы ориентации: автоматическая система ориентации на Солнце (с тремя комплектами датчиков и электронных блоков) и система ручной ориентации; предусматриваются две независимые пневмосистемы для ориентации;
б) по системе управления на участке работы ТДУ и схеме разделения: дублируются отдельные элементы схемы, в том числе источники тока; дублируются пиротехнические узлы системы разделения;
в) по двигательной установке 3-й ступени ракеты-носителя и тормозной двигательной установке объекта проводятся отборочные испытания в следующем порядке.
Изготавливается 8 комплектов сборок и узлов двигателей. На двух комплектах проводятся их чистовые испытания. Из числа собираемых шести комплектов двигательных установок два комплекта подвергаются чистовым доводочным испытаниям. При положительном результате этих испытаний четыре остальных комплекта идут на сборку;
г) по программно-временным устройствам: устанавливаются два комплекта программно-временного устройства;
д) по системе терморегулирования: применяются независимые приводы створок жалюзи; дублируются гидроприводы;
е) по системе космовидения: дублируются телевизионные камеры и радиопередатчики;
ж) по системе радиоконтроля орбиты: устанавливаются два комплекта системы; система может быть использована для грубого определения параметров орбиты;
з) по командной радиолинии: устанавливаются два комплекта КРЛ; основные команды (на включение цикла спуска) проходят по обоим комплектам;
и) по автоматике приземления: дублируются элементы схемы и пиропатроны; вводится пироприставка для дублирования замка открытия катапультного люка;
к) по радиотелефонной линии «Заря»: устанавливаются 3 независимые двухсторонние линии связи; (2 канала KB и 1 канал УКВ);
л) по катапультируемому креслу: дублируются элементы автоматики кресла; на кресле размещаются основной и запасной парашюты пилота.
5. Организационные меры по повышению надежности ракет-носителей и объектов «Восток-В»
1. Устанавливается личная ответственность главных конструкторов, директоров заводов и руководителей служб за качественность технической документации, правильность конструктивных решений, отработанность и надежность элементов конструкции, за качественность изготовления, сборки и испытаний.
2. Главными конструкторами или руководителями предприятий в развитие этого положения выпускаются специальные положения, предусматривающие усиление контроля за технологией сборки, испытаний агрегатов и личной ответственности исполнителей за качественность технической документации, правильность конструктивных решений, отработанность и надежность элементов конструкции, за качественность изготовления, сборки, испытания узлов и агрегатов для ракет-носителей и объекта «Восток-В».
3. Вводится приемка этапов сборки и испытаний узлов и агрегатов для ракет-носителей и объектов «Восток-В» силами специальной контрольной службы.
4. Вводится следующий порядок оформления работ по ракетам-носителям и объектам «Восток-В» на заводах-изготовителях:
а) агрегаты и сборки, устанавливаемые с серийных изделий и изготавливаемые для этих изделий, должны иметь заключение главных конструкторов о годности на ракету-носитель или объект «Восток-В»;
б) разрабатываются ведомости контроля операций сборки и испытаний изделия с указанием конкретных исполнителей, отвечающих за качественность сборки и испытания в соответствии с документацией на ракету-носитель и объект «Восток-В»;
в) вводятся ведомости отступлений от технической документации главного конструктора ракеты-носителя и объекта «Восток-В», утверждаемые лично главным конструктором, с приложением их к формуляру ракеты-носителя и объекта «Восток-В»;
г) заключение о допуске ракеты-носителя и объекта «Восток-В» к испытаниям дается совместным решением главных конструкторов по результатам сборки и комплексных испытаний ракеты-носителя или объекта «Восток-В».
1 Эти соображения подготовлены С. П. Королевым в связи с предстоявшей в марте 1960 г. второй сессией Комитета ООН по мирному использованию космического пространства и изложены им в письме академику М. В. Келдышу.
Публикуется впервые по копии, подписанной С. П. Королевым 15 марта 1960 г.
Работа является одним из немногих документов, отражающих мнение С. П. Королева по правовым проблемам исследования космического пространства и международного сотрудничества в этой области, и представляет интерес с точки зрения предыстории успешно развивающейся в настоящее время программы «Интеркосмос».
В процессе подготовки к принятию международной программы по исследованию космического пространства можно обмениваться информацией чисто научного характера, под которой можно понимать следующее:
давление и состав атмосферы в верхних слоях; концентрация положительных ионов;
величины электрического заряда спутников и напряженности электростатического поля Земли; напряженность магнитного поля Земли; интенсивность корпускулярного излучения Солнца; состав и вариации первичного космического излучения, распределение фотонов и тяжелых ядер в космических лучах; микрометеориты;
температура внутри и на поверхности спутника. В части международной программы по мирному использованию космического пространства можно рекомендовать создание усилиями нескольких стран наиболее совершенного комплекса аппаратуры для научных исследований типа поименованных выше. Подобная исследовательская аппаратура могла бы быть установлена и на советских спутниках, если это будет признано целесообразным и по этому вопросу будет принято соответствующее решение.
В этом случае имеется в виду, что для установки исследовательской аппаратуры других стран представляется «космическая часть», будь то спутник или контейнер.
Можно отметить в связи с этим, что проведение радиотехнических, оптических и других наблюдений, как правило, не связано с ракетой-носителем и местом ее запуска.
При рассмотрении вопроса о привлечении иностранных ученых, кроме поставки исследовательской аппаратуры, еще и к наблюдениям за полетом в каждом отдельном случае должен быть прежде всего решен вопрос о необходимости и возможности такого участия. По-видимому, в большинстве случаев на наблюдательных станциях при осуществлении радиотехнических, оптических и других наблюдений этот вопрос может быть решен положительно.
В качестве примеров международной программы сотрудничества можно было бы назвать вопросы создания «навигационных спутников» для общего пользования типа «космических маяков», спутников всеобщей метеорологической службы, одновременный запуск высотных ракет с исследовательскими целями в разных странах и т. д. Можно для примера рекомендовать следующие формы активного сотрудничества ученых различных стран: приглашение специалистов другой страны в лабораторию, подготовляющую тот или другой эксперимент (в части научной аппаратуры); назначение ученого в стране запуска для осуществления эксперимента, разработанного ученым другой страны; посылка ученым какой-либо страны подготовленной им аппаратуры для установки на космическом объекте в страну, осуществляющую запуск.
По вопросу распределения радиочастот следует согласиться с предложением Министерства связи СССР о том, чтобы, основываясь на решении Административной конференции Международного союза электросвязи, ожидать, когда в 1963 г. этот вопрос будет внесен на рассмотрение Чрезвычайной конференции Международного союза электросвязи.
Целесообразно предложить, чтобы в случае падения космического аппарата на территорию другого государства или в открытое море государство, в распоряжении которого окажется указанный аппарат, обязано было бы незамедлительно вернуть его владельцу. По вопросам о возможности столкновения космических аппаратов между собой и с самолетами. Целесообразно отвести обсуждение этой проблемы в ближайшее время, поскольку практическая возможность таких столкновений исключается.
По вопросу об ответственности за ущерб, причиненный иностранным государствам космическими аппаратами, следует считать, что в соответствии с общепризнанными принципами международного права государство, причинившее вред другому государству или его гражданам в результате запуска космических аппаратов, не может уклоняться от материальной ответственности. В дополнение к указанному было бы своевременно рассмотреть вопрос об организации Института межпланетных сообщений и космических исследований, а также об учреждении в СССР научно-технического журнала по проблемам межпланетных полетов и космических исследований. Это значительно облегчило бы решение вопросов, которые сейчас неизбежно возникают в большом количестве и будут возникать дальше в этой области науки и техники.
Возможно, что этот межпланетный институт будет целесообразно организовать с участием социалистических стран подобно тому, как организован Институт по мирному использованию атомной энергии в г. Дубна. На такой институт можно было бы возложить координацию многих вопросов, связанных с международным сотрудничеством, и научно-технические консультации.
1 Статья С. П. Королева, опубликованная в газете «Правда» от 10 ноября 1960 г. под псевдонимом «Профессор К. Сергеев».
Социалистическая революция в нашей стране пробудила могучие силы, таившиеся в народе. Небывалое развитие за 43 года Советской власти получила экономика нашей страны, ее культура, подлинного расцвета достигла советская наука - самая передовая наука современности. Под руководством родной Коммунистической партии она претворила в жизнь самые смелые идеи, дерзновенные мечты, которые еще совсем недавно многим казались несбыточными.
Весь мир видит, каких вершин достигло в нашей стране научное творчество, воодушевленное животворными идеями Октябрьской революции, как успешно развивается драгоценное наследие, полученное советскими учеными от своих славных предшественников. Иллюстрацией этому могут служить многочисленнейшие примеры. К их числу относится научное наследие, оставленное великим русским ученым Константином Эдуардовичем Циолковским, чьи гениальные идеи стали претворяться в жизнь только после Октября 1917 года. Еще в прошлом веке он начал создавать работы огромной научной важности. Но до революции, как отмечал ученый, его «мечта не могла осуществиться. Лишь Октябрь принес признание трудам самоучки»... Он с глубокой благодарностью подчеркивал ту действенную помощь, которую оказали ему Советская власть и партия. «Все свои труды по авиации, ракетоплаванию и межпланетным сообщениям,- писал Циолковский незадолго до смерти,- передаю партии большевиков и Советской власти - подлинным руководителям прогресса человеческой культуры. Уверен, что они успешно закончат эти труды». Радостно видеть, что завещание великого ученого выполняется. Его идеи живут в том особенно увлекательном и бурно развивающемся разделе науки, который связан с исследованиями космического пространства, с достижениями Советского Союза в ракетной технике. Именно в них с небывалой яркостью проявились творческие силы советского народа, народа-труженика, народа-творца, созидателя.
В наши дни особенно ясным становится значение научного подвига, совершенного К. Э. Циолковским, который в условиях царской России бедствовал, его смелые мысли не получали признания. Еще в 1883 году он написал работу «Свободное пространство», где доказывал принципиальную целесообразность использования реакции истекающей струи для перемещения в пространстве летательного аппарата. В 1896 г. он твердо убедился в том, что единственным техническим средством для вылета в заатмосферное пространство является ракета.
Классический труд К. Э. Циолковского «Исследование мировых пространств реактивными приборами», опубликованный в 1903 г., по праву считается первым в мире научным трудом в области космических полетов.
В своих дальнейших работах К. Э. Циолковский пришел к ряду капитальных выводов и решений, которые и по сей день не потеряли значения и ценности. Он исследовал проблемы преодоления земного тяготения, сопротивления атмосферы, вопросы использования для ракет жидкого топлива, рациональной конструкции ракет, их формы, внутреннего устройства, изучал огромный круг сложнейших вопросов.
Особо необходимо отметить работу Константина Эдуардовича над теорией и проектами составных ракет, или, как он их называл, ракетных поездов. Эти его работы по существу открыли человечеству дорогу в космическое пространство.
Венцом всех мечтаний К. Э. Циолковского было создание искусственного спутника Земли и в отдаленном будущем - полет к планетам Солнечной системы.
Говорят, что обычно мечта опережает действительность. Это часто бывает и в жизни, и в науке. Наша действительность уже опередила многие самые смелые надежды основоположника учения о межпланетных полетах.
Прошло немногим более трех лет со времени запуска первого в мире искусственного спутника Земли. Светлая звезда, поднятая в небо 4 октября 1957 г. могучей рукой советского народа, возвестила всему миру об осуществлении дерзновенной мечты человечества. С тех пор советская наука уверенно и планомерно движется вперед по пути изучения и освоения космического пространства.
Второй и третий советские искусственные спутники Земли в значительной степени умножили достижения на этом пути. Большой вес советских спутников, высокая степень их оснащенности сложной аппаратурой для различных исследований принесли ценнейшие научные результаты, привели к выдающимся научным открытиям.
Полет на втором спутнике собаки Лайки показал принципиальную осуществимость полета живого существа в космосе. Продолжавшийся почти два года полет вокруг нашей планеты третьего спутника - этой огромнейшей космической лаборатории - принес небывалые по своей значимости и объему всевозможные данные.
Три советские космические ракеты, преодолев, по терминологии К. Э. Циолковского, «панцирь тяготения и сопротивления», ушли в безграничные просторы космоса к Солнцу, к Луне. Одна из них, обогнув Луну, открыла сокровенные тайны обратной стороны естественного спутника Земли.
Совсем недавно за одни сутки советский корабль-спутник, пройдя вокруг Земли свыше семисот тысяч километров космического пути, с величайшей точностью впервые в истории возвратился из космоса на поверхность нашей планеты. Собаки Белка и Стрелка и другие живые существа - участники этого необычайного путешествия - вернулись на Землю в самом отличном состоянии. В таком же состоянии находится и сам возвратившийся из этого полета корабль-спутник, вполне пригодный для повторных полетов.
Пуск искусственных спутников Земли, космических ракет и кораблей-спутников позволил советским ученым провести широкие научные исследования свойств верхней атмосферы и прилегающего к Земле космического пространства, магнитных полей Земли и Луны, электромагнитного и корпускулярного излучений Солнца, космических лучей, межпланетной пылевой и газовой среды, микрометеоров и ряда других явлений.
Трудно переоценить научную значимость полученных таким путем результатов. Ценность их огромна. В настоящее время советская наука располагает в этой области достаточными данными для того, чтобы двигаться все дальше по пути изучения космоса. Огромную ценность представляет также накопленный за последние годы опыт разработки, испытания в полете и совершенствования многочисленных технических систем, устройств и конструкций, действующих на борту космических ракет и кораблей или относящихся к комплексу наземных средств. Среди них, в частности,- многочисленные измерительные радиотехнические и оптические системы, автоматические системы и агрегаты, приборы и устройства для регулирования движения, системы, обеспечивающие необходимые условия для жизнедеятельности животных и растений при их полете в космосе.
В настоящее время советская наука и техника располагают обширным арсеналом средств, надежно обеспечивающих проведение сложнейших исследований космического пространства. Дальнейшее развитие науки и техники позволит перейти, как об этом мечтал и К. Э. Циолковский, к планомерному изучению других небесных тел. Ближайшим из них является Луна - естественный спутник нашей планеты. Очень заманчиво было бы провести дальнейшие углубленные исследования Луны, так успешно начатые советской наукой. Особенный интерес представляет возможность непосредственного изучения Луны сперва путем посадки па ее поверхность автоматических научных станций, связанных с Землей по радио, а затем - путем высадки там экспериментаторов и сооружения на Луне обитаемой научной станции. Но на этом не остановится проникновение в космос пытливой человеческой мысли.
Космические ракеты, несущие на своем борту автоматические научные станции с различной аппаратурой, стремительно двинутся к ближайшим планетам Солнечной системы. Из них наибольший интерес представляют Марс и Венера. Вначале возможно будет обследовать эти планеты, так сказать, извне, но с достаточно близкого расстояния, произвести фотографирование поверхности Марса и облачного покрова Венеры, попытаться определить их атмосферу и хотя бы в самом первом приближении оценить возможность наличия на этих планетах жизни.
Несомненно, что дальнейшим этапом явится посадка на эти планеты автоматических научных станций, могущих систематически производить определенный цикл научных наблюдений и измерений, передавать полученные там данные по радио на Землю.
В дальнейшем автоматические аппараты, сделанные рукою человека, могут проникнуть и в иные удаленные места нашей Солнечной системы - к поясу астероидов, к Юпитеру и другим дальним планетам.
Но одной из самых главных задач является осуществление полета человека в космос с исследовательскими целями. Как бы ни были совершенны приборы и аппаратура на автоматических станциях, все же ничто не может заменить разум пытливого исследователя, способного познать, проанализировать и обобщить увиденные им либо записанные с помощью аппаратуры явления и процессы в космосе и на далеких небесных телах.
О полете человека много говорят, пишут, делают прогнозы, но задача советской науки состоит в том, чтобы обеспечить надежный полет и безусловно гарантированное возвращение на Землю советского человека из космического полета. Нам чужды рекордсменство и легкомысленность в этом вопросе, присущие определенным кругам на Западе, и особенно в США, где хотят «забросить» человека в космос на ракете в авантюристических рекламных целях.
В настоящее время уже имеются условия и средства, необходимые для того, чтобы советский исследователь мог совершить космический полет. Но следует накопить дальнейший практический опыт по запуску кораблей-спутников и осуществлению их благополучной и надежной посадки обратно на Землю. Нужно надежно отработать в условиях многократных полетов в космосе всю сложную технику этого дела. Советские ученые, инженеры, техники, рабочие со всей серьезностью, с чувством высокой ответственности работают над решением этой задачи, и нет сомнения в том, что она будет успешно разрешена.
Осуществление полета человека в космосе откроет новые, невиданные перспективы развития науки. За первыми полетами туда последует создание на орбите около Земли постоянной орбитальной обитаемой станции, где научные сотрудники будут систематически вести разносторонние наблюдения, проводить опыты на высоте сотен километров над Землей. Ракеты, предназначенные для связи, будут совершать регулярные рейсы с Земли на станцию и обратно.
Появятся искусственные спутники Земли для различных народнохозяйственных целей. Они будут предназначены, например, для ретрансляции радиопередач и телевидения, для службы погоды, для астрономических наблюдений. Появятся и многоместные корабли-спутники экскурсионного назначения. Любознательные космические туристы в воскресный день смогут обстоятельно осмотреть с них весь земной шар. Пусть это сегодня еще фантазия, но вспомним еще раз, что в нашей жизни действительность иногда обгоняет самую смелую мечту.
Нет сомнения в том, что не за горами и то время, когда могучие космические корабли весом во много десятков тонн, оснащенные всевозможной научной аппаратурой, с многочисленным экипажем, покинут Землю и, подобно древним аргонавтам, отправятся в далекий путь. Они отправятся в заоблачное путешествие, в многолетний космический рейс к Марсу, Венере и другим далеким мирам. Можно надеяться, что в этом благородном, исполинском деле будет все более расширяться международное сотрудничество ученых, проникнутых желанием трудиться на благо всего человечества, во имя мира и прогресса.
Развитие могучей советской индустрии, достижения нашей науки и техники, творческий созидательный труд освобожденного человека - человека социалистического общества, вдохновленного великими идеями коммунизма, идеями Октября, обеспечивают решение всех этих грандиозных задач.
Победа Октябрьской революции окрылила науку, поставила ее на службу самым высоким гуманистическим идеалам, создала все условия для ее процветания и прогресса. Коммунистическая партия любовно развивает и направляет советскую науку, выращивает многочисленные кадры специалистов, способных решать сложнейшие проблемы во всех областях знаний, в том числе и в области изучения космических просторов. Научное наследие, переданное К. Э. Циолковским партии большевиков и Советской власти, успешно разрабатывается, претворяется в жизнь, творчески развивается советскими учеными.
Мы живем в замечательное время, когда волею пробужденных Октябрем народов воплощаются в жизнь самые смелые замыслы, когда наша Отчизна достигла невиданного в истории величия. В короткий исторический срок под руководством Коммунистической партии наш народ добился крупных побед в строительстве социализма и коммунизма. Завоевания советской науки и техники в области исследования космического пространства, в мирном использовании энергии атома, в создании современной ракетной техники и в других отраслях знания свидетельствуют о великих творческих возможностях социализма. Эти возможности поистине неисчерпаемы!
Большие возможности в открытии новых явлений и законов природы, в исследовании планет и Солнца создали искусственные спутники Земли и космические ракеты, позволившие человеку проникнуть в космос. Из проекта Программы Коммунистической партии Советского Союза |
1 Статья С. П. Королева, опубликованная в газете «Правда» от 14 октября 1961 г. под псевдонимом «Профессор К. Сергеев».
Вдохновляющие грандиозные задачи стоят перед советской наукой в эпоху построения коммунистического общества. В числе научных проблем, отмеченных в проекте Программы партии, поставлена задача овладения космическим пространством. В нынешнем году 4 октября исполнилось четыре года с того знаменательного дня, когда был запущен первый в мире советский искусственный спутник Земли, открывший эру космических полетов. Впервые летательный аппарат, созданный руками человека, разорвал извечные путы земного притяжения, достиг первой космической скорости и превратился в небесное тело, стремительно обращавшееся вокруг Земли.
В последующие полтора года совершили длительные полеты второй и третий советские спутники, намного превосходившие первый как по весу, так и по своему научному оснащению. Это были летающие лаборатории, оборудованные разнообразной автоматической аппаратурой, выполнявшей программу сложных уникальных научных исследований в космическом пространстве. В течение 1959 г. были запущены три советские космические ракеты. Была достигнута и несколько превышена вторая космическая скорость.
Солнце получило свой первый искусственный спутник. Пришедшие из безграничных глубин космоса, зазвучали на Земле радиосигналы советских автоматических межпланетных станций. Задача выведения космических ракет с исключительно высокой точностью на сложные орбиты была разрешена и подтверждена экспериментальным путем. Успешно выполнена необычайно сложная, но перспективная задача - с борта тяжелого искусственного спутника Земли, с высоты около 235 км над ее поверхностью, был произведен старт космической ракеты, несущей межпланетную автоматическую станцию к Венере.
Эти полеты щедро обогатили науку результатами первостепенного значения.
Получены экспериментальные данные о верхних слоях атмосферы, о ее составе и строении, а также о ее плотности. Исследовались границы и состав радиационных поясов Земли. Получены данные о потоках заряженных частиц, идущих от Солнца, о его коротковолновых излучениях, а также о составе первичного космического излучения.
Получены сведения о плотности материи в межпланетном пространстве.
Произведено фотографирование значительной части обратной стороны Луны, до сих пор остававшейся неизвестной. Установлено отсутствие магнитного поля Луны. Получены интересные результаты по концентрации заряженных частиц на больших высотах, что имеет важное значение для изучения условий распространения радиоволн.
Проводились систематические исследования жизнедеятельности подопытных животных и изучение комплекса вопросов, связанных с обеспечением жизненных условий человека при космических полетах. Сюда входили вопросы полета на ракетных аппаратах с учетом воздействия перегрузок, длительного пребывания в условиях невесомости.
Весь обширный комплекс работ по исследованию космического пространства проводился на основе успешного развития и непрерывного совершенствования советской ракетной техники, с использованием новейших достижений отечественной науки и промышленности. К этим работам был привлечен широкий круг советских ученых, конструкторов, испытателей и высококвалифицированных рабочих различных специальностей. Задача проникновения в космос может быть отнесена к разряду самых новых и наиболее сложных комплексных проблем современной науки и техники. В постановке исследований в этом направлении и их успешном и планомерном осуществлении наиболее полно и ярко воплотились мудрость и прозорливость Коммунистической партии, преимущества советского строя, могучие творческие силы, талантливость и упорный, самоотверженный труд советских людей.
Эти работы повседневно пользовались неослабным вниманием партии и правительства и всегда получали поддержку и необходимую помощь.
Советская наука решительно продвигалась дальше вперед в борьбе за овладение космическим пространством. Новый шаг был сделан с большой перспективой и с новым качеством. Весной 1960 г. появились могучие советские корабли-спутники. Была поставлена задача осуществления управляемого космического полета и возвращения из космоса на Землю.
19 августа 1960 г. впервые из полета с первой космической скоростью по орбите спутника Земли благополучно возвратился на ее поверхность советский корабль. Серия дальнейших полетов кораблей-спутников позволила накопить достаточный опыт для первого в истории полета на корабле «Восток-1» летчика-космонавта СССР Юрия Гагарина 12 апреля 1961 г. С этого дня советская земля стала берегом Вселенной. Прошло совсем немного времени, как был совершен длительный 25-часовой полет летчика-космонавта СССР Германа Титова на корабле «Восток-2».
Эти первые рейсы советских космонавтов показали, что орбитальные длительные полеты человека на управляемых кораблях-спутниках являются делом реальным и перспективным. Вывод был ясен: человек должен и может свободно и вполне надежно летать в космосе.
Задача овладения космическим пространством может быть успешно разрешена советской наукой, техникой и промышленностью. Уже в настоящее время, на современном начальном этапе развития искусственных спутников Земли, орбитальные космические аппараты этого типа представляют значительный интерес как для научных исследований околоземного пространства и Земли, как планеты нашей Солнечной системы, так и для разрешения целого ряда прикладных задач, имеющих народнохозяйственное значение. Создание системы нескольких спутников на высотах порядка 36 тыс. км с их суточным периодом обращения вокруг Земли позволит обеспечить всеобщую связь и ретрансляцию радио- и телевизионных передач. Экономически такая схема выгоднее, чем сооружение сложных радиорелейных линий связи на Земле. Эти вечные спутники нашей планеты, осуществляя с высокой точностью свое движение, послужат надежными ориентирами при решении навигационных задач для морских судов и самолетов. Система, состоящая из спутников, совершающих свое движение вокруг Земли на меньших высотах, может обеспечить постоянную информацию о состоянии погоды и прогнозирование ее по изменениям, происходящим в верхних слоях атмосферы и в облачном покрове.
В дальнейшем, по всей вероятности, будут разработаны методы активного воздействия на климатические условия. Система таких спутников позволит осуществлять глубокое и, что самое важное, непрерывное изучение высоких слоев атмосферы и космического пространства, окружающего Землю. Большие перспективы сулит использование системы спутников для несения службы радиационного наблюдения за земной атмосферой, для службы Солнца и астрономических наблюдений. Здесь плотная атмосфера, окружающая Землю, уже не окажет своего влияния и не будет препятствовать этим исследованиям. И, наконец, космические полеты орбитальных аппаратов открывают перспективы сверхбыстрых грузовых, почтовых и пассажирских сообщений. Ведь средняя скорость полета корабля «Восток-2» составила около 28 тыс. км/час. Любые, самые большие расстояния могут быть пройдены за немногие минуты полета. Следует иметь в виду, что еще пять-десять лет назад пассажирские полеты на реактивных самолетах казались неосуществимыми, а в настоящее время это наиболее быстрый и надежный вид транспорта.
Для проведения комплексных исследований научного характера, а также для обеспечения необходимого порядка при эксплуатации и контроля за работой различных систем спутников, которые со временем будут нести службу на различных орбитах» у Земли, целесообразно будет, на наш взгляд, создание постоянных орбитальных станций вокруг Земли. Их автоматическая аппаратура, а при необходимости дежурный персонал, состоящий из инженеров, механиков, экспериментаторов, обеспечат проведение необходимых отладочных, ремонтных и прочих работ.
Овладение космическим пространством связано с наличием новых, необычных для земных условий особенностей. При работе в космосе должна быть обеспечена совершенная система автоматизации всех операций и процессов с необычайно высокой степенью надежности действия на протяжении, быть может, ряда лет при непрерывной эксплуатации. Решение этой задачи представляет большие трудности и потребует качественно нового подхода при создании радиоэлектронной аппаратуры, систем регулирования, источников питания, систем связи и т. д. Было бы невыгодным для решения той или иной практической задачи во всех случаях выводить на орбиту с помощью ракет каждый раз свой спутник, как это делается сейчас. Видимо, в космосе должна быть осуществлена хорошо продуманная система космических орбитальных сооружений в виде спутников, станций, других аппаратов, вечно существующих на своих орбитах около Земли и выполняющих свои функции с надежностью и неизменной точностью, подобно движению небесных тел. При этом, учитывая условия невесомости, разработка и сборка таких конструкций должна производиться в космосе, что открывает новые необычайные возможности в области конструирования, использования новых материалов, энергии Солнца, создания сперва частичного, а впоследствии и более полного биологического круговорота веществ для длительного обеспечения жизни космонавтов. Освоение прилегающих к Земле областей космического пространства послужит надежной базой для дальнейшего развития дальних космических полетов. Сперва это будут полеты автоматических научных станций к Луне со спуском на ее поверхность. Затем облет человеком Луны и высадка на ее поверхности. Организация на Луне постоянной научной станции, а впоследствии и промышленного объекта позволит использовать те нетронутые и еще неизвестные ресурсы этого наиболее близкого к нам небесного тела для науки и народного хозяйства.
Расстояние от Земли до Луны (около 385 тыс. км) не представляет непреодолимого препятствия для современной ракетной и космической техники.
Большой интерес представляет изучение ближних планет Солнечной системы - Марса и Венеры. Посылка к этим планетам автоматических межпланетных научных станций - дело вполне реальное и осуществимое в ближайшие годы. Сперва облет планет и проведение исследований и фотографирования, а затем и высадка научных станций на поверхность Марса, а также попытка проникновения в облачный покров Венеры для исследования непосредственными методами.
Создание огромных, весом в десятки тонн, межпланетных кораблей с экипажем, состоящим из нескольких человек, позволит впервые осуществить длительные, порядка двух-трех лет, космические полеты к ближним мирам нашей Солнечной системы. А далее, в перспективе,- возможность проникновения в глубины Вселенной, что позволит получить новые научные данные и сведения о планетах, Солнце, звездах и туманностях безбрежного космического пространства...
Советские ученые с честью выполнят грандиозные задачи, возложенные на них проектом Программы партии. Они приложат все силы, чтобы добиться еще более значительных побед в овладении космическим пространством.
1 Статья С. П. Королева, опубликованная в газете «Правда» от 31 декабря 1961 г. под псевдонимом «Профессор К. Сергеев».
Стремителен бег времени. Прошел всего лишь год, но как много событий свершилось в минувшем, 1961 году!
Ныне светлые зори коммунизма освещают людям социалистического мира, всему прогрессивному человечеству дорогу к коммунизму. Мечта становится явью, реальным планом наших дней. Нынешнее поколение советских людей будет жить при коммунизме!
Замечательных успехов в минувшем году достигли советская наука, техника и промышленность, что ярко отразилось в осуществлении впервые космических полетов Ю. А. Гагарина и Г. С. Титова на кораблях-спутниках «Восток-1» и «Восток-2». Трудно переоценить все огромное значение этих полетов, воистину открывших для человечества эру космического летания. Полет Юрия Гагарина по своим техническим показателям не имеет себе равных в истории: средняя скорость в этом полете составила около 28 тыс. км/час, высота полета до 327 км, длительность маршрута свыше 40 тыс. км вокруг земного шара за фантастическое время - 108 мин!
Расстояние, почти равное по протяженности трассе от Земли до Луны и обратно, за 25 час 18 мин пролетел Герман Титов. Столь необычайный и длительный полет происходил строго по расписанию. Отважный космонавт в условиях, по его же словам, полного комфорта выполнял сложную программу научных исследований, поддерживал постоянную связь по всем радиоканалам с Советским Союзом, передал из космоса приветствия народам всех континентов Земли, обедал, спал и даже делал гимнастические упражнения. «Восток-2» стремительно двигался по своей орбите, проходя с секундной точностью заданные районы, сменяя каждые полтора часа день и ночь, в то время как на советской земле многие десятки наблюдательных пунктов вели строгий учет и регистрацию самых мельчайших событий, явлений и процессов, происходивших на его борту. Герман Титов спал, а удары его пульса были известны всем людям нашей планеты. Его сон продлился на 35 минут больше, чем было предусмотрено расписанием, но специалисты говорили: «Это ничего, он хорошо спит, пусть поспит еще немного!».
Советская земля, весь мир восторженно встречали героев-космонавтов. Они были первыми. Но можно не сомневаться, что семья летчиков-космонавтов будет расти и крепнуть. И с берега Вселенной, которым стала священная земля нашей Родины, не раз уйдут в еще неизведанные космические дали советские корабли. Каждый их полет и возвращение будут великим праздником советского народа, всего передового человечества - победой Разума и Прогресса!
Важнейшим итогом полетов кораблей-спутников «Восток-1» и «Восток-2» является полное подтверждение осуществимости космического полета человека, отработка сложной ракетной техники для выведения кораблей-спутников на орбиту и для их полета по орбите, а также решение не менее сложной задачи обратного возврата на Землю с посадкой в заданном районе. Проблема полетов человека в космическом пространстве, несомненно, является одной из наиболее сложных и новых комплексных научных проблем.
Огромное внимание и повседневная забота родной Коммунистической партии, вдохновенный самоотверженный труд советских людей, расцвет отечественной науки - вот те могучие силы, которые подняли советских космонавтов в их беспримерных полетах. Еще мало изученные пространства космоса, несомненно, представляют большой практический интерес для решения целого ряда прикладных задач народнохозяйственного и научного значения.
Можно ожидать в ближайший период времени создания системы спутников-станций для целей связи и ретрансляций радио- и телевизионных передач, для обеспечения навигации судов и самолетов, для систематического наблюдения за погодой, а в будущем, быть может, и для некоторого активного воздействия на формирование погоды.
С помощью спутников и пилотируемых орбитальных аппаратов будут проводиться научные исследования Земли как планеты Солнечной системы, будут изучаться прилегающие к земной атмосфере области космического пространства и явления, связанные как с деятельностью Солнца, так и зависящие от процессов, происходящих в далеких просторах Вселенной. И наконец, видимо, найдет свое практическое решение проблема сверхскоростной почтовой связи, грузового транспорта и пассажирских перевозок на ракетных кораблях спутниках. А ведь всего каких-нибудь десять-пятнадцать лет назад полеты даже на реактивных самолетах были только экспериментальными, доступными лишь для квалифицированного летчика. Сейчас же советские реактивные пассажирские самолеты - один из самых быстрых, удобных и надежных видов транспорта.
Можно ожидать, что пассажирский полет через космос в пределах примерно половины околоземного витка орбиты займет для достижения любого заданного района на поверхности земного шара от одного до двух часов. Сегодня это еще лишь прогнозы. Конечно, эта техника не придет сразу и не сразу станет доступной, удобной и надежной. Для этого еще потребуется очень много труда и усилий ученых, конструкторов, рабочих. Несомненно, нужны будут и многие полеты космонавтов. Нужно будет многократно, систематически и в длительных полетах отрабатывать материальную часть кораблей-спутников, все их бортовые системы, средства связи с Землей, средства приземления, совершенствовать наземные службы.
Одной из важнейших задач является проблема встречи в космосе с другим кораблем-спутником либо с орбитальной станцией, система подхода и стыковки их на орбите.
По всей видимости, в дальнейшем орбитальные аппараты в космическом пространстве у Земли будут создаваться по определенной системе с расчетом на их существование па своей орбите в течение весьма длительного времени. Ведь очевидно, что нельзя дальше мириться с таким относительно непродолжительным полезным существованием спутников и орбитальных станций, как это имеет место в настоящее время. Куда лучше будет послать к такой орбитальной станции корабль-спутник, который доставит туда дежурный персонал для контроля и ремонта, а возможно, и новую смену бортового экипажа такой станции, аппаратуру для замены, топливо и т. д. Стыковка и в дальнейшем сборка межпланетных кораблей па орбите в условиях невесомости позволят использовать новые возможности для совершенствования конструкции, а также накопить необходимые запасы топлива для старта с орбиты, как это было уже осуществлено при запуске с борта тяжелого спутника советской автоматической межпланетной станции к планете Венера.
Для этого будущие орбитальные аппараты и корабли-спутники должны обладать необходимой маневренностью при движении в космосе, а также при стыковке на орбите и иметь возможность сравнительно длительного нахождения в космическом полете, порядка 15-30 суток. Кроме того, для членов экипажа корабля должны обеспечиваться не только нормальные жизненные и рабочие условия, но и определенный комфорт и удобства, например, такие, как возможность принять дуга либо совершить прогулку типа комнатной, а в дальнейшем, вероятно, и с возможностью выхода из корабля в космическое пространство.
Важным вопросом является изучение влияния невесомости при длительном пребывании человека в космосе и приспособление организма к этим условиям. Здесь одним из путей явится воспроизведение хотя бы весьма малой искусственной силы тяжести на борту космического аппарата. Однако все эти требования пригодны лишь для космонавтов-профессионалов, а для будущих пассажиров орбитальных кораблей-спутников нужно резко снизить либо почти совсем снять существующие сейчас медицинские ограничения. Здесь много и смело должны потрудиться медики, а также и конструкторы кораблей. Необходимо существенно снизить перегрузки, возникающие при выводе на орбиту и при посадке, за счет, конечно, известных потерь в использовании энергетического баланса ракеты-носителя, изменения самого характера полета и некоторого допустимого уменьшения средней рейсовой скорости полета.
Одной из самых увлекательнейших проблем, волнующих на протяжении веков умы человечества, является проблема полета к другим планетам и далеким мирам Вселенной. Сначала к наиболее близкому к Земле небесному телу - вечному спутнику нашей планеты Луне, несущей ныне на своей поверхности вымпел Советской страны, затем к ближайшим к Земле планетам Солнечной системы - опаленному Меркурию, окутанной плотной облачностью Венере, загадочному Марсу, далекому Юпитеру и остальным четырем естественным планетам.
Таковы вероятные межпланетные маршруты советских исследователей. А далее - гигантские солнца и миры других галактик. Нет необходимости говорить о необычайной трудности осуществления таких полетов даже к ближайшим планетам нашей Солнечной системы. Центральное место среди всех вопросов занимают проблемы энергетики с возможностями использования эффективных химических топлив, ядерной энергии и сочетаний этих энергетических систем в межпланетном корабле. А в дальнейшем, быть может, и применение колоссальной энергии превращения антивещества и создание фотонной ракеты либо использование межпланетным кораблем для своего движения энергии космических электромагнитных полей, существование которых можно предположить в безграничном космическом пространстве. Используя современные космические ракеты, можно выполнить полеты к планетам со скоростью порядка 12-15 км/сек, т. е. со скоростью, по величине близкой и несколько большей значения второй космической скорости. В перспективе на химических топливах можно увеличить значение скорости при полете в космическом пространстве до 50-100 км/сек. Сочетая химические и ядерные источники энергии, по всей видимости, в будущем окажется возможным достичь скоростей полета до 500-1000 км/сек. Но эти огромные скорости невероятно малы по сравнению с протяженностью тех маршрутов, которые предстоит пройти. Необходимо добиваться скоростей полета порядка пятидесяти - ста тысяч километров в секунду, и при этом окажется возможным совершение полетов лишь в небольшой области Вселенной. В ближайшие годы продолжительность будущих полетов примерно со второй космической скоростью к Марсу и Венере при оптимальных условиях и с возвращением обратно на Землю составит около 2-3 лет. Такой же полет, например, к планете Юпитер потребует около 6 лет, а более дальние маршруты будут достигнуты лишь по мере принципиального совершенствования энергетики и роста скоростей полета.
Здесь, помимо огромных технических трудностей, возникает и преграда времени, ограничивая возможности проникновения человека на протяжении его жизни к далеким мирам. Общепринятым является утверждение, что лишь резкое увеличение скорости движения, возможно, позволит преодолеть «временной барьер». Но не только эти вопросы определяют реальность дальних межпланетных полетов. Проблема обеспечения жизнедеятельности в таком полете может быть разрешена лишь путем создания на борту межпланетного корабля замкнутой экологической системы с постоянным круговоротом вещества для обеспечения жизни космонавтов. Энергия Солнца здесь будет использоваться в полной мере, как это предвидел в своих работах К. Э. Циолковский, и в то же время придется надежно защищать космонавтов от вредного излучения Солнца и других видов излучений, которые возможны в космосе. Должны найти свое решение и многие другие проблемы - сверхдальняя радиосвязь на протяжении многих сотен миллионов километров, астронавигация, обеспечивающая необходимую точность при длительном космическом полете, и т. д.
Закончился 1961 год. Это был год великих подвигов и свершений советского народа, год XXII съезда партии, принявшего программу построения коммунизма, год триумфальных достижений советской науки и выдающегося проявления мужества наших летчиков, проложивших первые дороги в космическом пространстве. Впереди человека ждут бескрайние просторы космоса, бесчисленные трассы новых космических полетов. И они будут, эти полеты! Нет предела смелым дерзаниям свободного человека, строящего новое, коммунистическое общество!
1 Проспект первого советского ИСЗ народнохозяйственного назначения, подготовленный головным ОКБ под руководством С. П. Королева. Публикуется впервые.
1. Введение
Экспериментальный спутник связи «Молния-1» предназначен для проверки принципов построения и выявления эксплуатационных особенностей систем дальней радиосвязи с использованием искусственных спутников. Экспериментальная система дальней связи через спутник «Молния-1» должна быть организована между Москвой и Уссурийском. Подключение этой системы к существующим радиорелейным линиям позволит осуществлять связь Дальнего Востока (г. Владивосток) с основными городами европейской части СССР и Западной Европы.
Аппаратура ретрансляции спутника позволяет вести передачу телевизионной программы (один канал) или осуществлять двустороннюю многоканальную телеграфную и телефонную связь (40- 60 каналов).
По своим основным техническим характеристикам спутник «Молния-1» должен явиться прототипом спутников, входящих в будущем в эксплуатационную систему связи по территории СССР и со странами северного полушария. Предварительные данные такой системы приведены в разделе 5 настоящего проспекта. Отличительными особенностями спутников связи типа «Молния-1» являются:
необходимость обеспечения надежной работы комплекса бортовой аппаратуры в течение длительного времени. При малой длительности работы аппаратуры для обеспечения непрерывности связи потребуется производить последовательные пуски большого числа спутников, в связи с чем система связи будет экономически нецелесообразной. Требуется ресурс аппаратуры более 5000-10 000 час. В настоящее время аппаратура космических объектов имеет в большинстве случаев меньший ресурс;
необходимость точного выведения спутников на высокие орбиты (до 40 тыс. км) и точной коррекции орбит;
использование в ряде бортовых систем (например, система ориентации) новых принципов в связи со специфическими требованиями к спутнику;
необходимость надежной отработки взаимосвязи элементов комплекса, включающего в себя спутник, наземные приемно-передающие пункты связи, командно-измерительные пункты, линии связи и управления.
В связи с этим для создания спутника «Молния-1» и экспериментальной системы дальней связи необходимо осуществить большую экспериментальную отработку надежности и ресурсные испытания бортовой аппаратуры в наземных условиях и в полете и вместе с тем отработать все элементы комплекса на ряде последовательных опытных пусков, обеспечив достижение требуемых характеристик.
Первые пуски спутника «Молния-1», проведение которых желательно в кратчайшие сроки, должны иметь целью отработку выведения спутника на орбиту и получение первых данных о работе линии дальней радиосвязи через спутник.
На этих пусках, проводимых до окончания ресурсных испытаний и наземной доводки аппаратуры, не ставится задача обеспечения длительной ее работы. Для решения поставленных задач на первых пусках достаточна длительность работы аппаратуры в несколько недель. После выхода из строя аппаратуры спутник может быть ликвидирован путем его подрыва.
Основной задачей последующих пусков должна явиться отработка надежности и проверка ресурса аппаратуры и оборудования в условиях космоса, а также получение практических данных по принципам построения и эксплуатационным особенностям систем дальней радиосвязи через спутники.
Более детально предложения по плану отработки спутника «Молния-1» изложены в разделе 4.
2. Основные данные экспериментальной системы дальней радиосвязи
Экспериментальная система дальней радиосвязи в соответствии с ТЗ включает в себя два наземных приемно-передающих пункта и один спутник на орбите.
Наземные приемно-передающие пункты экспериментальной системы размещаются на территории измерительных пунктов в Подмосковье и в Уссурийске.
Наземные пункты оборудованы приемно-передающей аппаратурой связной радиолинии, аппаратурой командно-измерительного комплекса и снабжены антеннами диаметром параболоида 15 м (по 2 антенны на каждом пункте), а также другими антеннами. Выбранная орбита спутника, при условии ее периодической коррекции, позволяет обеспечить в экспериментальной системе сеансы связи (при одновременной радиовидимости спутника из указанных выше пунктов) длительностью около 8-10 час в сутки (один сеанс через каждые 14-16 чар). В дальнейшем в эксплуатационной системе, состоящей из трех спутников, эта же орбита обеспечит непрерывную круглосуточную связь. При отсутствии коррекции орбиты длительность сеансов связи может меняться в пределах от 4 до 10 час в сутки в зависимости от положения трассы, которое меняется с течением времени.
В сеансах связи система должна обеспечивать один из следующих режимов работы:
ретрансляция телевизионной программы (1 канал) в соответствии с принятым в СССР стандартом;
ретрансляция дуплексных, телефонных или телеграфных передач по 60 каналам.
Экспериментальная система обеспечивает указанную связь между Москвой и Уссурийском.
Вместе с тем использование этой системы совместно с существующими радиорелейными и кабельными линиями Советского Союза и стран Европы позволит осуществить передачи телевизионных программ из основных городов европейской части СССР, стран народной демократии и Западной Европы на Дальний Восток (г. Владивосток и г. Уссурийск).
На основе международной договоренности имеется возможность использовать систему для передачи телевизионных программ из Москвы или Владивостока в страны северного полушария, включая страны Северной Америки, например в Кубу. Для приема таких передач могут быть использованы имеющиеся в ряде стран антенны больших размеров и приемная аппаратура. Приспособление и использование такой аппаратуры возможно при условии опубликования основных технических характеристик системы передачи (частоты, вида модуляции и др.) и периодического сообщения целеуказаний для наведения антенн на основе соответствующего соглашения.
3. Краткая характеристика спутника и его бортовых систем
1. Выведение спутника
Выведение спутника связи «Молния-1» на орбиту производится носителем «Молния».
Предварительно спутник с последней ступенью носителя выводится на промежуточную низкую орбиту с высотой перигея 200 км. высотой апогея 500 км и наклонением 65°. Апогей промежуточной орбиты находится в южном полушарии.
В районе апогея указанной орбиты через 50 мин после выведения производится запуск двигателей последней ступени, которая сообщает спутнику дополнительную скорость V=2,5 км/сек. В результате спутник переходит на эллиптическую орбиту с апогеем высотой 40 тыс. км в северном полушарии. Высота перигея эллиптической орбиты 500 км, период обращения спутника 12 час, наклонение орбиты 65°.
После выведения спутника на орбиту необходимо обеспечить его движение таким образом, чтобы трасса его движения занимала определенное положение по отношению к наземным пунктам, обеспечивая максимальную продолжительность сеансов связи. Эта задача решается системой коррекции. Система коррекции предназначена также для периодической коррекции орбиты в связи с ее постепенной деформацией под действием притяжения Луны и Солнца.
2. Состав бортовой аппаратуры
Вес спутника 1600 кг.
На борту спутника установлена радиоаппаратура ретрансляции для осуществления дальней радиосвязи.
Кроме того, в состав бортовой аппаратуры спутника входят:
система ориентации спутника и коррекции орбиты;
корректирующая двигательная установка;
система терморегулирования;
система единого энергопитания с солнечной батареей;
аппаратура командно-измерительного комплекса;
программно-временное устройство;
система коммутации и управления аппаратурой;
антенные устройства.
Система ориентации и коррекции
Система осуществляет постоянную ориентацию корпуса спутника с закрепленными на нем панелями солнечных батарей на Солнце с точностью ±10°. Кроме того, в сеансах связи система обеспечивает с помощью специального привода ориентацию поворотных бортовых антенн ретрансляционной радиоаппаратуры на Землю с точностью около ±7°.
В системе используется принцип гиросиловой стабилизации с помощью специального маховика-гироскопа. Коррекция силовой стабилизации и необходимые программные развороты спутника осуществляются системой реактивных сопел. В качестве чувствительных элементов в системе ориентации используются оптические и инфракрасные датчики.
Прорабатывается возможность использования в качестве датчика ориентации антенн на Землю специальной радиоаппаратуры. На участках коррекции система осуществляет необходимую ориентацию спутника в пространстве и управляет работой корректирующего двигателя.
Корректирующая двигательная установка
Двигательная установка работает на топливе АК+ДМГ и рассчитана на трехкратный запуск в полете. Номинальная тяга в пустоте 200 кг. Суммарный импульс 8000 кг-сек. Общее время работы 40 сек.
Система терморегулирования
Система терморегулирования обеспечивает поддержание температуры газа внутри спутника в необходимых пределах (0-40° С) и отвод тепла, выделяемого при работе бортовой аппаратуры. Для теплообмена с внешней средой в системе используются радиационные поверхности, связанные с внутренней частью спутника жидкостным контуром. Терморегулирование производится изменением расхода жидкости (изооктана) в контуре. Для обеспечения длительной работы в системе отсутствуют подвижные элементы, работающие в условиях космического пространства.
Система единого энергопитания
Система состоит из солнечных батарей, буферной батареи химических источников тока и коммутирующей автоматики. Площадь солнечных батарей 26 м2 (на первых спутниках 14 м2). Номинальное напряжение в системе 27 в. Мощность системы питания в сеансах связи до 1000 вт.
Бортовая аппаратура командно-измерительного комплекса
Аппаратура командно-измерительного комплекса обеспечивает: определение координат спутника на орбите;
прием с Земли 60 разовых команд и программы работы бортовой аппаратуры в объеме 1000 двоичных единиц с передачей на Землю квитанций о прохождении команд;
передачу на Землю телеметрической информации о работе всех бортовых систем;
наведение антенн наземных пунктов дальней радиосвязи. Для повышения надежности предусматривается дублирование наиболее ответственных элементов и приборов.
Система управления аппаратурой спутника
Автономное управление работой бортовой аппаратуры (включение и выключение, переключение режимов, задание циклов коррекции) обеспечивается бортовым программно-временным устройством по программам, передаваемым с Земли через радиолинию. Программа работы бортовой аппаратуры может задаваться на 1-3 суток.
Передача команд от программно-временного устройства и командной радиолинии отдельным приборам производится системой коммутации и управления бортовыми системами.
Антенные устройства
На борту спутника установлены две параболические антенны (основная и резервная) для аппаратуры ретрансляции и командно-измерительной аппаратуры, а также две всенаправленные антенны командной радиолинии.
Диаметр параболических антенн 1,2 м, диаграмма направленности по уровню 0,5-25°.
Конструктивное выполнение
Спутник имеет герметичный корпус, внутри которого устанавливается приборная рама с бортовой аппаратурой. На верхней части корпуса установлена корректирующая двигательная установка. К корпусу жестко прикреплены лопасти солнечной батареи, а также на специальных штангах подвижные антенны. На корпусе установлены, кроме того, выносные радиаторы системы терморегулирования и оптические датчики системы ориентации. На участке выведения панели солнечной батареи и антенны находятся в сложенном состоянии и раскрываются после отделения спутника от носителя.
3. Основные проектные данные спутника «Молния-1»
| Номинальные параметры орбиты: | Размах панелей солнечных батарей | 14 м | |
| высота апогея | 40 000 км | Точность ориентации: | |
| высота перигея | 500 км | на Солнце | +10° |
| период обращения | 12 час | на Землю | ±7° |
| наклонение орбиты | 65° | Дальность действия радиосистем | 50 000 км |
| Вес спутника | 1600 кг | ||
| Вес бортовой аппаратуры | 1200 кг | Длительность сеансов связи (на линии Москва - Уссурийск) | до 8-10 час * |
| Диаметр корпуса | 1,3 м | ||
| Общая длина спутника | 4,0 м | ||
* При системе из 3 спутников может быть обеспечена непрерывная круглосуточная связь по территории СССР и с основными странами северного полушария.
4. План отработки спутника «Молния-1» и экспериментальной системы связи
Основными техническими задачами, которые должны быть решены для создания спутника «Молния-1», являются: создание надежной бортовой аппаратуры и оборудования с ресурсом, на порядок большим практически достигнутого в настоящее время в ракетной технике;
экспериментальная проверка работоспособности и сохранения технических характеристик ряда элементов спутника (солнечные батареи, оптические датчики, антенный привод) при длительном воздействии на них специфических факторов космического пространства (радиация, метеорная эрозия, глубокий вакуум и др.); отработка точного выведения спутника на высокую орбиту с последующей ее периодической коррекцией;
отработка взаимодействия бортовых систем спутника с наземным оборудованием системы связи и командно-измерительного комплекса.
Особенно большие трудности представляет решение задачи обеспечения надежной работы бортовой аппаратуры при достигнутом уровне разработки элементов и полуфабрикатов, применяемых в аппаратуре.
Исходя из этих задач, предлагается следующий план отработки спутника «Молния-1».
1. Отработка выведения спутника на орбиту в соответствии с принятой схемой выведения. Получение первых опытных данных о работе аппаратуры дальней радиосвязи, командно-измерительного комплекса, системы ориентации, основанной на новых принципах, и других бортовых систем спутника. Для решения этих задач должны быть предусмотрены два-три пуска.
2. Проведение ресурсных испытаний бортовой аппаратуры на нескольких комплектах для получения статистических данных. Доводка аппаратуры по надежности. Эта работа должна быть начата в ближайшее время и проводиться параллельно с осуществлением первых пусков спутника.
3. Отработка систем и аппаратуры спутника по надежности и длительности работы в условиях полета в космическом пространстве. Дальнейшая отработка элементов системы связи и командно-измерительного комплекса и накопление опытных данных для уточнения ее расчетных характеристик (диаграммы направленности, энергетических характеристик и др.). Для этих задач следует предусмотреть не менее двух-трех пусков спутника.
4. Проведение пусков с целью получения уточненных данных о работе всего комплекса связи и разработки, окончательных рекомендаций по построению эксплуатационной системы.
При такой организации работ по спутнику «Молния-1» будет подготовлена надежная база для осуществления в 1964-1965 гг. достаточно долговечной эксплуатационной системы связи через искусственные спутники Земли.
5. Эксплуатационная система дальней радиосвязи на основе спутников типа «Молния-1»
На базе спутников связи типа «Молния-1» в будущем возможно создание эксплуатационной системы радиосвязи по территории Советского Союза и со странами северного полушария. Такая система в сочетании с местными радиорелейными линиями сможет обеспечить передачу телевизионных программ Центрального телевидения во все основные районы СССР.
Для осуществления круглосуточной связи по территории СССР и стран социалистического лагеря система должна включать три спутника, находящихся на одинаковых эллиптических орбитах с апогеями в северном полушарии. Высота апогея орбит должна составлять 40 000 км, наклонение 65°. Большие оси орбит должны быть развернуты друг относительно друга на 120°. Движение спутников по орбитам должно синхронизироваться путем периодических коррекций их орбит. В этом случае может быть обеспечено последовательное прохождение спутников над одними и теми же районами со сдвигом по времени 8 час, что при длительности сеансов связи каждого спутника 8-10 час и обеспечивает непрерывную круглосуточную связь.
Для осуществления приема телевизионных программ, передаваемых через спутники на территорию СССР, должны быть созданы 20-25 узловых приемных пунктов, расположенных в основных административно-хозяйственных центрах СССР. Пункты должны быть оборудованы большими антеннами и необходимой радиоаппаратурой. Принимаемые узловыми приемными пунктами телевизионные программы должны ретранслироваться далее местным телецентром по радиорелейным линиям.
При такой схеме связи система спутников заменяет собой телевизионные магистральные радиорелейные линии, общая сеть которых по территории СССР по генеральному плану должна быть создана только к 1980 г.
С помощью спутников эта задача может быть решена в более короткие сроки и с меньшими капитальными затратами. Как показывает предварительная оценка, эксплуатационные затраты при использовании системы спутников также оказываются меньшими, чем при использовании радиорелейных линий.
Для использования в эксплуатационной системе спутники должны быть снабжены ретрансляционной аппаратурой, усовершенствованной по сравнению с аппаратурой, разрабатываемой для экспериментальной системы. Работы в направлении усовершенствования аппаратуры в настоящее время проводятся. Эксплуатационная система связи, включающая три спутника, может быть использована также для осуществления постоянной связи с большинством стран северного полушария в рамках международного сотрудничества.
Для этого необходимо создание на территории соответствующих стран приемно-передающих пунктов, оборудованных специальной аппаратурой с большими антеннами.
Длительности сеансов связи между отдельными пунктами зависят от их относительного географического положения.