Сканировал и обработал Юрий Аболонко (Смоленск)

НОВОЕ В ЖИЗНИ, НАУКЕ, ТЕХНИКЕ


ПОДПИСНАЯ НАУЧНО-ПОПУЛЯРНАЯ СЕРИЯ

КОСМОНАВТИКА, АСТРОНОМИЯ


12/1990


Издается ежемесячно с 1971 г.


В. П. Мишин

ПОЧЕМУ МЫ НЕ СЛЕТАЛИ НА ЛУНУ?

В ПРИЛОЖЕНИИ ЭТОГО НОМЕРА:
СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ: СОЗВЕЗДИЕ БЛИЗНЕЦОВ
ПЛАНЫ, ПРОЕКТЫ, ПРОГНОЗЫ



01
Издательство «Знание» Москва 1990



ББК 22.654
М 71


Редактор ВИРКО И. Г.


СОДЕРЖАНИЕ

Введение3
Автоматы ведут разведку4
Программа «Сатурн–Аполлон»9
Как это начиналось17
Без Королева27
Итак, итог41
ПРИЛОЖЕНИЕ 
Страницы истории: Созвездие Близнецов44
Планы, проекты, прогнозы54




Мишин В. П.

М 71
Почему мы не слетали на Луну? – М.: Знание, 1990. – 64 с., ил. – (Новое в жизни, науке, технике. Сер. «Космонавтика, астрономия»; № 12).

ISBN 5-07-001569-9

15 к.

Известный советский ученый в области космонавтики, соратник С. П. Королева, непосредственный участник описываемых событий рассказывает о нашей так и не состоявшейся лунной программе.

Брошюра рассчитана на широкий круг читателей.

1605000000ББК 22.654

ISBN 5-07-001569-9© Мишин В. П. 1990 г.



ВВЕДЕНИЕ

Почему мы не слетали на Луну? – вопрос, который задается все чаще и чаще. Эта тема была строго засекречена, и только в последнее время некоторые сведения о нашей лунной программе появились в открытой печати. Можно согласиться с автором брошюры «Аполлоны» летят на Луну»*, писавшим, что даже успехи США в осуществлении высадки американских астронавтов на поверхность Луны освещались нашими средствами массовой информации явно односторонне и недостаточно. Замалчивая реальные факты, положение дел мы представляли таким образом, будто в СССР работы по пилотируемому полету на Луну не проводились и наши усилия были сосредоточены только на ее исследованиях при помощи автоматических космических аппаратов. Более того, мы даже стали утверждать, что в исследовании Луны можно обойтись только автоматическими аппаратами, что человеку на Луне делать нечего.

* Г. М. Салахутдинов «Аполлоны» летят на Луну – М.. Знание (Сер. «Космонавтика, астрономия». – 1988. – № 10).

Сейчас пришло время не только прямо заявить, что в нашей стране существовала программа пилотируемого полета на Луну, но и рассказать о ее подробностях. К сожалению, она не имела далеко идущей цели и была подчинена лишь престижным соображениям – осуществить облет Луны, а затем и высадку человека на ее поверхность раньше американцев.

Первым, кто начал заниматься работами по освоению Луны, был коллектив, руководимый С. П. Королевым. Главный конструктор наметил реальные пути облета Луны космонавтами, высадки их на ее поверхность с возвращением на Землю. Автоматические космические аппараты «Луна» были этапами отработки элементов, аппаратуры и наземных средств ракетно-космических систем для исследования Луны при помощи пилотируемых космических кораблей. Дальний космос, Луна, ближайшие планеты Солнечной системы – это была цель всей его жизни.

Так почему же эти разработки не были завершены после его внезапной и преждевременной кончины? Почему мы не слетали на Луну?

Вот на эти вопросы я и попытаюсь ответить в этой брошюре.

АВТОМАТЫ ВЕДУТ РАЗВЕДКУ

Высадка человека на поверхность Луны – необходимый этап познания человечеством Вселенной. Как в нашей стране, так и в США подготовке пилотируемых полетов к Луне предшествовало ее исследование при помощи автоматических космических аппаратов. Нужно было проверить принципы разработки средств (как бортовых, так и наземных), необходимых для обеспечения движения космических аппаратов по заданным траекториям, посадки их на поверхность Луны в заданных районах, изучить условия пребывания людей на ее поверхности. Для этих целей в США были разработаны автоматические космические аппараты типа «Пионер» и «Рейнджер» Они предназначались для изучения траекторий полета к Луне, исследования ее поверхности с пролетных траекторий. Были также разработаны аппараты типа «Лунар-орбитер», служившие для фотографирования поверхности Луны с окололунных орбит, типа «Сервейер», с помощью которых отрабатывались средства посадки на Луну и исследовалась ее поверхность. С результатами запусков этих автоматических космических аппаратов читатель может более подробно ознакомиться в уже упоминавшейся брошюре Г. М. Салахутдинова.

Запуск наших автоматических космических аппаратов к Луне, разработанных в ОКБ, руководимом С. П. Королевым, можно разделить на два этапа.

Первый этап – автоматические межпланетные станции «Луна-1, 2, 3» (рис. 1) Они запускались трехступенчатой ракетой-носителем «Восток» с ракетным блоком «Е», имеющим кислородно-керосиновый ЖРД РО-7 конструкции ОКБ, которым руководил С. А. Косберг (рис. 2) Этот блок запускался после выключения рулевых двигателей центрального блока. Цель запусков станций этого поколения (их масса не превышала 300 кг) – освоение траектории движения автоматических космических аппаратов, запускаемых с Земли посредством непрерывного разгона на активном участке траектории «Луна-3» была снабжена системой ориентации, что дало возможность произвести фотографирование обратной стороны Луны и передать се изображение на Землю. Запуском этого аппарата было положено начало создания систем управления движением космических аппаратов.


04
Рис. 1. Траектории движения АМС «Луна-1, -2-, -3», запущенных РН «Восток» с блоком «Е»

05
Рис. 2. Ракетный блок «Е»

Второй этап – автоматические межпланетные станции «Луна-4 – -9», запуск которых (рис. 3) осуществлялся при помощи четырехступенчатой ракеты-носителя «Молния» (рис. 4) с ракетными блоками «И» и «Л». Ракетный блок «И» третьей ступени имел кислородно-керосиновый ЖРД РО-9 (также «фирмы» С. А. Косберга), запускаемый сразу после выключения рулевых двигателей центрального блока на первом активном участке траектории. Ракетный блок «Л» четвертой ступени имел кислородно-керосиновый ЖРД С1-5400, разработанный в нашем ОКБ. Он обладал хорошими по тому времени энергомассовыми характеристиками и был приспособлен к запуску при длительном пребывании в условиях невесомости. Ракетный блок «Л» имел также систему обеспечения запуска основного двигателя и систему стабилизации – ориентации. Оки были смонтированы на ферме, отделяющейся от блока «Л» после запуска основного двигателя.


06
Рис. 3. Траектории движения АМС второго поколения, запущенных РН «Молния»

07
Рис. 4. Ракета-носитель «Молния»

Выведенная на орбиту искусственного спутника Земли четвертая ступень с ракетным блоком «Л» совершала в течение некоторого времени полет при неработающем двигателе. В заданный момент ступень ориентировалась в пространстве, двигатель запускался и разгонял станцию до скорости, близкой ко второй космической.

Такой метод разгона позволял осуществлять полет к Луне с одинаковыми энергозатратами в любой день независимо от положения Луны на орбите и увеличить массу «Лун» второго поколения с 300 до 1600 кг. Это дало возможность С. П. Королеву перейти к осуществлению мягкой посадки на поверхность нашего спутника. Со 2 апреля 1953 г. по 4 ноября 1965 г. было запущено пять таких автоматических аппаратов – «Луна-4, -5, -6, -7, -8», и только запуск «Луны-9» массой 1893 кг (рис. 5), осуществленный 31 января 1966 г. (уже после кончины С. П. Королева), закончился успешно. Спускаемый аппарат массой около 100 кг прилунился в районе Океана Бурь в точке с координатами 7° с. ш. и 60° з. д. Впервые в истории была совершена мягкая посадка на поверхность Луны, на Землю передана панорама лунной поверхности.


08
Рис. 5. «Луна-9»

В 1964 – 1965 гг. при помощи той же РН «Молния» были запущены три автоматических аппарата «Зонд-1, -2, -3» для отработки управления их движением на дальних межпланетных трассах. Во время пролета последнего из них вблизи Луны были проведены фотографирование и передача на Землю изображения поверхности обратной стороны Луны (включая и часть поверхности, не охваченной при фотографировании «Луной-3»).

В 1965 г. работы по исследованию Луны при помощи станций второго поколения С. П. Королевым были (вместе с большим заделом) переданы ОКБ, которым руководил Г. Н. Бабакин. Там эти работы успешно развивались и привели, как известно, к созданию «лунников», доставивших на Землю образцы лунного грунта а также знаменитых «Луноходов-1, -2». При этом использовались ракеты-носители, разработанные в ОКБ С. П. Королева. Сам же Сергей Павлович и его коллектив занялись в основном разработкой ракетно-космических комплексов для пилотируемых космических кораблей.

ПРОГРАММА «САТУРН–АПОЛЛОН»

Для посадки космонавтов на поверхность Луны и их возвращения на Землю требовалось существенное увеличение массы полезной нагрузки, выводимой на околоземные орбиты, соответственно увеличивались и энергомассовые затраты.

Эти затраты зависели от схемы и состава ракетно-космического комплекса, предназначенного для решения этой задачи, а они, в свою очередь, – от того, где будет находиться спускаемый аппарат, служащий для обеспечения безопасного возвращения участников экспедиции на Землю. Он мог быть доставлен на околоземную орбиту и находиться там до возвращения экспедиции, члены которой должны были перейти в него для возвращения на Землю. Спускаемый аппарат мог быть доставлен на окололунную орбиту и ожидать на ней совершивший высадку на Луну экипаж для возвращения его непосредственно на Землю. Возможна была и такая схема, когда спускаемый аппарат с экипажем доставлялся непосредственно на поверхность Луны и возвращался на Землю.

Очевидно, что конструкция спускаемых аппаратов во втором и третьем случаях должна рассчитываться на вход в атмосферу (при возвращении на Землю) со второй космической скоростью. Эти экспедиции могли быть осуществлены как одним запуском тяжелой ракеты-носителя, выводящей на околоземную орбиту лунный ракетный комплекс, так и при помощи нескольких (более легких) ракет-носителей, выводящих либо на околоземные, либо на окололунные орбиты части лунного орбитального комплекса, стыкуемые на этих орбитах. НАСА рассматривало две схемы экспедиции на поверхность Луны, со встречей на околоземной орбите и со встречей на окололунной орбите.

Первоначально была выбрана схема со встречей и стыковкой на околоземной орбите. Рассматривались два варианта двухпусковой схемы: встреча со стыковкой и встреча с заправкой топливом. Однако в июне 1962 г. НАСА при непосредственной поддержке президента Кеннеди остановило свой выбор на однопусковой схеме со встречей на окололунной орбите взлетного модуля лунного корабля с орбитальным (основным) блоком космического корабля «Аполлон», в состав которого входил спускаемый аппарат. В этой схеме ракетный блок третьей ступени C-IVБ с кислородно-водородным двигателем Джи-2 ракеты-носителя «Сатурн-V» сначала выводил космический корабль «Аполлон» на околоземную орбиту, а потом – на траекторию движения к Луне.

На рис. 6 показана схема лунной экспедиции по программе «Сатурн-V–Аполлон». Недостаток этой схемы – невозможность спасти экипаж взлетного модуля лунного корабля, если не удается его встреча с орбитальным (основным) блоком корабля «Аполлон», остающимся на окололунной орбите. Кроме того, при такой схеме появлялось ограничение по времени старта этого модуля с поверхности Луны, зависящее от параметров орбиты орбитального блока. Проще говоря, космонавты должны были дождаться, когда орбитальный блок облетит Луну и окажется над ними, и только тогда стартовать с поверхности. Наконец, такая схема имеет ограничение на районы посадки лунного корабля на поверхность Луны, также зависящее от параметров орбиты орбитального блока.


10
Рис. 6. Схема полета пилотируемой лункой экспедиций по программе «Сатурн-V – Аполлон»:

1 – старт с Земли; 2 – отделение разгонного блока первой ступени, включение двигательной установки второй ступени; 3 – отделение разгонного блока второй ступени, включение двигателя третьей ступени, которая выводит «Аполлон» на низкую орбиту; 4, 5 – промежуточная орбита; 6 – второе включение двигателя третьей ступени в расчетной точке орбиты и вывод «Аполлона» на траекторию полета к Луне; 7 – отделение основного блока; 8 – сброс конического переходника и перестроение основного блока; 9 – пристыковка основного блока к лунной кабине; 10 – отделение «Аполлона» от разгонного блока третьей ступени; 11 – первая коррекция траектории; 12 – вторая коррекция траектории; 13 – разгонный блок третьей ступени переводится на траекторию прямого попадания на поверхность Луны; 14 – последняя коррекция траектории; 15 – построение лунной орбиты; 16 – построение более низкой орбиты, переход двух астронавтов в лунную кабину через внутренний люк-лаз; 17 – разделение лунной кабины и основного блока; 18 – включение двигателя лунной кабины для торможения на этапе посадки на Луну; 19 – посадочный маневр и прилунение лунной кабины, выход астронавтов на поверхность Луны; 20 – движение по орбите основного блока; 21 – построение орбиты основного блока перед стыковкой; 22 – старт с поверхности Луны взлетной ступени лунной кабины; 23 – сближение взлетной ступени с основным блоком; 24 – стыковка взлетной ступени с основным блоком, который играет роль активного корабля при стыковке; 25 – отделение взлетной ступени после перехода из нее двух астронавтов в основной блок; 26 – сброс взлетной ступени на поверхность Луны; 27 – отделение автоматического спутника на орбите; 28 – переход на траекторию полета к Земле; 29 – первая коррекция траектории; 30 – вторая коррекция траектории (в случае необходимости); 31 – разделение отсека экипажа (спускаемого аппарата) и отсека оборудования с двигательной установкой основного блока; 32 – ориентация спускаемого аппарата перед входом в плотные слон атмосферы; 33 – спускаемый аппарат на участке управляемого спуска в атмосфере Земли; 34 – пропадание радиосигнала при входе в атмосферу; 35 – срабатывание парашютной системы и приводнение спускаемого аппарата с тремя астронавтами в заданном районе океана.

Работы по этой программе в США начались в 1961 г. после полета Ю. А. Гагарина. 25 мая 1961 г. Д. Кеннеди, сменивший в 1960 г. Д. Эйзенхауэра на посту президента США, выступил в конгрессе (вопреки традиции) со «вторым посланием о положении страны». «Я верю, – сказал он, – что страна согласится с необходимостью высадить человека на Луну и обеспечить его безопасное возвращение на Землю до конца настоящего десятилетия». Это выступление и послужило отправной точкой для развертывания работ по программе «Аполлон»

Запуски первых советских ИСЗ и первого человека в космос развеяли миф о безграничном научно-техническом превосходстве США перед СССР, вызвали к жизни эту их космическую программу, открывшую новую космическую гонку между США и СССР.

Высадка американских астронавтов на Луну до 1970 г. была объявлена национальной задачей США, а проведенная мобилизация ресурсов страны на ее решение была сравнима с мобилизацией ресурсов на первоочередную программу военного времени. На решение этой задачи были ассигнованы очень большие средства – 472 долл. в расчете на каждую американскую семью. В пиковый период (1966 г) в работах по этой программе участвовало около 0,5 млн. человек из 20 000 фирм.

С самого начала работ по программе «Сатурн–Аполлон» были четко сформулированы задачи и найдены организационные формы, позволяющие свести до минимума бюрократическую волокиту и максимально снизить (без ущерба для дела) уровень, на котором принимались ответственные решения.

Программа не была засекречена, что способствовало свободному обмену информацией между всеми заинтересованными организациями, причем поток информации был организован не только по вертикали (от вышестоящих организаций к нижестоящим, и наоборот), но и по горизонтали, т. е. между исполнителями. Свободный поток информации позволял осуществлять эффективный учет и контроль хода работ.

Все работы по программе координировались НАСА, непосредственно финансируемым конгрессом. Для руководства созданием РН «Сатурн» на базе Редстоуновского арсенала армии США был создан научно-исследовательский Центр им. Маршалла под руководством Вернера фон Брауна с уникальной экспериментальной базой для огневых испытаний ракетных блоков и динамических испытаний собранной ракеты-носителя. Штат этого Центра в пиковый период достигал 8000 человек. Тогда же был создан специальный Центр (его строительство началось в 1961 г.) для подготовки астронавтов. Штат этого Центра достигал 5000 человек.

Головной по основному блоку была выбрана (в 1961 г.) фирма «Норт Америкэн» и были определены (в 1962 г.) основные фирмы-смежники, многие из которых имели опыт работ по программам «Меркурий» и «Джемини».

Контракт на разработку лунного модуля был заключен с фирмой «Грумман Эйркрафт» (специализировавшейся до этого на самолето- и вертолетостроении) в 1962 г. после окончательного выбора схемы лунной экспедиции.

Бюджет НАСА в период развертывания работ по этой программе характеризовался следующими цифрами (млрд долл. ): 1962 г. – 1,9; 1963 г. – 3,7; 1964 г. – 5,7; 1965 г. – примерно 6,0; 1966 г. – 5,9; 1967 г. – 5,7. За счет этих ассигнований была создана уникальная экспериментальная база, которую американские специалисты считают «величайшим национальным достоянием». На создание этой базы потребовалось около пяти лет примерно три года – на проектирование и около двух лет – на строительство.

К числу основных испытательных стендов, составляющих эту базу, относятся:

1. Группа стендов на базе ВВС Эдвардс для испытаний ЖРД Ф-1 тягой до 700 т ∙ с.

2. Группа стендов фирмы «Рокетдайн» в Санта-Сьюзен, оборудованных паровыми эжекторами, создающими разряжение в выходном сечении сопла, соответствующее высоте 18 км, для испытаний ЖРД Джи-2 ракетного блока второй ступени (C-II) ракеты-носителя «Сатурн-V».

3. Построенный ранее стенд в Центре Маршалла для динамических испытаний ракет «Сатурн-V» в подвешенном состоянии.

4. Два спаренных стенда на территории комплекса НАСА в штате Миссисипи для предполетных огневых испытаний ракетного блока первой ступени (С-I) ракеты-носителя «Сатурн-V», там же стенд для предполетных испытаний ракетного блока второй ступени C-II.

5. Комплекс стендов на испытательной базе в Сакраменто для предполетных испытаний ракетного блока третьей ступени (C-IVБ).

6. Стартовый комплекс № 39 на мысе Кеннеди, где комплекс «Сатурн–Аполлон» собирался в здании вертикальной сборки и транспортировался вместе со стартовой платформой в вертикальном положении на пусковой стенд.

Особое значение в программе уделялось повышению надежности работы всех систем, входящих в этот сложнейший комплекс. По мнению американских специалистов, это было обеспечено:

– дублированием отдельных элементов, узлов, агрегатов или всех систем, их тщательным отбором, а также весьма жесткими условиями испытаний;

– особо тщательной наземной комплексной отработкой, отличающейся в принципе от методики отработки баллистических ракет (последняя велась в основном в процессе летно-конструкторских испытаний);

– последовательностью проведения изменений, направленных на усовершенствование элементов конструкции и оборудования, строгим выдерживанием принципа – максимально повышать надежность существующего оборудования.

Большая роль, отводимая наземным испытаниям, объяснялась следующими причинами. Во-первых, запланированная уникальная наземная экспериментальная база (всевозможные испытательные стенды, барокамеры, моделирующие устройства, тренажеры и т. д.) позволяла обеспечить надежность комплекса «Сатурн–Аполлон» в основном в результате наземной отработки. Во-вторых, создание наземной экспериментальной базы требовало существенно меньших затрат, чем изготовление и летно-конструкторские испытания, которые при старой методике отработки надежности требовались бы в больших количествах. И в-третьих, при наземных испытаниях значительно облегчались измерения, повышалась их точность, испытываемые объекты можно было осматривать после испытаний, а также проводить повторные испытания.

При всем этом признавалось, естественно, что только при летно-конструкторских испытаниях элементы комплекса работают в реальных условиях. Поэтому этапам летно-конструкторской отработки элементов, агрегатов, аппаратуры и систем комплекса также уделялось большое внимание.

С 28 мая 1964 г. по 30 июля 1965 г. были проведены пять запусков макетов основного блока корабля «Аполлон» на орбиты искусственного спутника Земли с по мощью ракеты-носителя «Сатурн-I»*. В 1966 г. РН «Сатурн I-Б» были осуществлены два запуска спускаемого аппарата экспериментального основного блока корабля «Аполлон» по баллистической траектории со входом в атмосферу со скоростью 8 км/с. В том же году была запущена одна ракета «Сатурн-IБ» для проверки повторного включения кислородно-водородного ЖРД ракетной ступени C-IVБ.

* Ракеты-носители, созданные по программе «Сатурн–Аполлон», рассмотрены в уже цитировавшейся брошюре Г. М. Салахутдинова.

В 1967 г. был произведен первый беспилотный запуск РН «Сатурн-V» с экспериментальным основным блоком космического корабля «Аполлон» по баллистической траектории для проверки спускаемого аппарата при входе в атмосферу со скоростью 11 км/с. В 1968 г. подобный запуск был повторен. В этом же году на околоземной орбите испытан лунный корабль (РН «Сатурн-IБ»), затем при помощи этой же РН был запущен на орбиту ИСЗ и основной блок с экипажем и, наконец, на селеноцентрическую орбиту ракетой-носителем «Сатурн-V» был выведен основной блок «Аполлона» с астронавтами на борту.

В начале 1969 г. при помощи ракеты-носителя «Сатурн-V» был выведен на орбиту искусственного спутника Земли пилотируемый космический корабль «Аполлон» в полном составе с отделением и автономным полетом лунного корабля.

В 1969 г. при пятом запуске «Сатурна-V» космический корабль «Аполлон» в полном составе с экипажем был выведен на окололунную орбиту, где лунный корабль отделился от основного блока, была проведена имитация его посадки на поверхность Луны с последующей встречей и стыковкой взлетного модуля с основным блоком, переходом астронавтов в спускаемый аппарат в котором они возвратились на Землю со второй космической скоростью.

16 июля 1969 г. при шестом запуске на космическом корабле «Аполлон-11» была осуществлена первая лунная экспедиция. На поверхность Луны ступили Н. Армстронг и Э. Олдрин, которые после выполнения поставленных перед ними задач благополучно стартовали на взлетной ступени лунного корабля, состыковались с основным блоком, где их ожидал М. Коллинз, и вернулись на Землю. За период с 16 июля 1969 г. по 7 декабря 1972 г. США осуществили 6 успешных экспедиций (из семи); на поверхности Луны побывали 12 американских астронавтов. Из-за финансовых затруднений в связи с затянувшейся войной во Вьетнаме США вынуждены были прекратить работу по программе «Сатурн-V–Аполлон» (вначале было запланировано 10 экспедиций).

Общие затраты на программу составили 24 – 26 млрд. долл. Стоимость лунного корабля, обеспечивавшего доставку астронавтов на поверхность Луны и возвращение их на орбитальный блок, была равна стоимости 15 таких кораблей, сделанных из золота. Стоимость карата лунного грунта, доставленного астронавтами на Землю, в 3,5 раза была дороже карата бриллианта.

Американская программа, ставшая уже историей, безусловно, является выдающимся научно-техническим достижением, которое умалчивать нельзя.

Мы должны были использовать этот опыт для осуществления более совершенных экспедиций на поверхность Луны.

КАК ЭТО НАЧИНАЛОСЬ

С. П. Королев и его соратники понимали, что для дальнейшего совершенствования космических операций при помощи пилотируемых космических кораблей требуется увеличить полезную нагрузку, выводимую на околоземные орбиты. Это можно сделать при помощи либо сверхтяжелых, либо средних ракет-носителей. В последнем случае требовалась стыковка на орбитах. В конце 1961 г. ОКБ С. П. Королева получило задание на разработку ракеты-носителя HI, выводящей на околоземную орбиту полезную нагрузку 40 – 50 т (срок создания – 1962 – 1965 гг.) и ракеты НII с полезной нагрузкой 60 – 80 т (срок создания – 1963 – 1970 гг.). Затем сроки создания этих ракет-носителей неоднократно (по разным причинам) переносились. В том же 1961 г. фирме В. Н. Челомея были поручены работы по ракетно-космическому комплексу, предназначенному для облета Луны. Задача высадки экспедиции на ее поверхность не ставилась в этот момент вообще. С. П. Королев, таким образом, оказался как бы отстраненным от лунной программы. В 1962 г. план был пересмотрен еще раз. Цель – сосредоточить силы и ресурсы на создание комплекса для пилотируемого облета Луны на базе ракеты-носителя УР500, разрабатываемой ОКБ Челомея. Работы по ракете-носителю HI были ограничены разработкой лишь эскизного проекта.

В июле 1962 г. экспертная комиссия под руководством М. В. Келдыша рассмотрела этот проект, разработанный в столь неопределенной обстановке, и дала заключение о необходимости (и возможности) создания РН с массой полезной нагрузки 75 т и стартовой массой всего комплекса 2200 т. Начать летно-конструкторские испытания предполагалось в 1965 г. при условии, что к этому времени будет построена и введена в эксплуатацию стартовая позиция.

Этим же постановлением Академия наук должна была определить целевые задачи и дать предложение о создании космических объектов, выводимых в космос этой ракетой-носителем. Именно в этот период при разработке эскизного проекта произошел разлад между С. П. Королевым и В. П. Глушко. Королев и его соратники отстаивали необходимость применения в ракетных двигателях высокоэнергетичных и нетоксичных компонентов ракетных топлив (жидкий кислород, жидкий водород и углеводородное горючее). В. П. Глушко настаивал на таких высококипящих и токсичных компонентах, как тетраксид азота и несимметричный диметилгидразин, а из криогенных компонентов – жидкий водород и жидкий фтор. От разработки кислородно-керосиновых и кислородно-водородных ЖРД для ракеты-носителя HI В. П. Глушко отказался. Сергей Павлович вынужден был обратиться к Генеральному конструктору авиационных двигателей Н. Д. Кузнецову, который взялся за разработку таких ЖРД, хотя это и не соответствовало его прежней деятельности. Н. Д. Кузнецову пришлось создавать в своем ОКБ и на заводе, где изготавливались эти двигатели, стендовую базу и осваивать новые технологии. Нужно отдать должное руководителям Куйбышевского региона, на заводах которого изготавливались ракета-носитель HI и двигатели для ее ракетных блоков (секретари обкома КПСС В. Орлов и В. Воротников, председатель совнархоза В. Литвинов). Они сделали все, что было в их силах, для успешного выполнения этих работ.

Только в середине 1964 г. (работы по программе «Сатурн–Аполлон» были уже развернуты широким фронтом) было решено, что высадка экспедиции на поверхность Луны становится важнейшей задачей.

Проработки различных вариантов таких экспедиций уже велись в ОКБ Королева. Первоначально он отдавал предпочтение многопусковым комплексам, собираемым из частей на околоземной орбите. Такая схема лунной экспедиции в какой-то степени перекликалась с работами по программе «Союз», которая уже разрабатывалась в ОКБ. Эта программа предусматривала стыковку двух пилотируемых космических кораблей на околоземной орбите и переход космонавтов из одного корабля в другой через открытый космос. США же, как было сказано, остановились на однопусковой схеме.

Американская программа подтолкнула высшее руководство нашей страны выдать задание на разработку проектов ракет-носителей, обеспечивающих лунную экспедицию одним запуском. Такие задания наряду с фирмой Королева получили и ОКБ, руководимые М. К. Янгелем и В. Н. Челомеем. Их проекты (ракеты-носители Р56 и УР700 соответственно) ориентировались на двигатели Глушко.

В конце 1964 г. в ОКБ Королева был разработан предэскизный проект лунного ракетного комплекса HI–Л3. Он предусматривал высадку на Луну одного космонавта, в то время как на окололунной орбите в лунном орбитальном корабле находился другой, и возвращение их в спускаемом аппарате, входящем в состав лунного орбитального корабля, на Землю. Экспедиция обеспечивалась одним пуском ракеты-носителя HI. Для этого намечалось увеличить массу полезной нагрузки с 75 до 92 т, а затем до 95 т (и больше). Были предприняты поиски решений, обеспечивающих выведение такой полезной нагрузки без коренной переработки выпущенной технической документации, конструкции ракетных блоков и специализированного технологического оборудования. Предполагалось:

– увеличить стартовую массу с 2200 до 2700 т;

– установить шесть дополнительных ЖРД в центральной части ракетного блока первой ступени (в блоке «А»);

– форсировать ЖРД двигательных установок ракетных блоков первых трех ступеней (блоки «А», «Б», «В») в среднем на 2% путем введения «гибкой» программы регулирования тяги двигателей;

– перейти в дальнейшем на ракетных блоках верхних ступеней на ЖРД, имеющие более высокие удельные тяги за счет использования жидких кислорода и водорода в качестве топлива.

Ракета-носитель HI (рис. 7) имела оригинальную компоновочную и конструктивно-силовую схемы.

20-1
Рис. 7. Ракета-носитель HI. А, Б, В – ракетные блоки (публикуется впервые)

Во-первых, топливные отсеки ракетных блоков «А», «Б» и «В» содержали подвесные шаровые баки, конструкция которых воспринимала только нагрузки от давления наддува этих баков и гидростатического давления столба жидкости в них, а инерционные нагрузки и тяга двигателей воспринимались несущей конструкцией топливного отсека. Впервые в нашей стране (а может быть, и в мире) в насосах турбонасосного агрегата ЖРД были применены преднасосы. Проработки показали, что при таких компоновочной и конструктивно-силовой схемах топливных отсеков можно сделать массу этих отсеков меньше, чем при несущей конструкции топливных баков, как у «Сатурна-V».

Элементы конструкции баков и отсеков транспортировались с заводов-изготовителей на космодром средствами обычного железнодорожного транспорта. Собранные на заводах-изготовителях ракетные блоки, американцы доставляли на космодром на специальных баржах по специально построенному каналу, что, естественно, требовало больших дополнительных расходов.

Во-вторых, ракетные блоки «А», «Б» и «В» были многодвигательными. Так, ракетный блок «А» состоял из двадцати четырех периферийных и шести центральных ЖРД с номинальной тягой у земли 154 т ∙ с. На ракетном блоке «Б» было установлено 8 ЖРД с высотными соплами с номинальной тягой в пустоте 179 т ∙с, а на блоке «В» – 4 двигателя с номинальной тягой в пустоте 41 т ∙с, имевших такую же принципиальную пневмосхему, как у двигателей блока «А».

Размеры одиночного ЖРД блока «А» выбирались из условия минимальных затрат на их разработку и изготовление. Для повышения надежности было предусмотрено резервирование одиночных ЖРД. Так, первая ступень могла совершать полет при двух парах противоположно выключенных периферийных двигателей, вторая ступень – при одной паре, третья ступень – при одном выключенном двигателе.

Для выключения неисправных и противоположно расположенных двигателей предусматривалась специальная система контроля за их работой (КОРД). К сожалению, эта система не успевала реагировать на быстропротекающие процессы (например, те, которые предшествуют взрыву кислородных насосов турбонасосного агрегата). Но такие дефекты должны были устраняться при доводочных испытаниях одиночных ЖРД и контролироваться при сдаточных испытаниях этих двигателей.

В-третьих, управление первой и второй ступенями ракеты-носителя относительно поперечных осей (по каналам тангажа и рыскания) осуществлялось рассогласованием тяг противоположных периферийных жестко закрепленных двигателей, а управление относительно продольной оси (канал вращения) – расположенными по периферии ракетных блоков качающимися соплами, через которые истекал газ, отбираемый после турбин турбонасосного агрегата одиночных периферийных двигателей. Управление третьей ступенью осуществлялось качанием в карданном подвесе ее одиночных двигателей. Все одиночные ЖРД имели системы подачи компонентов топлива в камеру сгорания при помощи турбонасосного агрегата с дожиганием рабочего тела после турбины, работали на жидком кислороде и керосине и обладали высокими по тому времени энергомассовыми характеристиками.

В отличие от комплекса «Сатурн-V–Аполлон» комплекс Н1-Л3 собирался и испытывался в монтажно-испытательном корпусе (на специальном установщике) в горизонтальном положении. Сборка лунного ракетного комплекса – головного блока – производилась в другом корпусе, так называемом монтажно-испытательном корпусе космических объектов.

Лунный ракетный комплекс (ЛРК) состоял из ракетных блоков «Г», «Д», лунного орбитального корабля (ЛОК) с его ракетным блоком, лунного корабля (ЛК), системы аварийного спасения и головного обтекателя (рис. 8).

20-2
Рис. 8. Лунный ракетный комплекс Л3 (публикуется впервые)

Ракетный блок «Г» с кислородно-керосиновым ЖРД сообщал ЛРК скорость, близкую ко второй космической (~11,2 км/с), а ракетный блок «Д» обеспечивал коррекцию траектории движения к Луне, торможение лунного орбитального корабля и лунного корабля, перевод их на окололунную орбиту и основное торможение при посадке лунного корабля на Луну. Разгон орбитального блока с окололунной орбиты назад к Земле, коррекцию траектории его движения к ней обеспечивал блок «И»

Лунный корабль был рассчитан на одного космонавта. Ракетный блок «Е» имел ЖРД, работающий на тетраксиде азота и несимметричном диметилгидразине. Этот двигатель обеспечивал торможение на конечном участке траектории спуска (с высоты ~1 км), маневрирование лунного корабля при посадке на поверхность Луны, а также последующий его взлет с поверхности Луны и встречу с орбитальным кораблем на окололунной орбите. Последний при этом играл роль активного корабля при стыковке. Следует отметить, что оба корабля имели как основной так и дублирующий двигатель.

Система аварийного спасения обеспечивала спасение космонавтов при аварийных ситуациях во время старта и на активном участке траектории при выведении лунного ракетного комплекса на околоземную орбиту. Головной обтекатель защищал от нагрузок, действующих на активном участке траектории, и сбрасывался при работе второй ступени.

Собранный комплекс HI–Л3 транспортировался из монтажно-испытательного корпуса двумя спаренными тепловозами по двум железнодорожным линиям к стартовому сооружению, где он устанавливался в вертикальное положение.

Если сравнивать схему лунной экспедиции по программе «Сатурн-V–Аполлон» с нашей схемой, то надо признать, что у американцев она имела лучшие характеристики. По их схеме на орбиту Луны доставлялись три астронавта, а у нас – два; на поверхность Луны высаживались у них двое, у нас – один. Из-за применения жидкого водорода на второй и третьей ступенях «Сатурна» и более благоприятного (с точки зрения использования вращения Земли при запусках в восточном направлении) расположения космодрома США на мысе Канаверал по сравнению с расположением космодрома в Байконуре РН «Сатурн-V» выводила на околоземную орбиту полезную нагрузку, на 10% большую при практически одинаковой стартовой массе. В-третьих, комплекс «Сатурн–Аполлон» имел на один ракетный блок меньше, чем наш комплекс HI–Л3, следовательно, был проще и в принципе обладал более высоким уровнем надежности. И наконец, американцы ввели методику повышения надежности работы двигательных установок ракетных блоков, предусматривавшую проведение их предполетных огневых стендовых испытаний и поставку на окончательную сборку без переборки. Внедрение этой методики потребовало больших средств на строительство специальных огневых стендов. И эти средства были выделены.

Все это С. П. Королев и его соратники понимали. Но в сложившейся ситуации они были ограничены и временем, и выделенными финансами, и производственными мощностями, так что этот метод не был принят. Основным фактором принятия решений было стремление опередить США в высадке экспедиции на Луну с минимальными затратами.

К сожалению, как это следует из сказанного ранее, у нас в стране в отличие от США разрабатывались две независимые друг от друга программы, одна из которых была связана с пилотируемым облетом Луны, а вторая – с высадкой экспедиции на ее поверхность. По второй программе, как тоже было сказано выше, разрабатывались три проекта ракеты-носителя (HI, Р56, УР700). В США же все усилия были направлены на выполнение единой программы «Сатурн–Аполлон», получившей общенациональную поддержку. Облет Луны астронавтами с возвращением их на Землю предусматривался лишь как этап высадки экспедиции на Луну.

С. П. Королев делал неоднократные попытки объединить обе наши программы или хотя бы максимально использовать разработки одной программы для другой. Первая попытка была сделана в 1961 г., когда он предложил использовать HI (первый вариант, но с массой полезной нагрузки 75 т) для облета Луны двумя космонавтами и посадки их в спускаемом аппарате на Землю со второй космической скоростью.

Вторую попытку он предпринял в 1964 г., когда для той же цели предложил использовать ракету, состоящую из верхних ракетных блоков «Б», «В», «Г», и лунный корабль из комплекса HI–Л3. Но все эти попытки не увенчались успехом.

Во второй половине 1965 г. стало ясно, что коллектив ОКБ, возглавляемый В. Н. Челомеем, не сумеет обеспечить приоритет нашей страны в осуществлении пилотируемого облета Луны в связи с отставанием работ по созданию лунного облетного комплекса. Сергей Павлович предложил использовать для этой цели ракетный блок «Д» и лунный орбитальный корабль от комплекса HI–Л3. После долгих и жарких споров на заседаниях у председателя военно-промышленной комиссии Совета Министров СССР Л. В. Смирнова и у министра общего машиностроения С. А. Афанасьева, доходящих до взаимных обвинений, это предложение все-таки было принято.

Так, в конце 1965 г. родилась программа УР 500К-Л1, предусматривавшая облет Луны двумя космонавтами с возвращением их на Землю в спускаемом аппарате со второй космической скоростью. Старт с Земли должен был производиться ракетой-носителем УР500К («Протон») с ракетным блоком «Д». Пилотируемый космический корабль (он получил «название» 7К–Л1), как уже сказано, создавался на базе лунного орбитального корабля из программы HI–Л3 (рис. 9, 10). Ответственным за реализацию программы УР500К–Л1 стал С. П. Королев.


25
Рис. 9. Схема облета Луны по программе УР500К-Л1

26
Рис. 10. Схема корабля 7К-Л1 для комплекса УР500-Л1

Необходимо отметить его большую роль в создании наземных служб, значение которых при управлении пилотируемыми кораблями в космосе чрезвычайно велико. Такие службы начали создаваться уже при запусках автоматических космических аппаратов. С. П. Королев увидел перспективы применения ЭВМ в системе управления движением космических аппаратов. Его ОКБ одним из первых стало применять ЭВМ сначала для проведения баллистических, прочностных, аэродинамических и других расчетов, а затем и в системах управления движением космического аппарата в реальном масштабе времени.

В короткие сроки была создана сеть командно-измерительных пунктов, принимающих телеметрическую и траекторную информацию и передающих ее по надежным помехозащищенным каналам связи в координационно-вычислительный центр, который обрабатывает ее и в виде, приемлемом для принятия решений, передает в Центр управления полетом (ЦУП). На основе этих рекомендаций ЦУП принимает решения и выдает команды на борт аппаратов или кораблей. С пилотируемыми космическими аппаратами ЦУП имеет двустороннюю связь.

Из сказанного следует, что уже в начале 60-х годов С. П. Королеву пришлось иметь дело со сложными техническими системами, в создании и эксплуатации которых принимали участие многочисленные коллективы специалистов различной профессиональной ориентации.

БЕЗ КОРОЛЕВА

После кончины С. П. Королева 14 января 1966 г. за его коллективом остались следующие задуманные и начатые им, но незавершенные работы.

1. Окончательная разработка, наземная отработка и осуществление стыковки двух пилотируемых космических кораблей с переходом космонавтов через открытый космос из одного корабля в другой (программа «Союз»).

2. Окончательная разработка, наземная отработка и осуществление облета Луны двумя космонавтами с возвращением их на Землю в спускаемом аппарате со второй космической скоростью (программа УРБООК–Л1).

3. Завершение разработки, наземная отработка и осуществление высадки на Луну одного космонавта, возвращение в ожидающий его на лунной орбите орбитальный корабль с другим космонавтом и возвращение их на Землю в спускаемом аппарате со второй космической скоростью (программа HI–Л3, рис. 11).


28
Рис. 11. Схема полета пилотируемой лунной экспедиции по программе HI-Л3:

1 – старт с Земли с двумя космонавтами на борту; 2 – выведение комплекса Л3 на низкую околоземную орбиту после окончания работы ракетных блоков «А», «Б», «В» ракеты-носителя HI; 3 – ориентация и запуск двигателя ракетного блока «Г» в расчетной точке орбиты, выведение комплекса Л3 на траекторию полета к Луне, отделение отработавшего блока «Г», сброс нижнего и среднего переходников блока «Д»; 4 – участок проведения коррекций с использованием двигателя многократного запуска ракетного блока «Д»; 5 – построение лунной орбиты с использованием двигателя блока «Д»; 6 – переход одного космонавта через открытый космос из спускаемого аппарата лунного орбитального корабля (ЛОК) в кабину лунного корабля (ЛК); 7 – отделение ЛОК от сборки «ЛК + ракетный блок «Д», сброс верхнего переходника и раскрытие посадочных опор ЛК; 8 – последнее включение двигателя блока «Д» для работы на участке торможения при посадке на Луну, окончание работы блока «Д» и его отделение от ЛК на высоте ~1 км над поверхностью Луны, включение двигателя ЛК для торможения на конечном участке посадки на Луну и выполнения посадочного маневра; 9 – посадка на Луну, выход космонавта на поверхность, телерепортаж, возвращение в лунную кабину ЛК (время пребывания на Луне 4 ч); 10 – точка падения на Луну отработавшего ракетного блока «Д»; 11 – повторное включение двигателя ЛК на режим взлета с Луны, отстыковка взлетного модуля ЛК от посадочного; 12 – выведение взлетного модуля ЛК в зону стыковки с орбитальным кораблем; 13 – стыковка на лунной орбите двух пилотируемых космических кораблей, переход космонавта через открытый космос из ЛК в ЛОК, отстыковка ЛК; 14 – запуск двигателя ракетного блока «И» в расчетной точке лунной орбиты и выведение ЛОК на траекторию возвращения к Земле; 15 – участок проведения коррекций с использованием двигателя ракетного блока «И»; 16 – отделение спускаемого аппарата с двумя космонавтами; 17 – участок управляемого спуска двумя погружениями в атмосферу; 18 – срабатывание парашютной системы и мягкая посадка в заданном районе.

Кроме этих работ, ОКБ было вынуждено вести и другие, связанные с ранее полученными заказами (например, работы по ракетно-космическому комплексу, спутникам «Молния-1» и т. д.).

Из сказанного видно, что объем и сложность работ, которые должны были выполняться ОКБ после неожиданной кончины его руководителя, существенно возросли. Продолжалось соревнование за первенство в космосе. Работы в этой области развивались в основном в престижных целях, направлялись и находились в поле зрения высшего руководства нашей страны.

Так как ракетно-космическая техника являла собой передний край научно-технического прогресса, она раньше других отраслей науки и техники ощутила все «прелести» командно-бюрократического стиля руководства того периода.

Несмотря на это, последователи С. П. Королева сделали все, что было в их силах, чтобы завершить задуманные им проекты.

Большую роль в программе облета Луны играл космический корабль «Союз». Отработка программы облета Луны велась на беспилотном варианте этого корабля, получившем название «Зонд» (см. далее)

Работы по программе «Союз», несмотря на трагический исход запуска корабля «Союз-1», закончившегося гибелью космонавта В. Комарова, были выполнены полностью. Причина гибели космонавта не была связана с функционированием новых (по сравнению с корабля ми «Восток» и «Восход») систем и агрегатов, введенных в «Союз», и тем более с системой стыковки. Эти работы достаточно подробно освещены в открытой печати, и я подведу некоторые их итоги.

Были проведены стыковки автоматических космических аппаратов «Космос-186» и «Космос-188», запущенных 27 и 30 октября 1967 г., а также «Космос-212» и «Космос-213», запущенных 14 и 15 апреля 1968 г. Последние являлись аналогами пилотируемых космических кораблей «Союз». Затем была произведена стыковка «Союза-4» (космонавт В. Шаталов) и «Союза-5» (космонавты Б. Волынов, А. Елисеев и Е. Хрунов). После жесткой стыковки космонавты А. Елисеев и Е. Хрунов через открытый космос перешли из одного корабля в другой.

Далее состоялся последовательный запуск «Союза-6» с космонавтами Г. Шониным и В. Кубасовым, «Союза-7» с космонавтами А. Филипченко, В. Волковым и В. Горбатко и «Союза-8» с космонавтами В. Шаталовым и А. Елисеевым.

Запуском 1 июня- 1970 г. «Союза-9» с космонавтами А. Николаевым и В. Севастьяновым и их 18-суточным пребыванием на околоземной орбите первоначально запланированная программа закончилась.

Работы по ней получили свое дальнейшее развитие в международной программе «Союз–Аполлон» и долговременной орбитальной станции «Салют» Они открыли путь для создания более сложных космических комплексов, использующих стыковку составных частей для выполнения поставленных задач.

Работы по программе УР500К–Л1, мне кажется, также были успешно завершены. В открытой печати они известны как запуски автоматических космических аппаратов «Зонд-4 – -8». В действительности же, как отмечалось, это были запуски, осуществленные ракетой-носителем УР500К с ракетным блоком «Д», автоматических космических аппаратов – аналогов пилотируемых космических кораблей 7К–Л1, но без космонавтов.

«Зонд-4», запущенный 2 марта 1968 г., из-за отказа системы ориентации не выполнил свою задачу по облету Луны.

При запуске «Зонда-5» (15 сентября 1968 г.) был совершен облет Луны и возвращение спускаемого аппарата со второй космической скоростью по баллистической траектории в акваторию Индийского океана. 10 ноября 1968 г. и 8 августа 1969 г. были запущены «Зонд-6» и «Зонд-7», спускаемые аппараты которых после облета Луны возвратились на Землю со второй космической скоростью, с двойным погружением в атмосферу при управлении с использованием аэродинамической подъемной силы. Приземление этих СА было осуществлено в заданном районе территории Советского Союза.

20 октября 1970 г. был запущен «Зонд-8», позволивший отработать вариант возвращения СА на Землю с управляемым спуском с использованием аэродинамической силы. Траектория облета Луны и возвращения на Землю, опробованная при этом полете, была выгоднее в энергетическом отношении и обеспечивала более точное приводнение, что существенно облегчало поисково-спасательные операции. Этот последний пуск был произведен в интересах программы HI–Л3.

При всех полетах производилось фотографирование Луны и Земли с различных расстояний. В результате были получены высококачественные черно-белые и цветные снимки. Была проверена работоспособность всех систем, связанных с жизнедеятельностью и безопасностью космонавтов при облете Луны и при возвращении их на Землю.

Но в связи с решением вышестоящего руководства облет Луны двумя космонавтами по программе УР500К–Л1 не состоялся, несмотря на то что и материальная часть, необходимая для этого, и космонавты к указанному полету были подготовлены. Мотивировалось такое решение тем, что США в этом направлении нас уже опередили. Мне кажется, что решение было ошибочным, оно не учитывало мнения рядовых людей и специалистов, героически трудившихся над реализацией программы, не учитывало потребность этих пусков для дальнейшего развития ракетно-космической техники.


Хронология запусков пилотируемых космических кораблей «Союз», долговременных орбитальных станций «Салют» по программам УР500К–Л1 (СССР), HI–Л3 (СССР), "Сатурн-V–Аполлон" (США)

32

Одновременно с решением о прекращении работ по программе УР500К–Л1 по инициативе Д. Ф. Устинова, бывшего в то время секретарем ЦК КПСС по промышленности, было принято решение о разработке нашим ОКБ долговременной орбитальной станции, посещаемой экипажами модифицированных для этой цели пилотируемых космических кораблей «Союз».

Долговременная орбитальная станция, названная впоследствии «Салютом», запускалась ракетой-носителем УР500К. Корпусом «Салюта» служил корпус орбитальной станции «Алмаз», в течение длительного времени разрабатываемой ОКБ В. Н. Челомея.

Мне было не понятно тогда (и остается не понятным и теперь) такое решение, поскольку работы по орбитальной станции «Алмаз» велись параллельно с работами по «Салюту», а на наше ОКБ была возложена разработка еще одной модификации корабля «Союз», предназначенной для посещения «Алмаза».

Такое решение не могло не усложнить наши взаимоотношения с В. Н. Челомеем, и без того обостренные в связи с передачей нам (еще при жизни Сергея Павловича) дальнейших работ по облету Луны. Естественно, это решение существенно увеличило нагрузку на наше ОКБ и не могло не отразиться на ходе работ по программе HI–Л3.

Первый «Салют» был выведен на околоземную орбиту 19 апреля 1971 г. (менее чем через год с момента получения задания). В середине 1972 г. была сделана попытка вывести второй «Салют». Она окончилась неудачей.

Третья станция (названная «Салют-2») была выведена на околоземную орбиту в апреле 1973 г., но из-за отказа системы ориентации была «сброшена» в акваторию Индийского океана.

Орбитальная станция «Алмаз-1» вышла на околоземную орбиту в конце июня 1974 г. под названием «Салют-3». К ней был пристыкован «Союз-14» с космонавтами П. Поповичем и Ю. Артюхиным. В январе 1975 г. эта орбитальная станция была спущена с орбиты из-за возникших в ней неполадок. Четвертая долговременная орбитальная станция («Салют-4») находилась на орбите около двух лет. К ней были пристыкованы «Союз-17» с космонавтами А. Губаревым и Г. Гречко, которые находились на орбите почти 30 сут, и «Союз-18» с космонавтами П. Климуком и В. Севастьяновым – уже почти 63 сут.

«Салютом-5» назвали орбитальную станцию «Алмаз-2», выведенную на орбиту 22 июня 1976 г. С ней стыковались «Союз-21» с космонавтами В. Жолобовым и Б. Волыновым, «Союз-23» с В. Зудовым, В. Рождественским (стыковка не состоялась) и «Союз-24» с В. Горбатко и Ю. Глазковым. После этого работы по пилотируемым орбитальным станциям были прекращены.

Следующие «Салюты» (6 и 7), дооснащенные вторыми стыковочными узлами и объединенной двигательной установкой, послужили базой для расширения международного сотрудничества в области космических пилотируемых полетов и создания долговременных станций «Мир» с шестью стыковочными узлами.

Спрашивается: кому было нужно дублирование работ по созданию орбитальных станций? Целесообразнее было бы объединить усилия обоих КБ для создания унифицированной орбитальной станции и поручить эту работу фирме Н. В. Челомея, которая уже длительное время работала по этой тематике. Такое решение существенно разгрузило бы наше КБ, дав ему возможность сосредоточить свои усилия на работах по программе HI–Л3.

Принятие решения о реализации программы HI–Л3 явно затянулось. Соответствующее постановление появилось только 4 февраля 1967 г. Оно было озаглавлено «О ходе работ по созданию УР500К–Л1» и предполагало практическое начало работ по созданию лунного ракетного комплекса Л3. Срок начала летно-конструкторских испытаний был определен этим постановлением на третий квартал 1967 г., а осуществление лунной экспедиции – на третий квартал 1969 г.

В ноябре 1967 г. сроки начала летно-конструкторских испытаний были перенесены на третий квартал 1968 г., а срок осуществления лунной экспедиции должен был обеспечить приоритет нашей страны перед США. Уже тогда было ясно, что эти директивные сроки нереальны. Они не были подкреплены ни финансами, ни производственными мощностями, ни ресурсами.

Нашей стране затраты, подобные затратам США на программу «Сатурн–Аполлон», были не под силу. На 1 января 1971 г. общие затраты на программу HI–Л3 составили (точнее, было списано на эту программу) 2,9 млрд. руб. Самое крупное финансовое «вливание» произошло только в 1970 г. (около 600 млн. руб.). Но и эти средства, выделяемые непосредственно министерствам, тратились бесконтрольно, по их усмотрению. Монополизм ведомств, о котором все сегодня говорят, уже в то время процветал во всю. Имелись серьезные недостатки как в организации, так и в координации работ по этой программе. Общее руководство по ней осуществлялось секретарем ЦК КПСС Д. Ф. Устиновым через военно-промышленную комиссию Совета Министров СССР (председатель Л. В. Смирнов), которой были подотчетны только оборонные отрасли промышленности, в то время как в работах по программе HI–Л3 участвовало около 500 предприятий из 26 ведомств. Эти предприятия срывали сроки поставок комплектующих изделий «головному» министерству (общего машиностроения) и его «головному» ОКБ (нашему), отвечающим за реализацию работ по программе в заданные сроки. Мы не имели никаких рычагов воздействия на своих поставщиков. Короче говоря, организация работ по программе HI–Л3 была типичной для «застойного периода» нашего общества.

Все это привело к тому, что США опередили нас в высадке экспедиции на Луну и возвращении ее на Землю.

Как же шла работа по программе HI–Л3?

С февраля 1969 г. по декабрь 1972 г. было совершено четыре запуска ракеты-носителя HI с головным блоком Л3С (макетный лунный корабль). Все они закончились неудачно. При первом запуске (21 февраля 1969 г.) возник пожар в хвостовом отсеке ракеты и двигательная установка ракетного блока «А» была выключена системой КОРД на 70-й секунде. Второй запуск (3 июля 1969 г.) закончился взрывом кислородного насоса одного из двигателей блока «А», последовавшим затем взрывом всей ракеты, приведшим к большим разрушениям стартовой позиции. Третий запуск состоялся 27 июля 1971 г. и также закончился аварийным исходом из-за потери управляемости ракеты по каналу вращения. Четвертый запуск, произведенный 23 декабря 1972 г., оказался наиболее удачным. Полет продолжался 107 с и закончился взрывом в хвостовом отсеке блока «А».

Уже первые пуски выявили недостаточный уровень надежности многодвигательной силовой установки, аналогичной 30-двигательной установке блока «А». ЖРД, предназначенные для таких установок, должны иметь существенно большие запасы работоспособности как по выходным характеристикам, так и по ресурсу работы.

Но эти запасы, к сожалению, не были предусмотрены в первом техническом задании на разработку двигателей. Этот недостаток можно было выявить до летных испытаний, если бы были проведены огневые стендовые испытания ракетного блока «А» в сборе. Для этого требовалось построить специальный стенд, но средства и мощности для такого строительства не предусматривались из-за экономии. Как показал ход работ по программе HI–Л3, такой стенд был жизненно необходим.

Технические задания на разработку двигателей для ракеты-носителя HI после второго пуска были пересмотрены и согласованы с соответствующими НИИ заинтересованных отраслей промышленности. ОКБ, руководимое Н. Д. Кузнецовым, доработало эти двигатели, провело их стендовые испытания, и завод-изготовитель начал их поставки для монтажа ракетных блоков.

Несмотря на аварийный исход, проведенные пуски решили большое число задач, предусмотренных первым этапом летно-конструкторских испытаний, позволили выявить отдельные недостатки систем и агрегатов ракеты-носителя, наметить необходимые мероприятия для их устранения.

Была создана производственная база промышленности (кооперация заводов-изготовителей), разработана и освоена технология и налажено производство крупногабаритных элементов конструкции ракетных блоков, их транспортировка и сборка на космодроме. Был создан большой задел узлов, агрегатов, систем и элементов конструкции ракетных блоков для семи ракет-носителей, хранившихся в специальном помещении, в том числе два "комплекта полностью собранных ракетных блоков (без двигателей), находившихся в сборочных стапелях монтажно-испытательного корпуса. Для этих блоков была начата поставка новых одиночных ЖРД, прошедших межведомственные испытания.

Короче говоря, была освоена технология подготовки комплекса HI–Л3 к старту и проведение самого старта. Это значит, что была проверена стыковка бортовых систем и агрегатов ракеты-носителя как с лунным ракетным комплексом Л3, так и с созданным сложным комплексом наземного оборудования.

Была доказана возможность управления первой ступенью ракетно-космического комплекса в плоскостях тангажа и рыскания при помощи рассогласования тяги противоположных двигателей, а относительно продольной оси – качанием сопел, из которых истекает газ, отбираемый после турбин периферийных одиночных ЖРД. Проверена работа системы управления при движении ракеты-носителя на первом (наиболее трудном) атмосферном активном участке траектории. Вместе с тем система контроля работы одиночных ЖРД, установленная на ракетном блоке «А», которая должна была повысить уровень надежности многодвигательной установки за счет выключения резервных одиночных ЖРД, не оправдала возложенных на нее надежд. Она не успевала реагировать на быстропротекающие процессы, предшествующие разрушению одиночных ЖРД (такие, например, как взрыв кислородных насосов турбонасосного агрегата). Вообще, как уже отмечалось, неполадки этого рода в ЖРД должны быть исключены соответствующими наземными огневыми испытаниями. Но система контроля должна быть не только контролирующей, но и прогнозирующей и выключать двигатель до его аварии, чтобы он не мог разрушить расположенный рядом работоспособный двигатель.

Еще в конце 60-х годов, когда стало ясно, что США опережают нас в работах по высадке экспедиции на поверхность Луны, в нашем ОКБ начали прорабатываться варианты лунной экспедиции с существенно лучшими характеристиками, чем у американской. Удалось, наконец, получить от АН СССР техническое задание на такую лунную экспедицию с перечнем задач, которые она должна решать. Необходимо отметить, что подобного технического задания от академии на первый вариант экспедиции так и не было получено.

Проработки велись в двух направлениях: 1) двухпусковая схема с использованием ракет-носителей HI и со стыковкой на окололунной орбите частей лунного комплекса (рис. 12); 2) проектировалась более совершенная ракета-носитель (с применением жидких водорода и кислорода на верхних ступенях), предназначенная для одно-пусковой экспедиции. Технические задания на разработку двигателей для этой ракеты были даны ОКБ, руководимыми главными конструкторами А. М. Исаевым, А. М. Люлькой и Н. Д. Кузнецовым еще при жизни С. П. Королева. Но для обоих этих направлений необходимо было продолжать работы по ракете-носителю HI. Одна из главных задач – довести надежность одиночных ЖРД для ракетных блоков «А» и «Б» до необходимого уровня, обеспечив уточненные техническим заданием выходные характеристики.


38
Рис. 12. Двухпусковая схема полета комплекса HI-Л3:

Рис. 1, 2 – траектории выведения двух головных блоков (ГБ-1 массой 104 т и ГБ-2 массой 103 т) при двух пусках ракеты-носителя HI; 3 – околоземная промежуточная орбита; 4 – участки разгона блоков с околоземной орбиты и выведение их на траекторию полета к Луне; 5 – ГБ-2 (состоит из пилотируемого лунного корабля и ракетного блока) на траектории полета к Луне; 6 – ГБ-1 (состоит из двух ракетных блоков) на траектории полета к Луне; 7, 8 – лунный корабль и ракетный блок от ГБ-1 на окололунной орбите; 9 – сборка на этой орбите лунного корабля и ракетного блока для образования лунной посадочной системы; 10 – участок основного торможения при посадке на Луну, на котором работает двигатель ракетного блока; 11 – посадка на Луну корабля, масса которого в этот момент составляет 23,7 т; 12 – район падения на поверхность Луны отработавшего ракетного блока; 13 – длительное (от 5 до 14 сут) пребывание на поверхности Луны лунного корабля с космонавтами, (соответственно 3 или 2 человека); 14 – прямое выведение взлетного модуля лунного корабля с поверхности Луны на траекторию полета к Земле (масса корабля в момент старта с Луны ~19,5 т, масса корабля при возвращении к Земле ~8,4 т); 15– отделение спускаемого аппарата от корабля перед входом в плотные слои атмосферы; 16 – участок управляемого спуска в атмосфере Земли; 17 – срабатывание парашютной системы и посадка в заданном районе.

Встретившиеся трудности при доводке этих ЖРД, сопровождавшиеся неоднократными срывами сроков поставок, породили у определенного круга людей (в первую очередь у руководящих деятелей, таких как Д. Ф. Устинов, Л. В. Смирнов, С. А. Афанасьев и др.) мнение, что Н. Д. Кузнецов – при существующем отношении к этой работе руководства Министерства авиационной промышленности – до заданного уровня надёжности двигатели в ближайшее время не доведет, а следовательно, не будет ракеты-носителя HI и ее модификаций.

Поэтому, а также и потому, что США уже опередили нас с полетами на Луну, было принято решение прекратить работы не только по лунной экспедиции, но и по ракете-носителю HI. На повестку дня была выдвинута задача разработки многоразовой транспортной космической системы (подобной «Спейс-Шаттл») с кислородно-керосиновым ЖРД тягой 700 – 800 т, предложенным В. П. Глушко. Ему удалось убедить Д. Ф. Устинова и других руководителей в целесообразности такого решения. В свое время (после 1961 г.) В. П. Глушко отрицал кислородно-керосиновые и кислородно-водородные ЖРД. В своей монографии «Химические источники энергии» он писал, что «...жидкий кислород далеко не лучший окислитель, а жидкий водород никогда не найдет себе практического применения в ракетной технике». Жизнь опровергла это утверждение В. П. Глушко, ему пришлось пересмотреть свои воззрения и начать разработку кислородно-керосинового ЖРД большой тяги.

Как уже было сказано, десятью годами ранее В. П. Глушко отказался от этой разработки, и Сергей Павлович обратился с этим предложением к Н. Д. Кузнецову. В. П. Глушко резко отрицательно отзывался о ЖРД, разработанном ОКБ Н. Д. Кузнецова, хотя этот двигатель имел характеристики лучшие, чем разработанный ранее под руководством самого В. П. Глушко (на доводку последнего потребовалось более четырнадцати лет).

Н. Д. Кузнецову в течение нескольких лет удалось довести время наработки своих ЖРД до 10 00012 000 с без съема со стенда – при необходимом времени их работы в полете, не превышающем 140 с. Решение о прекращении работ было неожиданным, поспешным, принималось оно без консультации с основными исполнителями. Главные разработчики ракеты-носителя HI – ОКБ – наше и Н. Д. Кузнецова – до сих пор считают решение о прекращении работ по этой ракете большой ошибкой. Зачем надо было запрещать пуски двух практически собранных ракет-носителей с новыми ЖРД? Запуск их не мешал работам по новой тематике, так как они начались более чем два года спустя. А ведь опыт запуска этих двух ракет-носителей дал бы ценный материал и для новых разработок. Трудно было также объяснить правильность решения об уничтожении задела для семи комплектов ракет-носителей тем специалистам, чьим трудом они были созданы.

ИТАК, ИТОГ

Могли ли мы осуществить высадку космонавтов на поверхность Луны раньше США? Почему мы вообще не осуществили такую экспедицию? Мне кажется, что теперь настало время, когда на эти вопросы можно ответить прямо и ясно.

Ответ на первый вопрос – не могли. И вот почему.

Во-первых, США в то время обладали более высоким научно-техническим и экономическим потенциалом, чем наша страна.

Во-вторых, в США программа «Сатурн–Аполлон» была общенациональной, приоритетной программой, которая должна была восстановить престиж страны. Правительство США, пользуясь в этом вопросе поддержкой всего народа, смогло выделить необходимые материальные и финансовые ресурсы на осуществление этой программы. Мы же таких средств выделить не могли.

В-третьих, завороженные первыми (и бесспорными) успехами в космосе (запуск первых советских спутников, полет Ю. А. Гагарина и т. д.), мы недооценили вызов, сделанный президентом США Д. Кеннеди в 1961 г. В нашей стране до 1964 г. работам по высадке лунной экспедиции должного внимания не уделялось. Приоритетом у Н. С. Хрущева пользовались работы Главного конструктора В. Н. Челомея по облету Луны (без высадки на ее поверхность) на базе разработанной им ракеты-носителя УР500, названной потом ракетой-носителем «Протон».

В США специальной программы работ по облету Луны не было. Облет Луны американскими астронавтами был с самого начала запланирован как этап работ по осуществлению экспедиции на ее поверхность. Все усилия США были направлены на выполнение единой программы «Сатурн–Аполлон».

В-четвертых, мы недооценили научно-технические трудности осуществления подобной экспедиции. Так, в частности, преуменьшалось значение наземной отработки ракетно-космического комплекса, требующей создания дорогостоящей экспериментальной базы, включающей стенды для проведения огневых испытаний двигательных установок ракетных блоков. Да и денег на развертывание такой базы у нас не было.

Все эти и другие причины, связанные, в частности, с особенностями того периода истории нашей страны, объективно противодействовали осуществлению лунной экспедиции и обусловили наше отставание в этом направлении от США.

Но мы могли и должны были осуществить такую экспедицию после США! Столь ли важно, что американцы опередили нас в осуществлении лунной программы? В науке и технике всегда бывают такие периоды, когда кто-то вырывается вперед, а кто-то отстает. Мы должны были использовать американский опыт (как это сделали они, используя наш опыт запуска первых ИСЗ и первого человека в космос) и осуществить более совершенную лунную экспедицию. И наша страна была способна решить эту задачу – даже при ограниченных тогда возможностях – при условии, если бы тогдашние руководители прислушались к мнениям специалистов и ученых, участвовавших в разработке программы HI– Л3. Уже в 1971 г. были сделаны наши предложения по совершенствованию характеристик лунной экспедиции. В начале 1972 г. был разработан детальный проект более совершенной лунной программы HI–Л3М, одобренный всеми главными конструкторами и учеными, участвовавшими в этой разработке, в том числе и Главным конструктором академиком В. П. Глушко (есть их подписи под решением Совета Главных конструкторов). В этом проекте была предусмотрена однокорабельная оригинальная двухпусковая схема высадки трех советских космонавтов в любой район лунной поверхности со временем их пребывания на ней до 14 сут (с дальнейшим увеличением до 30 сут) и прямым возвращением с поверхности Луны на Землю в любой момент времени. Осуществить эту экспедицию можно было в 1978 – 1980 гг. К сожалению, этот проект не был принят, и все работы по программе HI–Л3 были прекращены.

Руководствуясь сиюминутными престижными соображениями, тогдашнее руководство ракетно-космической промышленности сумело доказать вышестоящему руководству необходимость прекращения работ по программе HI–Л3 и развертывания работ по созданию многоразовой транспортной системы. Это решение было крупной ошибкой. Нельзя так легко и свободно зачеркивать творческий труд многих тысяч людей, не учитывая их мнение. Работа больших коллективов, огромные материальные средства – все было затрачено впустую. В ракете-носителе HI было много оригинальных конструктивно-технологических решений, представляющих интерес и сегодня. Она могла быть использована и для многоразового транспортного комплекса, что сэкономило было средства и время, безответственно затраченные на новую разработку, ставшую известной, как система «Энергия–Буран», целесообразность использования которой для освоения космоса вызывает сомнения.

Очень часто задают вопрос: что было бы с нашей космической техникой, если бы был жив Королев?

Думаю, что даже он, с его авторитетом, настойчивым и целеустремленным характером, не смог бы противостоять тем процессам, которые охватили все сферы деятельности нашего общества. Ему было бы трудно работать, не ощущая поддержки руководителей ракетно-космической техникой в нашей стране, проводивших (еще при жизни Сергея Павловича) непонятную в этом вопросе политику. Несомненно, кое-чего он добился бы. Мы могли слетать на Луну и возвратиться на Землю, но, к сожалению, не в сроки, обеспечивающие наш престиж перед США. Слишком много времени было потеряно, слишком большие затраты требовались для этого, а правительство выделить их не могло.

Я не хочу, чтобы читатели поняли, будто я пытаюсь снять с себя как с Главного конструктора ответственность за отдельные ошибки, допущенные (в том числе и лично мной) при работах по лунной программе.

Не ошибается тот, кто ничего не делает. Мы, преемники С. П. Королева, делали все, что в наших силах, но этих сил оказалось недостаточно.




ПРИЛОЖЕНИЕ

Страницы истории: Созвездие Близнецов*

Г. САЛАХУТДИНОВ

* Продолжение (см. № 11); мы печатали и печатаем отрывки из книги того же автора «Приключения на орбите», которая готовится к печати в издательстве МАИ.

18 июля 1966 г. стартовал «Джемини-10» с Дж. Янгом и М. Коллинзом на борту. Перед астронавтами была поставлена главная задача. «Джемини-10» должен был сблизиться с заранее запущенной «мишенью» «Аджена», состыковаться с ней, а затем с помощью ее двигателей сблизиться со ступенью «Аджена-8», все еще находившейся на орбите после неудачного эксперимента с «Джемини-8». Кроме того, Коллинз должен был выйти в открытый космос, снять с «Аджены-8» метеоритные образцы и вновь вернуться в кабину «Джемини».

Программа была впечатляющей, совершенно беспрецедентной по своей сложности. Вся Америка, затаив дыхание, следила за ходом ее выполнения. За несколько дней до старта жизнь в расположенном недалеко от полигона маленьком городке Какао Бич, где, кроме коренных жителей, жил обслуживающий персонал, начала бурлить. Экипаж около шести месяцев напряженно осваивал специфику полета на «Джемини-10», но особенно трудными оказались последние недели, когда были скорректированы и окончательно определены задачи экспедиции.

Экипаж занял свои места в кабине и проводил последние предстартовые работы. Коллинз, блуждая рассеянным взглядом по множеству приборов, вдруг увидел, что на приборе, фиксирующем количество топлива и расположенном перед Джоном, чуть выше его головы, стрелка стояла на нулевой отметке. Как это могло быть? Неужели, несмотря на все проверки и перепроверки, кто-то забыл наполнить баки? Может быть, это просто неполадка в измерительных системах? Что теперь делать? Он дотянулся до прибора и постучал по его стеклу, привлекая внимание Джона. Тот отрывисто кивнул и продолжал как ни в чем не бывало заниматься своим делом... Черт возьми! Коллинз был в замешательстве... Не прошло и пяти минут, как стрелка прибора ожила и показала, что баки полные. Просто этот прибор не работал до начала запуска. Этой особенности не было на тренировочном имитаторе, но Коллинз должен был о ней знать.

Шли последние секунды перед стартом. В наушниках слышался размеренный голос оператора: «Десять, девять, восемь... возьмитесь за Д-кольца (кольца катапульты) между вашими ногами обеими руками... четыре, три, два, один, зажигание, обратите внимание на ваши приборы, ПУСК!»

Страшный грохот... сильная поперечная вибрация... начался подъем. В кабине совсем не ощущалась скорость и только перегрузка мягко вдавливала в кресло. Поперечная вибрация вскоре сменилась продольной, не вызывавшей, правда, особого дискомфорта. На 50-й секунде полета астронавты отпустили кольца катапультирующего устройства. Скорость приближалась к скорости звука, шум и вибрация усиливались. После прохождения ракетой области максимального динамического давления стало потише. Легкий, но ощутимый толчок – отделилась первая ступень... И тут вдруг исчезла перегрузка, тело стало необычно легким, плавающим под ограничивающими его привязными ремнями. Окно иллюминатора мгновенно наполнилось красными и желтыми яркими частицами, мимо полетели кусочки (корабля?!), а уже через секунду эти частицы исчезли, оставляя взамен лишь черное холодное небо. «Что это? Взрыв корабля? Мы гибнем?» – пронеслось в голове у астронавтов. Глаза механически стали искать признаки катастрофы в кабине, но здесь все казалось нормальным. За окном? Там действительно был взрыв – на только что отделившейся первой ступени взорвался кислородный бак, и его куски разлетелись во все стороны, создавая затейливые и, к счастью, безопасные световые эффекты. И в тот же миг астронавты с облегчением поняли, что двигатели второй ступени заработали, вновь стала расти перегрузка, достигла, наконец, 5, 6, 7 единиц. Через несколько секунд и двигатели второй ступени окончили свою работу, корабль отделился от ракеты и начал новую независимую от нее жизнь.

«Джемини» проплывал над побережьем Анголы, приближаясь к экватору. Всего через семь минут полета по орбите корабль должен был войти в тень Земли, а за эти минуты нужно было многое успеть.

На смену дню пришли сумерки. Экипаж приступил к определению параметров орбиты, занося измерения в бортовую ЭВМ. Это оказалось трудным делом. Коллинз никак не мог найти линию горизонта – темное небо сливалось с темным морем. Астронавт огорчился: «Джон, – обратился он к командиру, – я думаю из этого ничего не выйдет». Янг ответил поговоркой: «Делай лучше, чем ты можешь».

Коллинз едва успел закончить свои измерения, как наступило космическое утро. «Это прекрасно», – воскликнул Янг. Корабль проплывал над западным побережьем Австралии. Коллинз занимался расчетами на ЭВМ. «Ты мне даже не говори об этом, я полюбуюсь в следующий раз», – ответил он.

С Земли сообщили: «Давление в вашем кислородном баке немного падает. Следите за ним» Однако это падение было, по-видимому, связано лишь с понижением температуры и не вызвало беспокойства у экипажа. Все остальные системы работали прекрасно.

Корабль теперь летел над Гавайями, где была расположена одна из американских станций слежения. На борт с нее были поданы рассчитанные на Земле параметры орбиты. И Коллинз, закончив к этому времени свои вычисления, решил сравнить их с данными станции. Оказалось, что одни результаты хорошо совпадали, другие резко отличались. Астронавт был разочарован и не понимал, почему так произошло.

Когда «Джемини» вошел в тень Земли, Коллинз вновь взялся за секстант. Янг решил его подбодрить «Я думаю, что ты делаешь значительную работу». Но Коллинз, наученный опытом своих предыдущих расчетов, был настроен пессимистически. «Ох, я делаю бесполезную работу...» – вздохнул он «Ну что же, – сказал Янг, – если ты не можешь видеть звезды, значит, ты не можешь видеть их. Я говорил тебе об этом еще за шесть месяцев до старта»

Через 2 ч 10 мин после старта астронавты запустили двигатели корабля и начали менять орбиту, приближаясь к «Аджене» Через 20 мин они запустили их вторично, чтобы изменить угол наклона плоскости орбиты. Каждая коррекция сопровождалась большими психологическими нагрузками. На Земле бесстрастная телеметрия фиксировала в эти моменты резкое повышение частоты их пульса. После второй коррекции орбита корабля оказалась на 24 км ниже орбиты «Аджены».

В 4 ч 40 мин по бортовому времени астронавты, используя бортовой радар и вычислительную машину, начали сближение с «мишенью». Кораблем управлял Янг, Коллинз давал ему отсчет данных ЭВМ об относительной скорости двух аппаратов и о расстоянии между ними. В последний момент оказалось, что появилась неточность в направлении сближения. Янг дал небольшой импульс кораблю, тут же повторенный на Земле на синхронно работающем имитаторе. Оператор, не разобравшись в ситуации, закричал: «Тпру, тпру, тпру! Это вращение самопроизвольное или ваше?» «Наше», – успокоил его Янг. Астронавты знали, что следует делать. Неточность в сближении была реальностью, и теперь они должны были для ее устранения дополнительно использовать топливо. На послеполетной конференции Дж. Янг охарактеризовал свои действия по стыковке как «чисто силовой метод», отметив при этом, что он не знает причин возникшей ошибки. Позже специалисты разберутся, что эта причина состояла в неточной настройке одного из приборов.

Так или иначе, но стыковка «Джемини» с «Адженой» была осуществлена. Это было большое достижение, поскольку оно закрепляло успех «Джемини-8». Тогда стыковка едва не закончилась трагично для экипажа, и вот теперь все прошло почти без «сучка и задоринки». Даже если бы Янг и Коллинз больше ничего не сделали бы за весь оставшийся полет, то все равно его можно было считать успешным. Но впереди была еще довольно насыщенная программа.

Придя в себя после трудной работы, астронавты вдруг обнаружили крупную неприятность. В баках корабля осталось всего 36% топлива вместо 60% планировавшихся ранее. Дальнейшие работы оказались, таким образом, под угрозой срыва. Астронавты приуныли.

– Можете вы дать нам информацию о ваших запасах топлива? – прозвучал в наушниках голос наземного оператора.

– По данным датчика – 36 процентов, – мрачно ответил Янг.

– 36 процентов?..

У астронавтов не было настроения развивать эту тему. Они молчали, понимая, что на Земле просто ахнули, услышав эту цифру.

Наземные операторы не должны доставлять экипажам излишние неприятности, в чем-то упрекать или отчитывать астронавтов, и без того находящихся под сильным нервным напряжением. Но на этот раз оператор не удержался и подчеркнул то, что уже и без того было ясно: «Вы, кажется, использовали значительные запасы топлива...»

На Земле проводились срочные расчеты, анализировалась возникшая ситуация. Выход в конце-концов был найден. На борту «Аджены», находившейся в связке с «Джемини», были запасы топлива. Сближение связки с «Адженой-8» должно было осуществляться сначала с помощью двигателя «Аджены». Идея состояла в том, чтобы по возможности дольше использовать ресурсы последней, хотя расстыковка с ней была неизбежной, поскольку это требовалось сделать для проведения некоторых предусмотренных программой экспериментов.

Маневр по сближению с «Адженой-8» был не только сложен с технической точки зрения, но и появилась реальная возможность получить повышенную дозу радиации. «Джемини» в погоне за «Адженой-8» должен был подняться на высоту 760 км. При этом двигатель предполагалось включить над Гавайскими островами, а эта высота должна была быть достигнута над северной Атлантикой, как раз там, где существует Северо-Атлантическая радиационная аномалия. Здесь уже располагается радиационный пояс, открытый Ван Алленом, и «Джемини» должен был осуществлять полет в нем.

Врачи ориентировочно рассчитали дозу облучения, которую могли получить астронавты в этом полете, и нашли ее допусти мой. Но тем не менее риск существовал. Расчеты не учитывали возможного возрастания уровня радиации в поясах Ван Аллена из-за проведенного США ядерного взрыва в космосе в июле 1962 г. Кроме того, воздействие радиации на человеческий организм было плохо изучено, и никто не мог сказать, какое влияние она окажет конкретно на Янга или на Коллинза.

В 7 ч 38 мин по бортовому времени был запущен двигатель «Аджены». Астронавтам он виден не был, так как находился на ее противоположной стороне. Но они увидели белый поток газов, выходящих из его сопла. Появилась перегрузка. Через 40 с двигатель был выключен. Вновь в кабину пришла невесомость. Солнце светило теперь со стороны «Джемини», и мелкие частицы от газов двигателя люминесцировали в его лучах, некоторые объединялись между собой, образуя различные сферические образования, достигающие размеров баскетбольного мяча. Одни из них были почти неподвижны, другие имели значительные скорости.

Астронавты устали. Они еще ничего не ели и не имели ни одной минуты, чтобы как-то расслабиться. Когда на мысе Кеннеди было 2 ч дня, по плану наступило время для их сна. Они измерили дозу радиации (она оказалась примерно соответствующей расчетной), приняли пищу и устроились на отдых. Спали они плохо, и не только от напряжения, которое не удавалось быстро сбросить. Их раздражали собственные руки и голова, которые словно отказались подчиняться им в невесомости и плавали, будто существовали отдельно от тела. Отмучившись так 8 ч, астронавты приступили к своим обязанностям.

Коллинз ударился обо что-то левым коленом, и теперь оно у него болело. Астронавт глотал аспирин. Вновь измерили уровень радиации и остались довольны результатом, хотя оба с нетерпением ждали, когда начнется маневр по переходу на более низкую орбиту, чтобы уйти из этих проклятых радиационных поясов.

Законы механики требовали для перехода на орбиту «Аджены-8» предварительно направить связку «Джемини–Аджена» на более высокую орбиту, на которой сейчас и находились астронавты. Теперь нужно было спускаться на более низкую орбиту. Вновь запустили двигатель «Аджены». Астронавты почувствовали резкий толчок и быстрое нарастание перегрузки. Корабля оказались примерно на круговой орбите с высотой 382 км в 13 км ниже «Аджены-8», но в 20 тыс. км позади ее.

Программа полета предусматривала открытие люка и фотографирование с «порога» кабины молодых звезд. Этот эксперимент должен был стать своего рода психологической подготовкой перед запланированным выходом в открытый космос.

Когда был включен двигатель «Аджены», фотокамера, которую неосмотрительно достал из футляра Коллинз, упала на перегородку, и у нее вышло из строя устройство, предназначавшееся для автоматического поддержания двадцатисекундной экспозиции. Тогда астронавты решили, что Янг будет держать камеру, а Коллинз станет вручную открывать ее затвор и выдерживать положенные 20 с.

Коллинз открыл небольшой кран, чтобы сбросить давление в кабине, а когда оно достигло приемлемой величины, астронавты открыли входной люк. Перед ними открылось величественное зрелище. Внизу, над юго-восточной частью Земли, мерцали молнии, в разрывах которых угадывались вода и суша, справа была «Аджена», слева – секция «Джемини». Все небо и справа, и слева, и вверху, и внизу было усыпано звездами.

Астронавты занимались фотографией, пока снова не появилось Солнце. Но тут вдруг у Коллинза начали слезиться глаза. Как потом выяснилось, для того чтобы стекло гермошлема не запотевало, как это было у Сернана на «Джемини-9», специалисты на Земле решили покрыть его изнутри специальным составом, и вот теперь оказалось, что при нагреве на Солнце этот состав начинал испаряться, а получившийся газ разъедал глаза. Но пока астронавты ничего этого не знали.

Коллинз рассказал о своих неприятностях Янгу, но тот не придал этому особого значения «Не смотри на Солнце, Майкл», – посоветовал он. Однако через минуту он с изумлением заметил, что у него тоже глаза начали слезиться. Дело принимало нешуточный оборот. Если астронавты ослепнут от слез, вряд ли они смогут закрыть люк и наддуть кабину кислородом. Да и кто знает, что представляет собой этот газ. Не ослепнут ли они от него навсегда?

Астронавты поняли все мгновенно. Решение могло быть только одно – немедленно закрыть люк, наддуть кабину и снять скафандры. Только бы с люком ничего не случилось... Слезящиеся глаза не позволяли исправить даже мелкой неполадки. К счастью, люк удалось закрыть без проблем. Янг на ощупь нашел кислородный кран и открыл его. Кабина стала наполняться живительным кислородом. Все страхи позади...

Постепенно глаза астронавтов пришли в нормальное состояние. Корабль как раз вошел в зону радиовидимости, и Янг передал на Землю информацию о случившемся. Оттуда посыпались десятки уточняющих вопросов, но экипаж не находил на них ответа.

Запланированный выход Коллинза в открытый космос оказался под вопросом. Впрочем, у экипажа наступило время очередного отдыха, а утро вечера, как известно, мудренее.

Сон пришел мгновенно, боль в колене у Коллинза прекратилась. На Земле непрерывно шли эксперименты «со слезами». Позавтракав, астронавты приступили к подготовке последних маневров по сближению с «Адженой-8». Было решено, что после 45 ч совместного полета с «Адженой» произойдет расстыковка. Первоначально планировалось расстаться с ней через 23 ч. Но запасов топлива на «Джемини» не хватало для выполнения дальнейших пунктов программы. Астронавты также договорились с Землей, что, когда в баках корабля останется всего 7% топлива, все маневры будут прекращены.

Сближение прошло успешно – в баках осталось 15% топлива. Корабль зашел в тень Земли, и «Аджена-8» освещалась его прожектором. Янг старался удерживать корабль около «Аджены-8», а Коллинз делал последние приготовления по выходу в открытый космос. Когда он покинул корабль, то прежде всего переместился к негерметичному отсеку и снял плату с микрометеоритным детектором. Затем он вернулся к кабине, передал через открытый люк эту плату Янгу и вновь поплыл к негерметичному отсеку, где он должен был прикрепить трубопровод к баку с азотом, служившим в качестве рабочего тела для ручного реактивного пистолета. Коллинз отчетливо понимал, что дело это небезопасное. Янг должен был управлять положением «Джемини», удерживая его на безопасном расстоянии от «Аджены-8». Столкновение двух аппаратов могло привести к серьезным и труднопредсказуемым последствиям. При этом Янг должен был включать попеременно шестнадцать двигателей системы ориентации, сгруппированные в четыре блока и расположенные на боковой поверхности корабля. Один из таких блоков находился в непосредственной близости от азотного крана, который как раз и должен был открыть Коллинз. Если при этом Янг случайно включит именно эти двигатели, то выходящая струя газов, имеющих высокую скорость и температуру, может прожечь скафандр Коллинза. Когда Коллинз находился на полпути к азотному крану, сила инерции бросила его в сторону, и он ударился ногами об обшивку «Джемини» Это придало возмущение кораблю, он стал делать нежелательные колебательные движения. Янг заволновался и включил как раз тот двигатель, против струи выходящих газов которого находился в это время его товарищ. «Майкл, – обратился он к похолодевшему от ужаса Коллинзу невинным голосом, – те двигатели действительно запускаются?» Хорошо, что Коллинз был еще на безопасном расстоянии, несогласованность в действиях могла дорого ему обойтись.

Решив проблему с газовым пистолетом, Коллинз подплыл к люку корабля. Янг в это время приблизил «Джемини» к «Адже-не-8» так близко, как мог. «Если и приближусь к ней еще ближе, то я не смогу больше увидеть тебя или ее», – сказал он Коллинзу. Тот отметил, что положение аппаратов хорошее, и, оттолкнувшись от «Джемини» и включив газовый пистолет, за 3 – 4 с достиг «Аджены». Встреча с ней принесла неприятность. На ее поверхности не было поручней или каких-либо выступов, чтобы, отталкиваясь от них, добраться до места, где была установлена плита с микрометеоритным детектором. Кое-как Коллинз «пополз» по цилиндрическому корпусу «Аджены», и тут вдруг произошло неожиданное. Когда он хотел остановиться, оказалось, что сделать это ему не удается. Под действием инерции он оторвался от «Аджены» и улетел от нее. Частота пульса возросла до 165 ударов. Его тело беспомощно вращалось, одновременно удаляясь все дальше я дальше от «Аджены». Коллинз вспомнил о пистолете. Но как с его помощью прекратить столь сложное движение? Он решил вернуться к «Джемини». «Я возвращаюсь в кабину, Джон, так что ты не запускай двигатели», – предупредил он своего товарища. В это время Коллинз находился выше «Джемини», и ему нужно было спускаться вниз. Поэтому он еще раз предупредил Янга, чтобы тот не включал двигатель для придания кораблю движения по направлению вниз. В противном случае струя газов не только оказалась бы направленной прямо на Коллинза, но и, кроме того, это затруднило бы ему возвращение на корабль.

Без особых сложностей и, как показалось Коллинзу, даже с некоторым изяществом он подлетел к люку и, схватившись руками за его края, полностью остановил свое движение. Тут же астронавты решили сделать новую попытку добраться до «Аджены». Коллинз, получив некоторый опыт управления своим движением с помощью пистолета, благополучно добрался до платы с микрометеоритным детектором и снял ее. Обратный путь особых трудностей не вызвал. Но на корабле его ожидало неприятное открытие – он где-то потерял фотоаппарат, за возвращение которого на Землю ему была обещана премия.

После возвращения на «Джемини» Коллинз доложил в Центр управления полетом о своих впечатлениях. При этом он отметил, что не смог добраться до обратной стороны «Аджены» и по этой причине не снял еще один небольшой прибор. Астронавт предложил вновь слетать за ним, но с Земли приказали этого не делать и беречь топливо. Коллинз отсоединил азотную линию, астронавты закрыли люк и наддули кабину кислородом. Программа полета была почти выполнена, оставались лишь некоторые научные и технические эксперименты на борту 21 июля спускаемый отсек «Джемини» благополучно приводнился в восьми километрах от расчетной точки.

Успех полета «Джемини-10» был несомненным, и его нужно было закрепить. 12 сентября 1966 года в космос отправился «Джемини-11» с астронавтами Ч. Конрадом и Р. Гордоном.

За 1,5 ч до запуска на орбиту была выведена очередная «Аджена». Задача астронавтов состояла в том, чтобы на первом же витке сблизиться с ней. Затем Гордон должен был выйти в космос и соединить нейлоновой лентой оба аппарата. Подобного рода связки представлялись весьма соблазнительными для специалистов. Во-первых, при этом возникает так называемый «гантельный» эффект. Если два аппарата разной массы соединить между собой тросом (стержнем), то тот из них, чья масса больше, будет сильнее притягиваться к Земле. Тогда вся связка без затрат топлива сориентируется так, что стержень будет направлен к центру массы Земли. На этом принципе работает система ориентации некоторых ИСЗ. Во-вторых, подобного рода связка дает по крайней мере теоретическую возможность создать на борту аппарата искусственную силу тяжести. Для этого соединенным между собой аппаратам следует придать вращательное движение относительно центра масс связки. Возникшая при этом центробежная сила как раз и будет компенсировать отсутствие силы тяжести.

Наконец, в-третьих, два аппарата, движущихся по орбитам с разной высотой, имеют и разную скорость. На низкой орбите она побольше, на высокой – поменьше. Если теперь аппараты соединить между собой тросом, то, очевидно, вся эта система будет иметь одинаковую скорость. Значит, аппарат на низкой орбите потеряет часть своей скорости, но эту потерю «приобретет» аппарат, двигающийся по более высокой орбите. Разъединим аппараты, скажем порвем трос. Что произойдет? Каждый аппарат устремится на ту орбиту, какой соответствует его новая скорость. Верхний аппарат начнет двигаться вверх, увеличивая высоту своей орбиты, нижний – вниз. С помощью этого можно изменить орбиту космических кораблей без каких-либо затрат топлива.

Гордон испытывал те же затруднения при передвижении в космосе, что и ранее Коллинз, но свою задачу он выполнил. Правда, демонстрация «гантельного» эффекта не состоялась, но закрутить аппараты все-таки удалось, хотя и здесь результат оказался малоощутимым.

На двадцать шестом витке Конрад включил двигатели «Аджены», и вся связка поднялась на высоту 1370 км. Через два витка с помощью всей той же «Аджены» орбиту снизили до 260 км. После этого экипаж занимался экспериментами по фотографированию Земли и звезд, и 15 сентября спускаемый отсек благополучно приводнился всего в двух с половиной километрах от расчетной точки.

Запуском 11 ноября 1966 г. «Джемини-12» с астронавтами Дж. Ловеллом и Эд. Олдрином программа полетов этого типа кораблей заканчивалась. Особое внимание в полете было уделено работам в открытом космосе с запущенной заранее ракетой «Аджена». Олдрин провел в нем за три выхода 5,5 ч. На этот раз на поверхности космических аппаратов были размещены фиксаторы для закрепления ног во время работы. Астронавт также применял и привязные ремни. Полет был кратковременным, и 15 ноября астронавты благополучно спустились на Землю.


* * *

Программа «Джемини» «приоткрыла дверь» американским специалистам на Луну. За десять запусков были решены весьма важные космические задачи. В самом деле, и астронавты, и наземный персонал получили опыт сближения и стыковки космических аппаратов, достаточно хорошо были отработаны операции в открытом космосе. Кроме того, инженеры смогли усовершенствовать и проверить на практике многие технические решения, что имело большое значение для проектирования «Аполлонов». Продолжительность полетов была доведена до 14 с – вполне достаточно, чтобы слетать на Луну и обратно.

Врачи получили неоценимую информацию о здоровье астронавтов. Оказалось, что при повторном запуске или спуске с орбиты астронавты меньше волнуются, чем при первых полетах. Величина их пульса находилась в пределах 165 – 110 ударов в минуту, частота дыхания – 180 – 105 (?), потеря веса достигала иногда 10 – 13 кг и зависела от продолжительности полета.

Примерно 30% всех астронавтов испытывали в невесомости, неприятные ощущения в области желудка, подташнивание, головную боль, иллюзию перевернутого положения. Однако эти симптомы космического укачивания не были серьезным препятствием на пути выполнения экипажем поставленных задач. Полет на Луну становился все более реальным.*

* О программе «Сатурн–Аполлон» см. № 10, 1988 г.


Планы, проекты, прогнозы

«ГАЛИЛЕЙ» – ПЕРВЫЕ УСПЕХИ И БЛИЖАЙШИЕ ПЕРСПЕКТИВЫ

АМС «Галилей» (см. № 12, 89), успешно стартовавший 18 октября 1989 г., прошла первый важный этап своего пятилетнего путешествия. 10 февраля 1990 г. в 9 ч 58 мин утра калифорнийского времени (где находится центр управления станцией) аппарат пронесся на расстоянии примерно 16 100 км от верхней границы облачного покрова Венеры.

Пролет Венеры, запланированный прежде всего для осуществления «гравитационной рогатки» (т. е. разгона) АМС, позволил также сделать 81 снимок планеты, несмотря на неполадки в системе получения изображения, связанные с небольшой несовместимостью наземных и бортовых компьютерных программ. Хотя с борта «Галилея» были сразу переданы изображения, большая часть научной информации о Венере попадает в руки ученых в конце года, когда АМС будет проходить вблизи Земли.

Высокая точность выведения «Галилея» на межпланетную траекторию с помощью космического буксира ИУС позволила сэкономить горючее двигателей самой АМС (потребовались лишь две коррекции в пути, а отклонение в районе Венеры составило всего три мили). Последние уточненные оценки запасов горючего на борту АМС позволяют надеяться, что «Галилей» сможет выполнить всю программу встреч с двумя астероидами и десятью спутниками Юпитера. Предстартовые прогнозы показали, что как минимум одно сближение с астероидом должно быть отменено.

Группа управления, учитывая увеличение эффективности работы двигателей маневрирования АМС по сравнению с расчетами, в настоящее время уже приняла решение осуществить встречу с астероидом Гаспра (октябрь 1991 г.). После выполнения этой встречи будет сказано окончательное «да» или «нет» сближению с астероидом Ида (август 1993 г).

ЯПОНИЯ НАЧИНАЕТ ИССЛЕДОВАТЬ ЛУНУ

В этом году к двум странам – СССР и США, исследовавшим Луну, прибавилась третья – Япония. 24 января состоялся запуск ракеты-носителя, которая вывела на низкую околоземную орбиту космический аппарат «Мусес-А», получивший впоследствии название «Хитен».

Этот аппарат был разработан по заказу Института космических и астрономических исследований, затратившего на его создание около 28 млн. долл.

«Хитен» состоит из двух частей – основного аппарата массой 182 кг и небольшой автоматической лунной станции массой 11 кг. Лунная станция представляет собой многогранник с поперечным размером около 40 см. Основной аппарат, стабилизирующийся вращением, имеет цилиндрическую форму диаметром 140 см. На его баковой поверхности установлены солнечные батареи из фосфида индия мощностью 100 Вт. Такие же батареи, но, естественно, меньшей мощности смонтированы и на лунной станции.

После того как «Хитен», выведенный на орбиту высотой 240 на 400 км с наклонением 31°, совершил два витка вокруг Земли, на его борту был включен твердотопливный разгонный блок, который перевел аппарат на вытянутую эллиптическую орбиту с высотой апогея 500 тыс. км. 19 марта, когда аппарат находился на расстоянии 16 тыс. км от Луны, от него отделилась автоматическая лунная станция. Затем на ней была включена тормозная двигательная установка, обеспечившая перевод станции на окололунную орбиту с высотой 16 на 25 тыс. км. С этой орбиты станция должна была исследовать Луну в течение месяца.

На следующий день, 20 марта, основной аппарат, который продолжал движение по геоцентрической орбите, пересек орбиту Луны и прошел от нее на расстоянии 22 тыс. км. Таких сближений в соответствии с программой полета должно быть еще четыре. В это время «Хитен» будет использоваться в качестве ретранслятора для передачи на Землю научной информации с автоматической лунной станции. Для приема этой информации будут использоваться станции сети дальней космической связи и слежения, расположенные в США, Испании и Австралии.

Кроме исследований Луны, специалисты института намереваются провести на аппарате «Хитен» испытания различных технологических устройств и систем, а также приобрести практический опыт дальних космических полетов. Особое внимание при этом обращается на системы ориентации и стабилизации, средств и оборудования для передачи информации и траекторных изменений.

Для аппарата «Хитен» выбрана довольно сложная траектория с двойным облетом Луны, которая позволяет использовать ее гравитационное поле для уменьшения расхода топлива бортовой двигательной установки. Ранее подобная траектория выбиралась во время полета международного кометного зонда, что позволило ему, кроме основной, выполнить дополнительную задачу – исследовать комету Джакобини–Циннера.

Японские и американские специалисты планируют использовать аналогичную траекторию при выполнении совместного проекта «Геотейл» по изучению геомагнитного шлейфа Земли. Аппарат «Геотейл» сначала будет летать по орбите, проходящей на высотах от 8 до 220 земных радиусов, а затем после окончания исследований шлейфа перейдет на новую орбиту с высотой от 8 до 32 радиусов Земли для проведения исследований экваториальной магнитосферы.

В связи с предстоящим совместным проектом в подготовке полета японского лунника активное участие приняли американские специалисты. Предложенной ими траекторией заинтересовались и в некоторых других странах, в том числе и в Советском Союзе. Соответствующие баллистические расчеты для будущих космических полетов проводятся в Институте космических исследований АН СССР.

Япония планирует продолжить исследования Луны в середине 90-х годов. В этот период на селеноцентрические орбиты должны быть выведены еще два космических аппарата. Один из них доставит на поверхность ночного светила приборы для получения данных о сейсмической активности Луны и ее теплообмене с окружающим пространством, а другой предназначен для поиска на Луне полезных ископаемых.

Когда «Мусес-А» проходил заключительную предстартовую подготовку, несколько крупных строительных компаний Японии начали разработку многомиллионных проектов, связанных с технологией для будущих лунных баз. Японские фирмы твердо уверены, что они смогут в начале XXI в. принять участие в развертывании американской базы на Луне.

В настоящее время строительная компания «Шимизу Корпорейшен» исследует возможность использования лунных пород для выработки бетона, что откроет огромные возможности перед будущими лунными строителями. Одновременно компания проектирует оригинальные шестигранные модули из того же бетона, которые, как показали эксперименты, обладают прекрасной герметичностью. Отдельные модульные бетонные конструкции, по замыслу японских ученых, должны образовывать общий жилой комплекс.

Еще одно направление лунных работ компании «Шимизу» – проектирование роботов, способных действовать на Луне. Их разработка ведется совместно с Питтсбургским университетом США. И наконец, эта японская фирма совместно с одной из американских компаний разрабатывает технические средства, которые могут быть использованы при расширении околоземной постоянной космической станции. Такое «расширение» будет необходимо для обеспечения полетов к Луне.

Другая строительная японская компания также надеется принять участие в создании американской лункой базы. Уже сейчас эта компания подключилась к программе строительства испытательного центра для отработки различных лунных средств, который будет располагаться во Флориде, недалеко от Центра им. Кеннеди.

На фоне успешного вывода на орбиту ИСЛ аппарата «Мусес-А», а также планов японского правительства по созданию новых АМС, в том числе лунных, усилия японских компаний выглядят особенно впечатляюще.

ОЧЕРЕДНОЙ БРОСОК ЗА ПРЕДЕЛЫ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ

Последний из четырех космических аппаратов, двигающихся с третьей космической скоростью, покинул Солнечную систему. 23 февраля АМС «Пионер-11» пересекла орбиту Нептуна и присоединилась к АМС «Пионер-10», «Вояджер-1 и -2», в разных направлениях покидающих семью Солнца. (В настоящее время Нептун – последняя планета Солнечной системы, поскольку Плутон находится на том участке своей орбиты, который располагается внутри орбиты Нептуна.)

АМС «Пионер-11» была запущена в 1973 г. и в 1974 г. прошла Юпитер. В 1979 г. «Пионер-11» первым из космических аппаратов достиг Сатурна. В поле тяготения этой планеты АМС совершила маневр, в результате которого стала под углом 17° подниматься над плоскостью эклиптики. К весне 1990 г. «Пионер-11» был на 1 млрд. 248 млн. км выше плоскости эклиптики. Прогнозы показывают, что темпы истощения источников энергии на борту станции позволят поддерживать контакт с ней в течение еще трех лет, хотя возможно принятие некоторых мер, продлевающих «жизнь» станции до 1995 г. В то же время станция «Пионер-10», покинувшая Солнечную систему еще в 1983 г., возможно, проработает до 2000 г.

НОВЫЙ МИНИ-ПРОЕКТ

Американская фирма «Хьюз» при участии НАСА разрабатывает мини-спутник для наблюдения океана, который может быть выведен на орбиту в 1991 г. с помощью запускаемой с самолета РН «Пегас». Этот спутник, оснащенный аппаратурой, работающей в видимой и близкой к инфракрасной областях спектра, будет обнаруживать в океанских просторах концентрации планктона и другой биологической «материи». С его помощью можно также обнаруживать загрязнение океана. Поэтому потенциальными потребителями информации с этого спутника являются не только «рыболовы», но также и ученые из администрации США по океанам и атмосфере (НОАА), НАСА, различных университетов, ВМС и даже иностранные правительства. Маленький дешевый ИСЗ сможет заменить дорогостоящую разведку рыбных запасов. Стартовавшая с борта бомбардировщика «Би-52», РН «Пегас» выведет ИСЗ на солнечно-синхронную полярную орбиту высотой 700 км.

ВОЗОБНОВЛЕНИЕ ЛУННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ США

В проект космического бюджета США на 1991 г. внесен проект космического аппарата «Лунар обсервер». Он будет одним из первых практических, шагов США по созданию постоянной базы на Луне. Этот геохимический картографический аппарат должен быть выведен на окололунную полярную орбиту в 1969 (?) г. с целью поисков возможных мест для будущей базы.

«БРАЗИЛСАТ»

Американская фирма «Хьюз» заключила контракт с правительством Бразилии на сумму 155 млн. долл. на постройку двух экземпляров спутника связи «Бразилсат-Би». Спутники должны быть запушены в 1993 и 1995 гг. Необычная часть соглашения состоит в том, что окончательная сборка обоих ИСЗ будет выполнена непосредственно в Бразилии, на предприятии Института космических исследований.

КОСТЮМ ДЛЯ ПРОГУЛОК В КОСМОСЕ

Еще впереди использование нового цельножесткого скафандра, разработанного исследовательским центром НАСА им. Эймса для строителей постоянной космической станции, а специалисты этого центра уже работают над созданием новой модели, именуемой «усовершенствованный орбитальный скафандр» (АОС). Естественно, этот космический костюм будет обладать рядом преимуществ перед предыдущими конструкциями, главное из которых – более высокое внутреннее давление. Он позволит астронавтам значительно сократить время на подготовку к выходу в открытый космос. В настоящее время астронавты проводят по нескольку часов в шлюзовых камерах, проходя процедуру вымывания азота из организма, чтобы предотвратить декомпрессионную болезнь, сопровождающую резкий перепад давления. Помимо этого, скафандр АОС будет обладать большой подвижностью благодаря металлическим подшипникам, встроенным в сочленения костюма. Наконец, АОС будет более стойким к внешним повреждениям, радиации, а также более прост в обращении, чем существующие модели.

ЭКЗОТИЧЕСКАЯ КОММУНИКАЦИОННАЯ СИСТЕМА

Американская фирма «Моторола» начала разработку необычной космической системы связи, состоящей из 77 спутников на низких орбитах. Компания утверждает, что эта система позволит абонентам по всему миру устанавливать связь друг с другом посредством лишь ручных радиотелефонов. Каждый ИСЗ, входящий в систему, будет весить 320 кг, иметь длину 2 м и диаметр 1 м. Спутники, выведенные на полярные орбиты в семи различных плоскостях (по 11 аппаратов в каждой), создадут систему, охватывающую весь земной шар. Высота орбит позволит им поддерживать надежную связь с маленькими радиоантеннами. Возможен будет радиоконтакт с воздушными объектами. Запуск первого спутника планируется уже в 1992 г., а ввести всю систему в строй предполагается в 1996 г. В настоящее время идет выбор возможной РН для спутников. Ею может быть носитель «Пегас», а также РН «Ариан» или «Дельта». В рамках создания системы фирма подписала меморандум о взаимопонимании, в том числе с международной организацией ИНМАРСАТ и рядом фирм. Всего «Моторола» предполагает около 700 000 пользователей своей системы.

ИСПЫТЫВАЕТСЯ ПЛАНЕТОХОД

Ученые из лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене начали на высохшем ложе реки в Калифорнии испытания прототипа планетохода с полуавтономной навигационной системой. Подобная техника разрабатывается в рамках инициативы по исследованию космоса, выдвинутой президентом Бушем и предусматривающей освоения Луны и Марса.

В настоящее время в лаборатории создаются планетоходы с двумя типами управления уже упомянутая система САН с полуавтономной навигацией и дистанционно управляемая система КАРД. КАРД позволяет оператору управлять аппаратом на расстоянии с помощью передаваемых планетоходом трехмерных изображений местности, в то время как в системе САН аппарат хотя и управляется дистанционно, но самостоятельно принимает решение о преодолении конкретных препятствий. Планетоход системы САН весит 1133 кг, имеет длину 3,96 м, ширину 1,52 м, высоту 1,98 м и представляет собой шестиколесный аппарат (диаметр колес 0,88 м), состоящий из трех сочлененных частей. Он способен преодолевать препятствия высотой 1 м. Две компьютерные системы, которыми оснащен аппарат, планируют направление движения и управляют приводами колес и специальным манипулятором с шестью степенями свободы.

«МРИЯ» – НОВАЯ НАДЕЖДА ПРОЕКТА «ХОТОЛ»

5 сентября 1990 г. на авиационном салоне в Фарнборо (Англия) сделано сенсационное сообщение СССР и британская фирма Бритиш Аэроспейс договорились о начале шестимесячного совместного исследования возможности запуска английского челночного космического корабля «ХОТОЛ» на спине самолета-гиганта АН-225 «Мрия».

Предварительное исследование показало, что система «ХОТОЛ–Мрия» позволит вывести 7 т полезной нагрузки на орбиту 275 км, причем запуск обойдется в 8 млн. ф. ст., что составляет лишь пятую часть стоимости доставки аналогичного груза в космос с помощью «Шаттла» или «Ариан-5». Стоимость разработки системы оценивается в 2,3 млрд. ф. ст. в течение 10 лет. До сих пор проект «ХОТОЛ» находился на грани полного закрытия в связи с недостатком средств.

Важнейшее отличие корабля «ХОТОЛ» в варианте запуска в воздухе от первоначального «самостартующего» варианта состоит в замене двигательной установки. Вместо сложного, принципиально нового комбинированного двигателя корабль будет оснащен четырьмя советскими кислородно-водородными двигателями, которые позволят намного снизить стоимость и риск разработки «ХОТОЛа». Как и в первоначальной концепции, «ХОТОЛ» будет полностью многоразовым и непилотируемым космическим аппаратом, способным совершить автоматическую посадку после доставки груза в космос. Запуски будут возможны на экваториальную орбиту, что чрезвычайно важно для нашей страны.

«Мрия» должна быть специально дооборудована необходимыми системами для крепления и переноса 250-тонного аппарата, что сравнимо с весом среднего пассажирского авиалайнера, а также оснащена термозащитой хвостовой части фюзеляжа. Предположительно «Мрия» доставит «ХОТОЛ» на высоту 9000 м и разгонит его до скорости 0,8 М, после чего произойдет разделение аппаратов. Один ракетный двигатель «ХОТОЛа» включится за считанные секунды до разделения, а как только «Мрия» отойдет на безопасное расстояние, заработают три оставшихся. Все четыре двигателя должны развить полную тягу через 6 с после разделения.

В соответствии с соглашением, достигнутым в Фарнборо, Советский Союз проведет испытания, которые должны подтвердить безопасность разделения аппаратов. Наша страна также изучит возможную конструкцию двигательной установки «ХОТОЛа». Фирма Бритиш Аэроспейс будет исследовать требования к самому космическому аппарату. Если исследования увенчаются успехом, проект будет представлен к рассмотрению Европейским космическим агентством.

Фирма Бритиш Аэроспейс заявила, что концепция «ХОТОЛ/АН-225» предусматривает создание одновременно космического корабля для практических полетов и в то же время является промежуточным шагом к осуществлению проекта «самостартующего» «ХОТОЛа», создание которого более дорого, но и более перспективно.

ЦЕНТР ПОДГОТОВКИ ДЛЯ ЕВРОПЫ

Европейская космическое агентство (ЕКА) приступило к проектированию Центра подготовки астронавтов, где будет проходить отбор кандидатов для европейских космических полетов. Строительство Центра должно быть завершено к 1993 г. Его тренировочная база будет включать реактивные самолеты, полномасштабные макеты космических аппаратов, бассейн с нейтральной плавучестью для имитации невесомости.

Помимо этого центра ЕКА будет иметь специализированную тренировочную базу по подготовке пилотов МТКК «Гермес» (в Бельгии), имитатор для тренировок работ в открытом космосе (в Марселе) и Центр космической робототехники (в Нидерландах)

Тем временем ЕКА готовится с 1991 г. начать новый отбор астронавтов. Первая партия будет состоять из 6 – 10 человек, но к середине 90-х гг. корпус астронавтов должен вырасти до 30 человек. От каждой страны – члена ЕКА будет набран как минимум один человек. Отряд астронавтов разделится на две группы: пилотов и полетных специалистов. Последние смогут участвовать в совместных космических полетах с советскими космонавтами, работать на комплексе «Колумбус» и составлять экипажи кораблей «Гермес».

В настоящее время группу астронавтов ЕКА составляют три человека: Ульф Мербольд, участник полета «Спейслэб-1» в 1983 г., Уббо Окелс, летавший на борту «Спейслэб Д-1» в 1985 г. и Клод Николье, который должен участвовать в полете «Шаттла» в 1991 г. У. Мербольд также назначен в предстоящий полет, который может состояться в 1991 г. по программе «Спейслэб Д-2» Кроме того, ряд стран – членов ЕКА имеют свои собственные группы астронавтов.

О НОВОМ КИТАЙСКОМ НОСИТЕЛЕ

Китайская промышленная компания «Великая стена» сообщила подробности о своей новой ракете-носителе «Великий поход Е2», впервые запущенной 16 июля 1990 г. с полигона Сичан на юго-западе Китая. В 1995 г. эта РН должна быть оснащена третьей ступенью на криогенном топливе, что позволит ей выводить на переходную к стационарной орбиту полезную нагрузку весом 4500 кг.

Новая ракета имеет высоту 51 м и отличается от предыдущей версии «Великий поход 2С» тем, что имеет четыре навесных жидкостных ускорителя на первой ступени. Новые навесные ускорители созданы на основе РН «Великий поход 1».

Во время своего первого запуска РН «Великий поход 2Е» несла три ПН: комплект аппаратуры для регистрации характеристик РН, макет спутника и первый пакистанский ИСЗ «Бадр 1», выведенный на орбиту высотой 989×204 км. Пакистан заплатил за запуск 300 тыс. долл. С помощью РН «Великий поход 2Е» планируются запуски двух австралийских ИСЗ «Ауссат Бн».

Решение о создании «Великого похода 2Е» было принято в 1988 г. и ее пуск состоялся всего 18 месяцев спустя. В то же время китайские представители сообщили, что ввод в эксплуатацию очередного носителя «Великий поход ЗА» отложен до 1994 г. – на два года позже, чем планировалось до настоящего момента.





Научно-популярное издание


Мишин Василий Павлович

ПОЧЕМУ МЫ НЕ СЛЕТАЛИ НА ЛУНУ?

Гл. отраслевой редактор Г. Г. Карвовский

Редактор И. Г. Вирко

Мл. редактор С. С. Патрикеева

Обложка художника Л. П. Ромасенко

Худож. редактор К. А. Вечерин

Техн. редактор Н. В. Клецкая

Корректор В. В. Каночкина

ИБ № 11247

Сдано в набор 05.10.90. Подписано к печати 11.12.90. Формат бумага 84×1081/32. Бумага тип. № 2. Гарнитура литературная. Печать высокая. Усл. печ л. 3,36. Усл. кр.-отт. 3,57. Уч.-изд. л. 3,56. Тираж 28 229 экз. Заказ 1669. Цена 15 коп. Издательство «Знание» 101835, ГСП, Москва, Центр, проезд Серова, д. 4. Индекс заказа 904212

Типография Всесоюзного общества «Знание» Москва, Центр, Новая пл., д. 3/4.


В этом году в серии

«Космонавтика, астрономия» вышли в свет:

ГРАВИТАЦИОННЫЕ ЛИНЗЫ

ТРАНСПОРТНЫЕ КОСМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ

ВРАЩЕНИЕ ГАЛАКТИК

КУДА ИДЕТ СОВЕТСКАЯ КОСМОНАВТИКА?

ГИГАНТСКИЕ МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ОБЛАКА

СЮРПРИЗЫ НА ОРБИТЕ

СОЛНЕЧНАЯ АКТИВНОСТЬ

В МИРЕ ЗВЕЗД

«МИР»: ПЯТАЯ ОСНОВНАЯ

ОЗОН: ВЗГЛЯД ИЗ КОСМОСА

О ТЕХ, КТО НЕ ВЫШЕЛ НА ОРБИТЫ

ВСЕЛЕННАЯ И ЧАСТИЦЫ


4-str
4-я стр. обложки