«Вестник АН СССР» 1959 №3, с.8-14

2 января 1959 г., около 8 часов вечера по московскому времени в Советском Союзе был дан старт мощной космической ракеты. Раскаленные продукты сгорания, вытекающие из сопел двигательной установки со скоростью нескольких километров в секунду, ярко осветили всю обозримую землю, покрытую снегом, и небо, затянутое облаками. Стало светло, как днем. В месте старта мощными клубами поднялись с земли пары воды и облака снега. Волшебная картина старта космической ракеты сопровождалась неукротимым ревом двигательной установки, развивающей мощность в миллионы лошадиных сил.

Набирая скорость, многоступенчатая ракета уверенно устремилась вертикально ввысь, затем плавно вышла на заданную траекторию, впервые в истории человечества достигла второй космической скорости и превысила ее, после чего была выключена двигательная установка последней ступени ракеты. Конечная ступень космической ракеты весом в полторы тонны (1472 кг после израсходования рабочего запаса топлива) полностью преодолела притяжение Земли и по гиперболической траектории устремилась в сторону Луны; через 34 часа после старта она прошла на близком от Луны расстоянии, составляющем 5000—6000 км, и вышла на эллиптическую траекторию своего вечного движения вокруг Солнца в качестве его спутника, новой планеты нашей солнечной системы.

В период со дня старта космической ракеты до выхода ее на постоянную орбиту было объявлено по радио и опубликовано в печати 13 сообщений ТАСС, в которых фиксировался пройденный ракетой путь и прогнозировалось ее дальнейшее движение, а также отмечались наиболее замечательные события, сопровождавшие этот исторический полет.

4 октября 1957 г. человечество праздновало свою первую победу над панцирем земного тяготения, когда советская ракета достигла первой космической скорости, обеспечившей создание искусственного спутника Земли. 3 ноября 1957 г. и 15 мая 1958 г. гений советского народа создал еще более тяжелые и выше летающие спутники Земли — лаборатории в Космосе. 2 января 1959 г. человечество праздновало вторую и окончательную свою победу над панцирем земного тяготения, когда советская космическая ракета достигла и превзошла вторую космическую скорость, что позволило ракете навсегда покинуть Землю и занять свое место в хороводе планет и планетоидов, вращающихся вокруг Солнца.

Советский космический корабль впервые отправился в межпланетный полет, двигаясь по орбите, пересекающей орбиту Земли и приближающейся к орбите Марса на расстояние около 15 млн км, что примерно в четыре раза меньше расстояния между Землей и Марсом во время его великого противостояния. По расчетам, большая ось орбиты космической ракеты составляет с большой осью орбиты Земли угол, равный примерно 15°, наклонение орбиты ракеты к плоскости орбиты Земли — около 1°, эксцентриситет орбиты ракеты в ее движении вокруг Солнца довольно значителен — он равен 0,148. Перигелий этой искусственной планеты отстоит от Солнца на 146 млн км (примерно на 1 млн км ближе, чем у Земли), а афелий — приблизительно на 197 млн км (на 45 млн км дальше, чем у Земли), период обращения вокруг Солнца — 450 земных суток (почти 15 месяцев), максимальная скорость движения вокруг Солнца — 32,5 км/сек, минимальная — 23,7 км/сек.

Максимальное расстояние между ракетой и Землей при их движении вокруг Солнца будет достигать 300—350 млн км. Минимальное расстояние между ними может быть весьма мало. Однако вероятность их близкой встречи незначительна.

Полет космической ракеты позволил осуществить сложный комплекс научных исследований межпланетной среды на больших расстояниях от Земли, чем когда-либо раньше. Использованная при этом научная и измерительная аппаратура с контейнером и источниками питания, размещенная на последней ступени ракеты, обладает весом 361,3 кг.

Состав установленной на борту аппаратуры обеспечил изучение интенсивности и вариаций интенсивности космических лучей, фотонов в космическом излучении, тяжелых ядер в первичном космическом излучении, метеорных частиц, газовой компоненты межпланетного вещества и корпускулярного излучения Солнца, магнитных полей, температуры и давления в контейнере, определение траектории полета космической ракеты и прогнозирование ее дальнейшего движения, создание искусственной натриевой кометы.

Радиопередатчики на борту последней ступени ракеты излучали сигналы на частотах 19,993 мгц, 19,995 мгц, 19,997 мгц и 183,6 мгц, обеспечивая связь с Землей и передачу необходимой информации.

Нормальное функционирование научной аппаратуры позволило получить важные результаты, которые в дальнейшем будут публиковаться по мере обработки.

Для создания спутника Солнца весом в полторы тонны использована усовершенствованная мощная баллистическая ракета, с помощью которой могут быть запущены спутники Земли любого назначения весом во много тонн или доставлены в любую точку земного шара грузы еще большего веса.

Такие усовершенствованные ракеты отличаются высокой весовой отдачей конструкции, высокоэффективными мощными двигателями, оснащены системами, обеспечивающими оптимальное функционирование агрегатов, используют наиболее совершенные системы стабилизации н управления полетом ракеты.

Успешные полеты советских ракет — не единичный, случайный успех на фоне неудачных пусков, а результат планомерной систематической отработки конструкции. Советские ракеты безотказно стартуют в заранее назначенное время и движутся по строго заданным траекториям.

Полет космической ракеты в межпланетное пространство является логическим дальнейшим шагом в деле изучения и освоения Космоса на базе всестороннего развития ракетной техники в Советском Союзе. Ракеты ближнего действия, внутриконтинентальные ракеты, межконтинентальные ракеты, спутники Земли, наконец, спутник Солнца — таков пройденный нами путь.

Советские баллистические ракеты служат делу мира, прогрессу науки, познанию и покорению Космоса. Но эти же ракеты стоят на страже нашей социалистической Родины и готовы к сокрушительному отпору любому агрессору, посягнувшему на нашу страну или другие страны социалистического лагеря, связанные с нами договорами о взаимной помощи и защите. Но мы верим, что силы мира восторжествуют и человечество никогда не узнает ужасов ядерной войны.

Как ни замечательны достижения в области ракетостроения, прославившие Советский Союз, пройденный путь является лишь началом великого пути, по которому проследует человечество в своем дальнейшем развитии.

Теперь очевидно, что в ближайшие годы развитие ракетной техники приведет к трем основным направлениям в изучении и освоении Космоса, которые будут разрабатываться одновременно.

Первое направление связано с созданием ряда искусственных спутников Земли различного тоннажа и назначения, в первую очередь группы спутников, обеспечивающих постоянное наблюдение над всей поверхностью Земли и окружающим ее воздушным океаном, снабженных комплексом необходимой для этого научной аппаратуры, в том числе оптической и телевизионной.

Значение таких спутников для развития наших знаний о Земле и прилегающем космическом пространстве исключительно велико. Естественно, что плоскость орбиты спутников-наблюдателей будет составлять большой угол с земным экватором, с тем чтобы охватить наблюдениями всю поверхность земного шара.

Будет отрабатываться безопасный автоматический спуск спутников или их существенной части на Землю, в основном за счет торможения атмосферой, как с использованием несущих поверхностей (планирующий спуск), так и без них. После отработки безопасного спуска контейнеров с аппаратурой, затем с животными, настанет черед и для полета человека на искусственном спутнике с возвратом на Землю.

Дальнейшее развитие этого направления приведет к созданию богато оборудованных спутников-наблюдателей, подлинных станций вне Земли, космических лабораторий и обсерваторий. Со временем эти станции будут выполнять дополнительные функции, связанные с обслуживанием межпланетных перелетов, совершаемых космическими ракетами.

Средняя высота, на которой будут находиться искусственные спутники над поверхностью Земли, будет зависеть от назначения спутника и характеристик его оборудования. Эта высота будет изменяться в пределах от немногих сотен километров для первых спутников-наблюдателей, до тысяч и десятков тысяч километров — для станций, например, обслуживающих космические ракеты в их межпланетных рейсах.

Второе направление в изучении и освоении Космоса связано с естественным спутником Земли—Луною. Советский космический корабль был запущен на свою орбиту таким образом, что прошел в непосредственной близости от лунной поверхности, на расстоянии в 70 раз меньшем расстояния от Земли до Луны. Этим полетом положено лишь начало изучения ближайшего к нам небесного тела — Луны. Последующие полеты позволят совершить облет Луны с фотографированием ее обратной стороны и передачей изображения на Землю при возвратном движении ракеты.

Целесообразно создание искусственного спутника Луны, поддерживающего постоянную радиосвязь с Землей.

При полетах лунных ракет тщательному исследованию подвергнется космическое пространство со всеми происходящими в нем явлениями в радиусе полмиллиона километров от Земли.

Как показал успешный полет советской космической ракеты, радиосвязь надежно поддерживается на расстоянии от Земли порядка полумиллиона километров и — теперь стало ясно — может быть осуществлена и на много большее расстояние.

Изучение Луны может быть существенно расширено путем размещения на ее поверхности научных приборов с телеметрической и телевизионной аппаратурой и радиостанцией для связи с Землей и передачи научных наблюдений. Для этого потребуется решить задачу безопасного спуска на лунную поверхность контейнеров с приборами.

Отсутствие атмосферы на Луне в количествах, имеющих практическое значение, требует использования работы ракетных двигателей конечной ступени ракеты либо специальных тормозных ракетных двигателей для обеспечения погашения скорости подхода ракеты к Луне и достаточно плавной (для обеспечения сохранности аппаратуры) посадки. Для совершения такого полета лунная ракета должна сначала приобрести скорость, близкую ко второй космической, чтобы достигнуть Луны (желательно с некоторым превышением для резкого сокращения времени полета), а затем погасить скорость приблизительно на 3 км/сек, чтобы произвести безударную посадку на поверхность. Таким образом, полет на Луну с посадкой, при которой скорость встречи ракеты с лунной поверхностью равна нулю, требует сообщения ракете суммарной скорости, эквивалентной примерно 14,5 км/сек.

Телеметрические изучения свойств лунной поверхности не могут дать исчерпывающий ответ на все интересующие науку вопросы. В качестве одного из них может рассматриваться вопрос о составе лунных пород, их природе и происхождении. Поэтому логичным и неизбежным представляется осуществление полета ракеты с человеком на борту. Исследование строения лунной поверхности, взятие на борт ракеты образцов лунных пород для всестороннего анализа в земных лабораториях поднимут на новый, более высокий уровень работы по изучению ближайшего к нам небесного тела, а также могут дать большой материал для изучения геологических и, возможно, космогонических процессов вообще. Отсутствие на Луне атмосферы и воды дает основание полагать, что строение ее поверхности в известной мере сохраняется в своем «первобытном» виде, не подвергаясь последующим напластованиям под действием воды, ветра и ледников, как это имеет место в земных условиях.

Накопление опыта безопасной посадки на Луну тяжелых контейнеров с автоматической научной аппаратурой, изучение с помощью этой аппаратуры господствующих там условий будут способствовать накоплению данных, необходимых для осуществления полета человека на Луну.

Автономно осуществить полет человека на борту исследовательской ракеты с посадкой на Луну и возвратом на Землю энергетически трудно, поскольку такая ракета должна быть способна развить суммарную эквивалентную скорость полета порядка третьей космической Скорости, например 11,2 км/сек — для удаления от Земли и достижения Луны, 3,3 км/сек — для торможения при посадке на Луну, 2,4 км/сек — при взлете с Луны для возвращения на Землю; остальной избыток скорости гасится торможением атмосферы при посадке на Землю. Учитывая необходимость дополнительного запаса энергии на борту ракеты для корректировки полета, в частности при возвратном подходе к Земле, потребная минимальная суммарная эквивалентная скорость будет немного больше 17 км/сек.

Полеты с человеком могут быть осуществлены и с помощью менее мощной ракеты. Для этого достаточно заблаговременно забросить на Луну (с безударной посадкой на лунную поверхность) контейнеры с запасом топлива, необходимым для заправки ракеты перед ее возвращением на Землю.

В этом случае при старте с Земли достаточно запасти на борту ракеты количество топлива, необходимое для достижения ее конечной ступенью Луны и осуществления безопасного спуска на лунную поверхность. После выполнения программы исследований на Луне и заправки конечной ступени ракеты топливом из грузовых контейнеров возвращение экспедиции на Землю может быть успешным.

Ввиду сложности осуществления космического полета человека, для увеличения шансов на благополучный исход экспедиции, возможно, окажется целесообразным отправить в полет одновременно две «лунные» ракеты. При этом создается возможность оказания взаимной помощи экипажами при подготовке обратного старта на Луне и, в случае неустранимых неисправностей на одной из ракет, возвращения обоих экипажей на одной ракете.

Несомненно, что полету человека с посадкой на Луну будет предшествовать облет человеком Луны с посадкой на Землю как энергетически более доступный, менее сложный для выполнения, заключающий в то же время в себе большие научные возможности. , Третье направление в изучении и освоении Космоса относится к изучению планет нашей солнечной системы. В настоящее время может осуществляться подготовка к полетам космических ракет-разведчиков к Марсу и Венере—ближайшим к нам планетам. То, что энергетически такие полеты вполне доступны при современном развитии ракетной техники, показал первый межпланетный полет советской космической" ракеты, стартовавшей 2 января 1959 г,, пролетевшей вблизи Луны и устремившейся к орбите Марса.

Цель первых межпланетных полетов — максимально сблизиться с исследуемыми планетами для изучения их свойств с последующей передачей результатов наблюдений на Землю при возвратном сближении космических ракет с Землею.

Межпланетные полеты будут длительными. Полеты даже к ближайшим планетам с возвращением к Земле будут длиться годами¹. Продолжительность полетов может быть существенно сокращена путем увеличения скорости полета за счет уменьшения веса полезного груза. Однако такой путь может привести к снижению научной ценности эксперимента.

¹ См.: Г.В.Петрович. Основные проблемы космонавтики. «Вестник Академии наук СССР». 1958, №6.

Если учесть, что эти полеты к планетам явятся первыми межпланетными полетами, то нас не должна смущать их продолжительность. В дальнейшем развитие ракетной техники, а главное создание ракетных двигателей, использующих более мощные источники энергии, чем современные ракетные двигатели, откроют новые возможности. Полеты к планетам станут более быстрыми, а выбор рационального времени старта менее жестким, чем в настоящее время.

Полезно вспомнить, что первое кругосветное путешествие было совершено экспедицией Магеллана за три года, с большими трудностями и лишениями. Более того, все кругосветные путешествия до начала текущего века занимали примерно столько же времени, во всяком случае их длительность измерялась годами. В наше же время с помощью авиации этот путь может быть преодолен за двое-трое суток, а а случае необходимости — и быстрее. Ракетная же техника позволит облететь вокруг Земли за два часа.

Говоря о длительности межпланетных полетов, не следует забывать о протяженности маршрутов, измеряющейся сотнями миллионов и миллиардами километров.

Зондирование и изучение автоматическими ракетами-разведчиками всего околосолнечного пространства, как в области внутренних, так и внешних планет, является обязательным условием дальнейшего проникновения в Космос. В этом отношении несомненный интерес представляет также создание ряда движущихся по различным заданным орбитам искусственных спутников Солнца, снабженных приборами и постоянно действующей радиостанцией, питаемой солнечными батареями.

Все три рассмотренных направления ближайшего изучения и освоения Космоса, — именно: дальнейшее создание спутников Земли различного научного назначения, изучение Луны, осуществление межпланетных полетов и дальнейшее создание спутников Солнца — для своего полноценного развития требуют, в первую очередь, непрерывного прогресса ракетной техники и создания еще более эффективных ракет с большим стартовым весом, что возможно лишь при условии успешной разработки еще более мощных двигательных установок с повышенной удельной тягой. Кроме того, должны совершенствоваться системы стабилизации и управления ракетами, а также весь сложный комплекс наземного оборудования, обеспечивающий подготовку и производство старта.

Только таким путем могут быть созданы предпосылки для успешного проникновения в Космос. Лишь путем использования тяжелых космических кораблей с достаточно большим полезным грузом могут быть успешно и с перспективой решены задачи изучения и покорения окружающих нас космических просторов.

Осуществление программы создания спутников Земли, лунных ракет, межпланетных кораблей и спутников Солнца потребует дальнейшей разработки разнообразной научной аппаратуры для изучения космической среды и совершенствования многоканальной телеметрической радиоаппаратуры с большой разрешающей способностью для передачи результатов наблюдений на Землю с расстояний, измеряемых многими миллионами километров.

Большой размах должны получить исследования в области космической медицины, так как приближается время, когда разработка проблем этой отрасли знания должна будет завершиться конкретными реальными рекомендациями.

Изложенная программа непосредственного проникновения в Космос по существу была провозглашена в конце прошлого и начале настоящего века К. Э. Циолковским. В своих классических трудах с необычайной широтой взглядов и поразительной смелостью Циолковский описал путь последовательного изучения и заселения космического пространства с использованием всего многообразия населяющих его небесных тел.

Советские ученые и конструкторы, посвятившие себя этой проблеме, являются учениками Циолковского и продолжателями его великого дела. Мы вступили лишь в начальный этап замечательного, указанного Циолковским пути проникновения в безграничные просторы окружающего нас мирового пространства. И этот путь не имеет конца, как и путь прогресса человечества.

Многие советские ученые, конструкторы и техники посвятили свою жизнь великому делу завоевания Космоса ради радости познания Вселенной, ради блага человечества, и они счастливы, что живут и трудятся в советском государстве, предоставившем им все возможности нашей высокоразвитой социалистической науки и промышленности для осуществления самых сокровенных и дерзновенных замыслов, вынашиваемых человечеством еще с колыбели своего развития.

Мы счастливы, что живем и трудимся в стране социализма, все помыслы руководителей которой направлены на сохранение мира на нашей планете и вне ее, на увеличение благосостояния всех трудящихся за счет их собственного труда.

Создатели космической ракеты с чувством любви и глубокой благодарности посвятили ее успешный пуск XXI съезду Коммунистической партии Советского Союза, съезду, чьи решения прокладывают дальше дорогу к счастью и изобилию в нашей стране, дорогу, ярко освещенную солнцем мира и дружбы со всеми народами нашей чудесной планеты.

Работники научно-исследовательских институтов, конструкторских бюро, заводов и испытательных организаций, обеспечивших создание и запуск космической ракеты, с воодушевлением восприняли выступление Н. С. Хрущева на XXI съезде КПСС, горячо поздравившего их от имени партии и советского народа.

В ответ на эту благодарность, на многочисленные поздравления, поступившие из разных частей нашей планеты, ученые, специалисты и рабочие — создатели ракеты — добиваются упорным трудом новых успехов на своем поприще.

Пусть же совершает дальше свой славный путь искусственный спутник Солнца и гордо несет вымпелы с Государственным гербом Советского Союза и памятной датой своего рождения.

Настанет время, когда космические туристы будущего выйдут на орбиту этой первой в мире искусственной планеты, чтобы, поравнявшись с нею, увидеть эти вымпелы и отдать должное стране, сделавшей счастье всего человечества своим знаменем.