ПЕРВОЕ ПОСЕЩЕНИЕ ЛУНЫ
Юрий МАРКОВ, инженер-испытатель ракетно-космической техники, писатель
Чуть более 40 лет назад, точнее 20 июля 1969 г., произошло величайшее событие: два члена экипажа американского космического корабля «Аполлон-11» впервые в истории человечества совершили посадку на Луну. Это выдающееся научно-техническое достижение с годами утрачивает национальную окраску и становится достоянием всех землян.
После успешного запуска первого искусственного спутника Земли*, космического полета Юрия Гагарина американцы поставили перед собой цель — любой ценой взять реванш в освоении Вселенной, вернуть гордость народа за свою державу и ее авторитет.
20 апреля 1961 г. президент США Джон Кеннеди в служебной записке к вице-президенту Линдону Джонсону просит ответить на следующие вопросы: «Есть ли у нас шанс обойти Советы, выведя лабораторию в космос, или совершить полет вокруг Луны,
*См.: Б. Чертеж. Первый искусственный спутник Земли; Г. Гречко. Спутник выходит на орбиту; Ю. Марков. Прорыв в космос — наша слава и гордость. — Наука в России, 2007, № 5 (прим. ред.).
или посадить ракету на Луну, или послать на Луну и обратно ракету с человеком? Есть ли еще какая-ни-будь космическая программа, которая обещает впечатляющие результаты и где мы могли бы победить?»
Линдон Джонсон, ярый сторонник проекта высадки американцев на Луну, немедленно провел консультации с представителями Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (HACA), Министерства обороны, других ведомств и, наконец, с Вернером фон Брауном* (1912-1977),
"Один из руководителей германского военного исследовательского центра в Пенемюнде (1937-1945), в котором бьиа создана ракета V-2 (Фау-2). С 1945 г. — в США, где под его руководством разработаны такие ракеты, как «Редстоун», «Юпитер», «Сатурн» и др. (прим. ред.).
Международное сотрудничество 47
Первый старт ракеты-носителя «Сатурн-Аполлон».
Лунная кабина космического корабля«Аполлон» (Национальный музей авиации и космонавтики, Вашингтон).
который давно мечтал организовать и осуществить лунную экспедицию, регулярно возвращаясь к ее расчетам. Вскоре, убедительно обосновав свое мнение на этот счет, он заявил: «У нас есть прекрасная возможность опередить Советы и первыми высадить экипаж на Луну... Выполняя напряженную интенсивную программу, мы сможем осуществить поставленную задачу в 1967-1968 гг.».
На эти цели США выделили гигантские средства. Организационно-техническое руководство лунной миссией было возложено на НАСА. В итоге выход на поверхность естественного спутника Земли предполагалось осуществить двум астронавтам, так как не было уверенности, что один человек справится с психологической нагрузкой, выйдя на пустынную, безмолвную и безвоздушную поверхность огромного небесного тела, а также опасались нештатной ситуации.
Много интеллектуальных сил потратили специалисты и на выбор схемы экспедиции. В конечном счете однопусковой способ доставки астронавтов на поверхность Луны с расстыковкой и последующей стыковкой космических аппаратов на селеноцентрической орбите оказался наиболее экономичным. Кстати, принятый американцами вариант был теоретически разработан и предложен еще в 1920-х годах замечательным советским теоретиком Юрием Кондратюком (1897-1942) и независимо от него выдающимся ракетостроителем Германии Германом Обертом (1894-1989).
Не откладывая дело в долгий ящик, тысячи американских ученых, конструкторов, технологов, испытателей, управленцев и производственников развернули работы по реализации проекта «Сатурн-Аполлон». Технический и стартовый комплексы формировались в Космическом центре на мысе Канаверал (ныне Космический центр им. Кеннеди).
48 Международное сотрудничество
Рассказывая об этом величайшем научно-техническом подвиге, необходимо подчеркнуть: факт появления в начале 60-х годов XX в. таких сложнейших проектов, как американский «Сатурн-Аполлон»* и советский H1-J13 (ракета-носитель и космический корабль), призванных обеспечить полет человека на Луну, когда энтузиасты на одноместных аппаратах только-только проникали на «берега» Вселенной, говорит о дерзости и рисковости человеческого рода. Как это напоминает по духу времена великих географических открытий, когда «колумбы» и «магелланы» на утлых суденышках под парусами, бесстрашно приняв ревущий вызов безбрежных грозных океанов, поплыли открывать «америки»!
Конечно, чтобы при перелете от Земли до Луны, при посадке на нее и успешном возвращении сохранить жизнь отважным пилотам, во главу угла всей деятельности конструкторы поставили такие критерии, как абсолютная надежность и безопасность отдельных элементов и миссии в целом.
Понятно, что особое внимание уделялось разработке носителя сверхтяжелого класса, способного вывести на околоземную орбиту свыше 100 т полезного груза и на траекторию к Луне — около 50 т. Создать столь мощное устройство президент США доверил именно фон Брауну. В результате выполнения последним глубоко продуманной программы проектирования, конструирования, изготовления многочисленных элементов, их тщательной, надежной экспериментальной отработки и поэтапных летных испытаний на свет появилась ракета-носитель «Сатурн-5» (S-5). Ее высота вместе с космическим кораблем «Аполлон» и системой аварийного спасения составляла 110 м, стартовая масса доходила до 2950 т (сухая масса -180 т), суммарная тяга при запуске — 3470 тонно-сил. Первая ступень S-5 могла выводить связку на высоту 62 км, вторая — на 185 км, двигатель третьей ступени своим первым включением должен был вывести «Аполлон» на околоземную низкую орбиту 190 км. Через некоторое время он же повтор-
*«Сатурн» - ракета, «Аполлон» — космический корабль, названный именем древнегреческого бога Солнца и света {прим. ред.).
Американский астронавт Эдвин Олдрин на Луне.
В его шлеме отражаются
Нил Армстронг и лунная кабина.
ным включением мог перевести корабль на траекторию полета к Луне. А изюминкой проекта, конечно же, явилось применение водородно-кислородных двигателей. Фон Браун смело последовал заветам Константина Циолковского* и Германа Оберта, пророчески предсказавшим перспективность пары «жидкий водород плюс кислород».
Известно, что среди ракетных топлив эта пара по эффективности находится на втором месте после фторо-водородного горючего. Но из-за крайней токсичности последнего его применение запрещено. При равной стартовой массе ракеты-носителя водо-родно-кислородные ЖРД способны вывести на околоземную орбиту втрое (!) больший полезный груз, чем кислородно-керосиновые.
Теперь, с высоты прожитых лет, видно: если отбросить в сторону политические, экономические, организационные и иные факторы снаряжения лунной экспедиции, а принять во внимание только научно-технические составляющие проблемы, то вывод напрашивается сам собой — именно своевременное применение жидкого водорода в двигательных ракетных установках позволило США выиграть лунную гонку.
Что же касается создания космического корабля «Аполлон», то саму конструкцию и все оборудование для нее американцы разрабатывали без участия команды фон Брауна. А поскольку, согласно концепции лунной экспедиции, высадку на поверхность естественного спутника Земли должны были осуществлять два астронавта, схема полета предусматривала расстыковку основного блока (ОБ) и лунной кабины (ЛК) на селеноцентрической орбите и последующую их стыковку после возвращения ЛК с Луны, то космический корабль «Аполлон» получился трехместным: на окололунной орбите двух «лунных людей» в ЛК предстояло встретить третьему астронавту в ОБ.
В последующем основной блок — отсек экипажа и двигательно-служебный модуль прошли полный цикл летных испытаний, побывали с астронавтами в окрестностях естественного спутника Земли, благополучно завершили полеты. Однако дальнейшее движение вперед тормозило отсутствие лунной кабины. А создавать ее можно было, лишь представляя себе поверхность ночного светила, его рельеф, особенности грунта. Специалисты постоянно обсуждали вопрос о допустимых массах посадочных и взлетных ступеней. В телескопы же с Земли не удавалось достаточно хорошо рассмотреть на поверхности Луны детали размером менее километра. Одни ученые считали, что она покрыта слоем легкой, пушистой пыли, и лунная кабина просто утонет в ней. Другие полагали, будто поверхность нашей ближайшей со-
*См.: Ю. Марков. Они открыли дорогу в космос. — Наука в России. 2004, № 5; Е. Кузин. «Пророк космонавтики, гражданин Вселенной». — Наука в России, 2007, № 5 (прим. ред.).
Автоматическая станция «Луна-9» в рабочем состоянии на поверхности ночного светила.
Советская автоматическая станция «Луна-9», совершившая первую в мире мягкую посадку на поверхность ночного светила.
седки представляет собой твердую корку, при ударе в которую в момент прилунения может образоваться трещина, способная поглотить аппарат. Существовала масса и иных вопросов.
Чтобы их решить, необходимо было с помощью автоматических космических средств провести полноценную рекогносцировку лунной поверхности, изучить ее рельеф, несущие свойства грунта, масконы (области, в которых наблюдается сильное увеличение гравитационности поля, обусловленное скоплением тяжелых пород на некоторой глубине).
А между тем 3 февраля 1966 г. советская автоматическая межпланетная станция (AMC) «Луна-9» впервые в мире совершила мягкую посадку на поверхность естественного спутника Земли, а затем передала панораму окружающего ландшафта*. Наши специалисты не стали утаивать научные результаты эксперимента. Через несколько дней после его окончания президент АН СССР академик Мстислав Келдыш на пресс-конференции для иностранных жур-
*См.: Ю. Марков. Главный конструктор межпланетных станций. — Наука в России, 2004, № 6 (прим. ред.).
налистов заявил: «Полет и прилунение автоматической станции «Луна-9» — огромное событие в развитии космонавтики... Мы впервые смогли увидеть в непосредственной близости кусочек поверхности Луны. Мы видим, что поверхность Луны состоит из достаточно прочных пород типа пемзы или шлака. Она оказалась достаточно прочной, чтобы станция не погрузилась...».
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.