Закулисная история

 

Прошло чуть более шестидесяти лет с начала Космической эры, более пятидеяти лет после полета первого человека в космос. Но уже появились обвинители, которые приводят «абсолютно убедительные доказательства», что Гагарин не летал в космос. Много уже есть «исследователей», убежденных в том, что не было величайшего достижения человечества, что американский флаг был установлен не в Море Спокойствия, а водружался на секретной съемочной площадке в земных условиях, что в США осуществлена грандиозная фальсификация в политических и коммерческих целях.

президент сша, президент кеннеди, полет на луну
Президент США Дж. Кеннеди объявляет о начале программы по высадке человека на Луну. 25 мая 1961 г

Но праздник 12 апреля 1961 года был. Остались и следы первых землян на пыльной поверхности спутницы Земли. Незамеченной осталась не столь уж значимая, но все же круглая дата — полвека назад, весной 1957-го, первая летная ракета Р-7, королевская «семерка», была доставлена на техническую позицию Научно-испытательного полигона №5 Министерства обороны СССР. Хотя ее запуск, состоявшийся несколько месяцев спустя, был неудачным, но непосредственный штурм космических высот начался именно тогда. Ведь именно с помощью «семерки» на околоземную орбиту был запущен Первый искусственный спутник Земли, простейший, но его появление стало началом новой эры, Космической. Спутник произвел переворот в сознании американцев о Советском Союзе. Дальнейшие успехи СССР в космических делах послужили мощным стимулом для Соединенных Штатов, так как они несколько подорвали их престиж в области освоения космоса, да и в научнотехническом превосходстве над другими странами тоже.

 

Событие 12 апреля 1961 года произвело такое же впечатление на мир, как и Первый спутник. В тот же день у президента Кеннеди состоялась пресс-конференция, где ему был задан вопрос по поводу отставания США в области космических исследований.

 

 

Два дня спустя обеспокоенный Президент вызвал к себе своих советников, чтобы проконсультироваться в связи с полетом Гагарина. Выслушав их, Кеннеди задал вопрос: «… есть ли какой-то участок, где мы могли бы с ними сравняться? Что мы можем сделать? Можем ли мы первыми облететь вокруг Луны? Можем ли первыми высадить на Луну человека»?

 

Через несколько дней Кеннеди начал действовать.

 

Политики и руководители Страны Советов не очень серьезно восприняли выступление президента США Джона Ф. Кеннеди в Конгрессе 25 мая 1961 года, через полтора месяца после полета Гагарина. Его речь, своего рода вторичное послание (вопреки традиции) «О положении страны», заняла 48 минут и содержала сюрприз.

 

В связи с полетами в космос, к тому времени осуществленными в Советском Союзе, Джон Кеннеди заявил:

 

«Если мы хотим выиграть битву, развернувшуюся во всем мире между двумя системами, если мы хотим выиграть битву за умы людей, то последние достижения в овладении космосом должны объяснить всем нам влияние, оказываемое этими событиями повсюду на людей, которые пытаются решить, по какому пути им следует идти…

 

Совместно с вице-президентом, являющимся председателем Государственного совета по исследованию космоса, мы выяснили, где мы можем и где не можем добиться успеха. Наступило время…, когда страна должна занять ведущее место в достижениях по освоению космоса, которые в известном смысле будущее…

 

Мы стали свидетелями того, что начало достижениям в космосе было положено Советским Союзом благодаря имеющимся у него мощным ракетным двигателям. Это обеспечило Советскому Союзу ведущую роль на многие месяцы. Мы имеем основание полагать, что Советский Союз использует свои преимущества для еще более впечатляющих достижений. Тем не менее, мы обязаны направить свои усилия в этом же направлении. Сейчас мы не можем дать гарантию, что будем когда-нибудь первыми в этой области, но можем гарантировать, что не пожалеем труда для достижения этой цели».

 

И тогда же: «Я убежден, что наша страна должна взять на себя обязательство еще до истечения нынешнего десятилетия высадить человека на Луну с благополучным возвращением на Землю. Ни один космический проект в этот период не произведет на человечество более сильного впечатления, не будет важнее с точки зрения перспектив исследования космоса, не потребует столь значительных средств для своего выполнения».

 

И попросил дополнительных ассигнований Национальному управлению по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA).

 

А за три недели до выступления Президента директор NASA Джемс Уэбб, представитель NASA Роберт Симанс, министр обороны Роберт Макнамара и Джон Рубел из Пентагона собрались для выработки меморандума, суть которого заключалась в том, что США должны попытаться осуществить высадку человека на Луну: американцы не хотели стать второразрядной страной.

 

 

Реализация задуманного

 

Ради восстановления престижа США обратились к Луне, взялись реализовать грандиозную программу, получившую название «Apollo» («Аполлон»). Президент США Дж. Кеннеди объявил выполнение этой программы национальной задачей. Мы же, завороженные своими бесспорными новыми успехами, недооценили вызов, брошенный Президентом США.

 

В свое время советники президента Эйзенхауэра по научной части резко выступали против высадки человека на Луну. Советники по науке у Кеннеди также не были в восторге от такой идеи, но поддержка Конгресса сделала возможным уже через год начать работы и привести в действие ресурсы страны.

 

Исполнение программы возложили на NASA*.

 

* Американское Национальное Управление по Аэронавтике и Исследованию Космического Пространства (National Aeronautics and Space Administration — NASA, в русской аббревиатуре — НАСА) было учреждено специальным законом, принятым Конгрессом США в 1958 году.

 

Были определены цели расширенной программы деятельности, основные направления работ, а также главные черты и принципы управления. Здесь пригодился организационный опыт Манхэттенского инженерного округа, Управления специальных проектов.

носитель saturn v, первая ступень носителя, ракетостроение
Первая ступень носителя (блок S-I) Saturn V в космическом центре им. Кеннеди

Более восьми лет в США шла напряженная работа, потребовавшая громадных сил и средств. Шли на любые затраты: на решение поставленной задачи были выделены немалые средства — около 470 долларов из расчета на каждую американскую семью. В пиковый период в работах по этой программе участвовало около полумиллиона человек из 20 тысяч фирм.

 

США рассчитали: проект создавался на грани возможностей технологии самой передовой и самой богатой страны. Отсюда уверенность — никто не сможет опередить их на пути к Луне.

ракетный двигатель, вернер фон браун, ракетный носитель
В. Браун на фоне своего детища - двигательной установки первой ступени носителя Saturn

Проводилось интенсивное обсуждение многих проектов ракетно-космического комплекса для полета на Луну с целью поиска лучшего варианта. Основные проектные решения по намеченной космической программе были определены в 1962 году — предусматривался полет трех астронавтов с высадкой двух из них на поверхность Луны.

 

В конце концов, детальному анализу были подвергнуты три возможных варианта решения проблемы:

  • метод встречи на земной орбите, требующий раздельного запуска обитаемого космического корабля;
  • прямой полет;
  • метод LOR (Lunar Orbital Rendezvous — «Встреча на лунной орбите»).

 

Прямой полет на Луну, при котором ракета весом ~5000 тонн, использующая обычные химические топлива, обеспечивала выполнение задачи и возвращение космонавтов на Землю. Такая ракета, названная «Нова», была бы в 40 раз тяжелее любой из применявшихся в то время американских ракет, поэтому указанный проект был отклонен, как весьма далекий от реализации.

 

 

Но еще в апреле 1957 года под руководством Вернера фон Брауна были начаты исследования возможности создания двухступенчатой ракеты-носителя общей тягой 680 т на основе связки уже разработанных двигателей. В августе 1958 года Управление перспективного планирования научно-исследовательских работ США официально открыло работы по созданию такой ракеты, названной Saturn S-1 (“S-1”). Образованное в 1958 году Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства приняло этот проект от Управления перспективного планирования. 18 января 1960 года проект был одобрен, за ним признали высший приоритет, то есть он получил преимущество в ассигновании, обеспечении материальными ресурсами, сроках работ по сравнению с другими проектами подобного типа.

 

Хотя использование ракет “S-1” для доставки астронавтов на Луну по первому варианту являлось теоретически возможным, понадобилось бы шесть таких ракет для вывода на низкую околоземную орбиту отсеков, из которых можно было бы собрать космический корабль «Аполлон». Однако тогда еще не были осуществлены операции встречи на орбите и стыковки, и этот вариант был отклонен, как дорогой и проблематичный.

 

В NASA после анализа возможных вариантов пришли к решению, что метод LOR, включающий операцию встречи на окололунной орбите, позволит наиболее эффективно использовать носитель и с наибольшим успехом осуществить программу Apollo в наиболее короткий из практически достижимых сроков.

 

Решено было сажать на Луну не весь космический корабль, стартовавший с Земли, а только относительно небольшую его часть — лунный модуль. Основной блок корабля должен был быть в это время на окололунной орбите. Такая схема оказалась экономичнее в смысле веса по сравнению с посадкой на Луну всей экспедиции.

 

В результате проработок появился ни на что земное непохожий четырехногий «паук». Основной блок выглядел более привычно — цилиндр, увенчанный коническим отсеком, в котором во время путешествия к Луне и обратно должен был находиться экипаж экспедиции.

 

Подробности борьбы за метод высадки стали известны читающей публике только в 1969 году, когда «Лайф» опубликовал статью Дэвида Шеридана «Как идея, которую никто не хотел признавать, превратилась в лунный модуль».

 

Как выяснилось, здесь не обошлось без небольшой книги полтавчанина Александра Шаргея, вошедшего в историю под именем Юрия Кондратюка.

 

 

Обеспечение достаточно высокой надежности, принятой для реализации схемы полета, потребовало создания уникальных технических средств. Одним из них стала мощная ракета-носитель со стартовым весом ~3000 т, способная вывести на околоземную орбиту свыше ста тонн полезной нагрузки, и в январе 1962 года было принято решение о ее разработке.

 

И опять выручил Америку «ракетный барон» — трофей из поверженной фашистской Германии, ставший гражданином США.

 

Дело в том, что руководимая Вернером фон Брауном группа конструкторов в Редстоунском армейском арсенале в Хантсвилле разработала к тому времени проект целого семейства ракет-носителей под общим названием «Сатурн».

запуск ракеты, старт носителя, носитель saturn i
Старт носителя Saturn I

Было проработано не менее 30 вариантов компоновочных схем тяжелых носителей семейств с разными двигателями и компонентами топлива, с одноразовыми и спасаемыми ступенями, рассчитанных на выведение на околоземную орбиту грузов массой от 40 до 100 тонн и более. Кроме того, специалисты приступили к созданию жидкостного ракетного двигателя с топливной парой «водород-кислород» тягой более 600 тонн и довели его до стендовых испытаний. Исследования показали, что водородно-кислородное топливо оптимально для верхних ступеней ракет, на первой же лучше использовать керосин.

 

Было принято решение ориентироваться на блочное построение: идея позже реализована в пяти основных типах многоступенчатых систем Saturn от S-1 до S-5, но до испытаний довели только S-1 и S-5. Первая из них была использована для выведения кораблей типа Apollo на орбиту ИСЗ, а Saturn V — для выведения кораблей Apollo к Луне.

 

Разработка двухступенчатой ракеты из этой серии — «Сатурн-1», — которая при стартовой массе 512 тонн могла вывести на круговую околоземную орбиту полезную нагрузку в 10 тонн, близилась к завершению.

 

Фон Браун и предложил на основе ее создавать необходимый носитель.

 

 

Остановились на варианте трехступенчатой ракеты, названной «Сатурн V» (англ. Saturn V) с пятью двигателями F-1 на первой ступени. При стартовой массе около трех тысяч тонн она обещала доставить на круговую околоземную орбиту высотой 185 км полезную нагрузку в 139 тонн.

 

Забегая вперед, заметим, что на завершающем этапе реализации задуманного к Луне уходили корабли массой до 48,5 тонн. Например, масса Apollo 11 составила 42862 кг, при общем весе системы в 2877,7 т.

 

Для разработки уже конкретного носителя на базе Редстоунского арсенала был создан исследовательский Центр имени Маршалла под руководством Вернера фон Брауна.

 

Учитывая, что разработка такой мощной ракеты займет много времени, NASA решило усовершенствовать ракету “S-1” — первой из семейства Saturn, с тем, чтобы начать отработку корабля «Аполлон» на околоземных орбитах еще до введения в эксплуатацию ракеты-носителя Saturn V.

 

Первый пуск Saturn S-1 (миссия SA-1*) состоялся 27 октября 1961 года, ракета выполнила успешно баллистический бросок. Состояла она из натурной первой ступени S-1, макета ступени S-4, «заправленной» водой, и головной части, имитирующей ступень S-5 и полезную нагрузку. Тяга восьми двигателей первой ступени в момент старта составила ~588 тонн. Ракета достигла высоты 136,5 км и преодолела расстояние 410 км. Этот пуск свидетельствовал, что монополии СССР на мощные ракеты-носители приходит конец.

 

* Обозначение SA (сокращение от Saturn/Apollo) использовалось при пусках РН Saturn I

 

25 апреля 1962 года состоялся запуск SA-2. Баки II и III ступеней ракеты-носителя Saturn-1 были заполнены водой, в качестве балласта. Восемь ЖРД в момент старта развили суммарную тягу 590 тонн, работали они 115 секунд. Ракета достигла высоты 104 км. Через 160 секунд после запуска по сигналу с Земли РН была ликвидирована.

 

28 мая 1964 года был осуществлен седьмой запуск ракеты Saturn S-1 (SA-6) с целью «продолжить оценку качества данной РН и создать основу для разработки более мощных ракет семейства Saturn». В процессе этого испытания на околоземную орбиту высотой 228 км был выведен экспериментальный образец командного отсека корабля Apollo упрощенной конструкции.

 

 

25 мая 1965 года РН Saturn I (SA-8) вывела макет блока корабля Apollo массой 4400 кг.

 

Ракета Saturn S-1, на этапе летных испытаний переобозначенная как Saturn I, установила уникальное для тех лет достижение — все ее 10 пусков для испытания систем ракеты были успешными, в том числе 5 с выводом на орбиту макетов блока корабля Apollo и ИСЗ «Пегас». В шестом и седьмом полетах отрабатывалась система отделения космического корабля и система аварийного спасения. Вплоть до шестого полета запускались макеты блоков корабля для оценки нагрева и работоспособности конструкции.

носитель saturn v, лунный корабль, корабль apollo
Saturn V в национальном музее по аэронавтике. На экспозиции представлены: первая ступень (блок S-I), вторая ступень (блок S-II), третья ступень (блок S-IVB), лунный корабль Apollo

Создание носителя Saturn I, который на четверть превзошел по стартовой тяге королевскую «семерку» (ракету Р-7, 8К71), и первый его пуск дали возможность фон Брауну получить госзаказ на разработку уникальной ракеты Saturn V. Этапным в судьбе этого носителя стало 9 ноября 1967 года. В этот день ракета-носитель стартовала впервые, унося на околоземную орбиту космический корабль Apollo 4 (орбитальный блок и макет лунной кабины).

 

На советских специалистов, занимавшихся космическими ракетами, успех самого первого полета Saturn V, да еще в заранее объявленный день и час, произвел колоссальное впечатление. Но средства массовой информации никак не отреагировали по этому поводу.

 

В Соединенных Штатах, конечно, имели сведения о разработке в СССР мощной ракеты Н-1, но достаточно долго не знали, для какой цели она предназначалась. Только в марте 1967 года стало известно, что СССР ставит целью опередить американцев в высадке человека на Луну. И началась гонка, именуемая ныне лунной. Шла она под флагом соревнования с Советским Союзом, страной, которая не только открыла космическую эру, но и активно включилась в исследование Луны. Каждая из противоборствующих сторон стремилась доказать превосходство своей идеологии. И ради этого шла на любые затраты.

корабль apollo 11, ракетостроение, ракетный носитель сша
Монтаж корабля Apollo 11 на носитель Saturn V

Более того, именно программа «Сатурн-Аполлон» подтолкнула советскую сторону. До этого «фирма» Королева занималась ракетой Н-1, предназначенной совсем для других целей — для Марса, а не для Луны. А когда стала известна цель американской лунной программы (проект «СатурнАполлон»), руководство страны поручило разработать проект такой экспедиции на Луну с возвращением на Землю трем ведущим ОКБ, возглавляемым Королевым, Янгелем и Челомеем. В результате рассмотрения предложенных ими проектов выбрали разработанный в ОКБ-1 под руководством Королева. Ракета Н-1 была к тому времени запущена в производство, ее пришлось только несколько «подрастить» — стартовую массу увеличили с 2200 тонн до 3000 да поставили на первую ступень 30 двигателей вместо 24.

 

За месяц до старта Apollo 7 советский «Зонд-5» (беспилотный вариант космического корабля 7К-Л1, предназначенного для облета Луны двумя космонавтами) впервые вернулся на Землю, обогнув Луну. 10—17 ноября 1968 года этот маневр повторил «Зонд-6».

 

Гонка к Луне обострилась. У NASA появились основания спешить. А отработка лунной кабины отставала от графика. Тогда второй пилотируемый Apollo было решено направить к Луне, а испытания корабля в полном составе перенести на полет Apollo 9. Поменяли местами и экипажи космических кораблей.

 

Запланированный полет Apollo 8 начался в ранее назначенный день. 21 декабря 1968 года со стартовой площадки №39А космического Центра имени Дж. Кеннеди был произведен запуск AS-503* c космическим кораблем Apollo 8. Полный начальный вес ракетнокосмического комплекса на стартовом столе составил 2283771 кг. В 12:51:00 (по Гринвичу) ракета-носитель Saturn V оторвалась от стартового стола. Пять ее двигателей развили суммарную тягу 3434 тонны. Через 11 минут 32 секунды отключился двигатель третьей ступени носителя. Ступень и пристыкованный к ней корабль Apollo 8, состоящий только из командного модуля, вышли на начальную низкую околоземную орбиту (расчетная круговая орбита имела высоту 191,5 км).

 

* Запуски по программе Apollo имели обозначения AS — Apollo/Saturn (AS-201, …, AS-502 и т.д. — первая цифра указывала на тип ракеты-носителя: 2 — Saturn 1B; 5 — Saturn 5; остальные две — заводской номер).

 

 

На втором витке в 15:41:31 (по Гринвичу) двигатель третьей ступени включился вторично. Увеличив за 5 мин 12 секунд скорость на 3200 км/с, третья ступень Saturn V вывела Apollo 8 на траекторию полета к Луне. 24 декабря Apollo 8 вышел на круговую окололунную орбиту. И Земля впервые услышала описание поверхности Луны из уст людей, приблизившихся к ней на расстояние в 112 км.

 

Репортаж вели: Frank Frederick BORMAN (Фрэнк Фредерик Борман), James Arthur LOVELL, Jr. (Джеймс Артур Ловелл), William Alison ANDERS (Уильям Элисон Андерс).

 

Полет вокруг Луны длился 20 часов 7 минут.

 

25 декабря на 10 витке вокруг Луны (в момент времени Т+89 час 15 мин 07 сек) экипаж включил маршевый двигатель, обеспечив переход корабля на траекторию возвращения к Земле.

 

Прошло семь лет после выступления Джона Кеннеди, и на пусковой стенд полигона на мысе Кеннеди (в дни скорби по поводу трагической гибели Кеннеди так переименовали мыс Канаверал) была доставлена ракета-носитель Saturn V с космическим кораблем Apollo 11 под головным обтекателем.

 

Целью космического рейса была высадка двух астронавтов на поверхность Луны и возвращение всего экипажа на Землю.

лунный модуль, кабина ракеты, ракетостроение сша
Внутренний интерьер кабины лунного модуля

16 июля 1969 года в 13:32 GMT на стартовой площадке №39А Космического центра им. Дж. Кеннеди заработали двигатели ракеты Saturn V, развившие общую тягу 3471,7 тс, и в космос ушел Apollo 11.

 

Это был главный запуск в жизни фон Брауна, и он пригласил на него Германа Оберта, которого считал своим учителем.

 

А 21 июля 1969 года (поздно вечером по Вашингтонскому времени) Neil Armstrong (Нейл Армстронг) впервые в истории земной цивилизации распахнул люк в мир иного небесного тела и начал осторожный спуск по лестнице. Ступив на предпоследнюю ступеньку, Армстронг открыл люк, в котором находились необходимые инструменты, пластиковые мешки для лунного грунта. Откинулась полка со смонтированной на ней телекамерой. Олдрин, находясь в кабине, включил ее, и на экранах телевизоров землян появилось изображение лунного пейзажа в лучах утреннего Солнца и черного неба. С нижней ступеньки лестницы Армстронг перешел на одну из опор посадочного шасси и, стоя на ней правой ногой, левой коснулся лунного грунта:

 

в 2 часа 56 минут 20 секунд (по Гринвичу, 22:56:20 — по Вашингтонскому, в 109 час 24 мин — по бортовому времени) 21 июля 1969 года на поверхности Луны впервые отпечатался след ноги человека: 38-летнего летчика-испытателя, улыбкой похожего на Гагарина.

 

 

Ступив на пыльную поверхность Луны, человек с планеты Земля произнес свою, ставшую исторической знаменитую фразу:

 

“That’s one small step for a man, one giant leap for mankind”

 

Мы читали в газетах, что все радиостанции мира прерывали свои передачи, чтобы транслировать сигналы первой «советской луны». Мы очень гордились, когда читали в газетах о том, как весь мир рукоплескал советским космонавтам. Но в тот момент, когда первый человек Земли ступил на поверхность другого небесного тела, телевидение Страны Советов не пожелало нарушить покой уже проснувшихся телезрителей — на часах европейской части страны было 5 часов 56 минут 20 секунд.

 

Соединенными Штатами поставленная цель была достигнута в срок, указанный Президентом.

 

А Родина Юрия Гагарина ревниво преуменьшала заслуги американских «лунатиков». И весьма в этом преуспела. Нам не хватило объективности при оценке собственных успехов и того, что совершено соперником по лунной гонке.

 

Проснувшись, по запоздавшему признанию В.П. Мишина, мы делали все, что в наших силах, «Наш Вася» рвался попасть на Луну раньше американцев, но одного желания оказалось явно недостаточно.

 

Теперь постараемся отдать должное тем, кто не просто задумал и спланировал, но еще и осуществил гигантский проект, кто продемонстрировал миру свое умение работать, делать Дело, о котором всегда будет помнить, которым будет гордиться человечество.

 

Продолжение Звездный час «Сатурна». Ракета-носитель, восстановившая престиж США

 

Статья была опубликована в июльском номере журнала "Наука и техника" за 2008 год

 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Новости о науке, технике, вооружении и технологиях.

Подпишитесь и будете получать свежий дайджест лучших статей за неделю!