Лунная гонка

Сразу после успешных полетов первых лунников в конце 50-ых г.г. у нас началась подготовка к пилотируемым полетам к Селене. Сначала приступили к проектированию облетного корабля , которое велось параллельно в двух КБ - Королеве и Челомея . Проект "королевцев" предусматривал вывод частей корабля на околоземную орбиту носителем на базе Р-7 с последующей их стыковкой и полетом вокруг Луны. Челомей предполагал прямой рейс , для чего необходимо было использовать проектируемый в его КБ носитель "Протон". После полета Гагарина за коллективом Челомея проект облета Луны , а за КБ Королева - высадку на поверхность. Позднее руководство обеими программами сосредоточили в ОКБ Королева .

Облет луны предполагались выполнить с помощью ракеты "Протон" и разгонного блока , которые выводили на облетную траекторию корабль , сделанный на базе проектировавшегося "Союза" - Л1. Для уменьшения массы с него сняли орбитальный отсек и системы сближения и стыковки. Предполагалось , что космонавты неделю будут находится в спускаемом аппарате объемом 2,5 куб.м. все время в сидячем положении - малоприятная перспектива для первых покорителей Луны .

Корабли предназначенные для высадки должны были выводится на орбиту новым сверхмощным носителем Н-1. Т.к. грузоподъемность нашей ракеты составляла около 100 т. , экипаж корабля решили сделать минимальным - 2 человека (американцам для доставки к Луне 3 человек понадобилась система , массой 135 т.).Это было довольно рискованно т.к. на Луну высаживался всего один космонавт , и в случае возникновения "нештатаной ситуации" помочь ему было некому (тут смертельно опасным могло стать даже случайное падение на спину - в громоздком скафандре человек не мог подняться без посторонней помощи ) . Лунный корабль , получивший обозначение Л3 , предполагалось построить на базе "Союза" .

Пока наши "фирмы" раскачивались , и предлагали различные проекты,американцы уже приступили к изготовлению и испытанию опытных образцов машин (вспомним , что в 1961г. программа высадки на Луну была объявлена Дж. Ф. Кеннеди национальной). В результате мы сильно отстали и проектирование системы велось в расчете на максимальное использование уже существующих агрегатов , это конечно ускоряло сроки постройки и испытаний , но и утежеляло носитель и корабль . Так , двигателей нужной мощности у нас тогда выпускать не могли , а технологическое переоснащение производства заняло бы слишком много времени . В результате в первой ступени Н-1 было помещено 30 двигателей , что не способствовало ни снижению массы системы . Из-за подобных издержек Н-1 , имел почти такую же стартовую массу , как американский "лунный" носитель "Сатурн-5"(2750 и 2800 т. соответственно) , имея грузоподъемность 97 т. против 135 т. у "Сатурна". (Кстати , ракета "Сатурна-5" была построена под руководством ... Вернера фон Брауна - создателя Фау-2 ).

Ситуация с двигателями осложнилась еще и из-за разногласий , возникших между Королевым и Глушко , КБ которого было главным "поставщиком" мощных ракетных двигателей . Королев считал необходимым в качестве горючего использовать жидкие кислород и водород , дающие очень высокий удельный импульс. Глушко же считал , что необходимо использовать фтор и азотную кислоту , т.к. водород имеет слишком маленькую плотность , и потребует слишком больших топливных баков. Однако предложенные Глушко компоненты были крайне ядовиты , и такая система могла нанести огромный урон окружающей среде. В результате всех этих споров Глушко отказался делать двигатели для Н-1 и ими занялось КБ Н.Д.Кузнецова , разрабатывавшее до этого только авиационные двигатели . В результате двигатели были сделаны , но потеряно много времени (не будем забывать , что шла настоящая гонка) . В самый разгар работ по лунномуносителю и кораблям умер С.П.Королев , что также не могло не сказаться на ходе работ.

Проект облета Луны задерживался из-за трудностей в испытании "Протона" . В 1968 -69 г.г. были осуществлены облеты нашего спутника кораблями Л1 в беспилотном варианте , получившие наименование "Зонд 5-8". Но в декабре 1968г. "Апполон-8" вышел на орбиту спутника Луны и программу пилотируемого облета луны свернули т.к. приоритет был потерян . Хотя уже тогда было ясно , что опередить амереканцев с высадкой скорее всего не удастся , работы по этому проекту не сворачивали , надеясь на незапланированные неудачи соперников.

Первые летные испытания носителя Н-1 прошли в феврале 1969г. и были неудачными - на борту возник пожар . Состоявшийся через 5 месяцев повторный старт тоже не удался - произошло самопроизвольное выключение двигателей , поднявшаяся в воздух ракета рухнула на стартовый стол и взорвалась , разрушив пусковую установку. На ее восстановление понадобилось много времени , и следующий старт состоялся только в июле 1971г. - и снова неудача , в ноябре 1972г. - запуск наконец состоялся но на 107 секунде из-за неисправности полет пришлось прекратить.

К тому времени ,в июле 1969г. , уже состоялась успешная высадка на Луну экипажа "Апполона-11" - Нейла Армстронга и Едвина Олдрена и наши попытки первыми достичь Луны стали бессмысленными . Но после неудачного полета "Апполона-13" , чуть было не закончившегося катастрофой , работы были возобновлены. Когда амереканцам удалось оправится после аварии и с честью завершить лунную эпопею , работы были заморожены , а затем ,в 1974 г., совсем прекращены . Три готовые ракеты Н-1 были уничтожены , расформирован специальный отряд космонавтов , почти готовые лунные корабли расползлись по закрытым музеям. Кому -то этого показалось мало , и была уничтожена основная часть техдокументации к проекту.

Как мы видим , программа полета на Луну с обоих сторон рассматривалась прежде всего не как научно-исследовательская экспедиция , а как своего рода спортивное мероприятие , призванное еще раз продемонстрировать высокий научно-технический потенциал державы. Почему нам не удалось отстоять приоритет? Сказалась и недооценка соперника : после наших громких достижений (первый спутник , первый человек в космосе , первая мягкая посадка на Луну ) наши ракетно-космические "фирмы" позволили себе долго раскачиваться и спорить друг с другом , тогда как американцы резко "пошли в отрыв" и опередили нас. К концу 60-ых г.г. попытка “встряхнуть" экономику - реформа Косыгина благополучно заглохла и экономика страны фактически уже тогда находилась в кризисе ( который ярко проявился во время перестройки) , и существовала в основном за счет продажи за границу нефти , газа , леса и других природных ресурсов. Экспедиция на Луну оказалась слишком дорогим удовольствием (американцы потратили на свою программу более 25 млрд.$) ,которое наша страна уже не могла потянуть ( если вспомнить проходившие в то время дорогостоящие "стройки века").

После высадки на Луну американцев официально было объявлено , что у нас другая программа исследования космоса - с помощью автоматических аппаратов. Посмотрим каких же успехов достигли наши автоматы в исследовании других планет.

Автоматы исследуют планеты

Луна

После первых стартов к Луне в 1959г. в исследовании Луны космическими аппаратами наблюдается некоторое затишье - все силы были брошены на проведение пилотируемых полетов.Но в начале 60-ых годов начались работы по созданию аппарата , способного совершить мягкую посадку на Луну. В 1963 - 1965 г.г. к Луне отправились одна за другой пять станций , но осуществить посадку не удалось - аппараты разбивались. Мягкую посадку на Луну вообще довольно сложно осуществить т.к. у нее нет атмосферы и торможение осуществляется ювелирной работой двигателя. В январе 1966г. мягкую посадку на Луну наконец осуществила станция

"Луна-9". На землю была передана первая панорама Лунной поверхности . Вопреки ожиданиям ученых , считавших , что Луна покрыта пылью , грунт оказался довольно твердым - станция не погрузилась в него , а на телевизионном изображении отчетливо видны камни."Луна-9" на пять месяцев опередила амереканский аппарат "Сервейер-2" - как видим , гонки шли не только в области пилотируемых полетов , но и в области полетов автоматов. В том же году был запущен первый искусственный спутник Луны - "Луна -10" и станции "Луна-11-13" , из которых "Луна -13" совершила мягкую посадку на Луну.

В 1970г. станция "Луна-16"произвела бурение и взятие проб грунта , которые были затем доставлены на землю . Таким образом , в руках наших ученых также оказались образцы лунного грунта (у их американских коллег они появились после успешных полетов астронавтов). В 1972 и 1976 г.г. станции "Луна - 20" и "Луна-24" также доставили Землю образцы Лунного грунта из горного и морского района соответственно. В 1974г. были запущены также два искусственных спутника Луны - "Луна -22" и "Луна-23" , которые провели длительные исследования Луны и околоземного пространства.

Наиболее интересной частью нашей программы исследований Луны безусловно стало исследование ночного светила с помощью луноходов. В ноябре 1970г. станция "Луна-17" ( однотипная "Луне-16" , только без возвращаемой ступени) доставила на поверхность Луны шестиколесный "Луноход-1" , снабженный телекамерами и управляемый оператором с земли. Самоходный аппарат прошел по Луне более 10 км . Он передал на землю отличные телеизображения и результаты изучения физических свойств грунта . В 1972г. на Луну станцией "Луна-21" был доставлен усовершенствованный "Луноход-2", который провел аналогичные исследования в другом районе Луны .

Луноходы и станции , доставившие лунный грунт на землю были созданы в КБ , которым руководил талантливый конструктор и организатор Г.Н.Бабакин. Создание этих автоматов показывает , что можно отлично исследовать другие планеты с помощью машин , не подвергая риску космонавтов , не говоря уже о том , что беспилотные полеты обходятся значительнее дешевле пилотируемых..

Марс

Марс начал будоражить умы землян со второй половины ХIХв. когда были открыты знаменитые каналы и впервые возникла мысль о существовании на Марсе своей цивилизации. Позднее астрономы установили , что "каналы" были оптическим обманом . Но в 40-ых годах нашего столетия появилась гипотеза об искусственном происхождении спутников Марса , поскольку особенности их движения и расчеты показывали , что марсианские Луны должны быть полыми (эти расчеты , как оказалось позднее , были ошибочными) .

Первый запуск космического аппарата к Марсу состоялся уже в 1962г. - это был аппарат "Марс-1" , прошедший на расстоянии 195 тыс.км. от планеты.. (связь с ним прервалась за три месяца до этого).Но планомерные исследования красной планеты начались только в 70-ые г.г. , когда появились достаточно мощные ракеты носители и совершенная автоматика.

В 1971г. - в год великого противостояния ( когда полеты к Марсу требуют наименьших затрат энергии ) к Марсу отправились станции "Марс-2" и "Марс-3". Которые вышли на орбиту искусственных спутников планеты . К этому моменту там уже кружился американский аппарат "Маринер-9" , ставший первым искусственным спутником Марса . Дело в том что наш аппарат , который должен был стать искусственным спутником марса , и который "Маринер" не смог бы обогнать из-за ошибки в бортовой ЭВМ не был выведен на траекторию полета к планете , и более легкий американский аппарат обогнал по дороге наши станции.

"Марс-2" сбросил на планету вымпел нашей страны , а от "Марса-3" отделился спускаемый аппарат , совершивший первую в истории посадку на красную планету. Спускаемый аппарат начал передавать "картинку" с поверхности , но , по до сих пор невыясненной причине , сигнал с поверхности планеты пропал. Вообще , с Марсом наших исследователей преследовало просто фатальное невезение .

Орбитальные аппараты наших станций успешно функционировали и передавали на Землю изображения поверхности планеты , но на них ничего нельзя было разглядеть - на Марсе бушевала пыльная буря . К тому времени , когда она закончилась , наши камеры уже вышли из строя , и изображение передавал только американский аппарат . Зато наши спутники провели исследования поверхности и атмосферы планеты в инфракрасном , ультрафиолетовом диапазонах спектра и в диапазоне радиоволн . Были определены температура и давление ( оно оказалось в 200 раз меньше земного ) у поверхности планеты.

В следующее стартовое окно (1973г.) условия полета к Марсу были хуже , и вывести станцию , аналогичную "Марс-3" мы не могли из-за ограничений по массе. Тогда было принято решение использовать две станции вместо одной - "чистый" спутник и станцию , которая "сбрасывала" бы на Марс спускаемый аппарат и летела бы дальше не тормозясь у планеты . Для надежности таких пар следовало запустить две.

Нашим инженерам и производственникам удалось сделать почти невозможное - изготовить и испытать к очередному стартовому окну целых четыре станции. Незадолго до старта неожиданно выясняется , что в микросхемах , которые использовались в аппаратуре станций чрез год- полтора образуются раковины , и они выходят из строя .Да , подвела отечественная промышленность . Переделывать станции было нереально .В следующее стартовое окно должны были стартовать американские "Викинги" , а нам очень хотелось первыми получить изображения с поверхности Марса. Решено было станции запустить - ведь есть выйдут надежда , что они выйдут из строя не сразу , и успеют передать на Землю ценную информацию.

В августе 1973г. к Марсу ушли орбитальные аппараты "Марс-4" и "Марс-5" и посадочные аппараты "Марс-5" и "Марс-6" - целая космическая эскадра. На "Марсе-4" не сработал тормозной двигатель и станция прошла мимо планеты. "Марсу-5" удалось выйти на орбиту искусственного спутника , но проработал он там гораздо меньше расчетного срока . Спускаемый аппарат "Марса-6" вошел в атмосферу планеты и на этапе спуска провел зондирование атмосферы и определил ее химический состав. Незадолго до посадки связь с аппаратом прервалась. Спускаемый аппарат "Марса-7" отделился от станции но в атмосферу "не попал " и прошел мимо планеты . Таким образом программа полета в основном выполнена не была.

После этой неудачной экспедиции в наших полетах к Марсу наступил длительный перерыв . Связан он был прежде всего с тем , что велась интенсивная разработка проекта доставки на землю марсианского грунта.

Было известно , что американцы тоже разрабатывают подобный проект , а нам , как известно , во всем надо было быть первыми , поэтому на разработку этой темы были брошены почти все силы "межпланетных" КБ. Ради этого свертывались другие программы - "Луноход-3", задержка в работе над "Луной-24". В результате и мы , и американцы пришли к выводу , что осуществить этот проект при сегодняшнем уровне развития техники практически нереально , и его закрыли.

В 1988г. состоялась , наконец новая экспедиция к Марсу - программа "Фобос". Аппараты должны были исследовать с околомарсианской орбиты планету и ее спутники. Впервые предполагалась доставка исследовательских зондов на поверхность Фобоса. Это была бы не просто первая высадка на спутник Марса , а первая высадка на астероид , каковым в сущности Фобос и является. К сожалению , этот проект стал продолжением наших марсианских неудач.

Еще по дороге к Марсу на "Фобос-1" была отправлена программа , которая должна была включить один научный прибор . Но в составлявший ее оператор допустил ошибку (в одну букву) , и на станции была отключена система ориентации . Солнечные батареи отвернулись от Солнца , аккумуляторы разрядились и связь с аппаратом была потеряна. Вторая станция успешно дошла до цели и вышла на орбиту спутника Марса . Путем хитроумных баллистических маневров станция подошла к Фобосу и по его фотографиям начали выбирать район сближения . Неожиданно станция не вышла на очередной сеанс связи , после напряженной работы удалось поймать сигнал со станции , но он вскоре исчез. Что послужило причиной потери связи со станцией буквально "на ровном месте " , остается загадкой.

Последней нашей марсианской неудачей стала неудачная попытка запуска станции "Марс-96" в прошлом году. Как известно , станция не вышла на траекторию полета к Марсу и сгорела в земной атмосфере.

Венера

При создании космических аппаратов конструкторы зачастую не могут приступить к проектированию следующей машины , пока не закончился полет предыдущей , т.к. условия , в которых она должна работать , еще неизвестны . Наиболее ярко это иллюстрирует история исследования Венеры , сведения о которых до полетов космических станций вообще были очень скудны , т.к. эта планета покрыта толстым покрывалом облаков , под которое не могут заглянуть никакие телескопы.

Первая станция "Венера-1"отправилась к утренней звезде еще в начале 1961г. и прошла в 100 тыс.км.от планеты. В задачу станции входило в основном изучение межпланетного пространства. В 1965г. возле Венеры пролетела стация "Венера -2 " , сфотографировавшая планету , а станция "Венера-3" сбросила на планету спускаемый аппарат , который разрушился в атмосфере планеты . В 1967г. "Венера-4" доставила к планете спускаемый аппарат , рассчитанный на давление в 10 атм.. Он спускался до высоты , где давление достигало 18 атм. , а затем разрушился . Спускаемые аппараты станций "Венера 5" и "Венера 6" также не достигли поверхности планеты , будучи раздавлены в атмосфере , хотя были рассчитаны на 25 атм.

В 1970г. спускаемый аппарат станции "Венера-7" достиг наконец поверхности планеты и передавал оттуда информацию в течение 23 мин. Давление в месте посадки оказалось более 90 атм. , а температура - около 500С. Достичь Венеры легче чем Марса , мягкая посадка в плотной атмосфере также не вызывает больших затруднений но трудности по обеспечению работы аппаратов в поистине адских условиях делают исследование Венеры крайне сложным . Говорят , что если бы конструкторы с самого начала знали , с какими условиями они столкнутся , то они не взялись бы за это дело.

В 1972г. станция "Венера-7" также успешно села на поверхность планеты и 50мин. передавала оттуда информацию. На этом полеты станций первого поколения закончились . Президент академии наук СССР М.В.Келдыш поставил перед конструкторами новую задачу - получить изображение поверхности Венеры. С этой сложнейшей (если вспомнить условия на планете ) задачей конструкторы справились - в 1975г. спускаемые аппараты станций "Венера-9" и "Венера-10" передали на Землю через свои орбитальные блоки фотографии венерианской поверхности .

Успех ! Но Келдыш не унимался : следующая задача - получить цветные изображения и взять пробы грунта .В 1978г. для этой цели к утренней звезде направились станции "Венера-11" и "Венера-12" , спускаемые аппараты благополучно достигли поверхности , но произвести съемку не удалось - не сбросились защитные крышки фотокамер . Не удалось произвести и анализ грунта - не сработал грунтозаборник . Конструкцию усовершенствовали и в 1981г. станции "Венера - 13" и "Венера -14" успешно выполнили программу - исследовали образцы грунта и передали на землю цветные фотографии Венеры.

В 1983г. у Венеры появились первые картографы - станции "Венера -15" и "Венера -16" провели ее радиолокационное картографирование , что позволило создать довольно подробные карты северного полушария планеты .

В 1984г. началось осуществление проекта "Вега" , в котором приняли участие , помимо советских ученых , ученые из франции и других стран . В следующем году посадочные аппараты станций осуществили исследование атмосферы планеты и взяли пробы грунта. Помимо спускаемых аппаратов на Венеру были впервые доставлены аэростаты , которые дрейфовали в атмосфере на высоте около 50км и изучали атмосферу планеты . Изготовить эти воздушные шары было непросто , если учесть , что облака Венеры состоят из концентрированной серной кислоты !

После сброса спускаемых аппаратов на Венеру , станции "Вега-1" и "Вега-2" продолжили свой полет - их целью была встреча с кометой Галлея , приближавшейся в тот год к земле . Станции прошли на расстоянии нескольких тысяч километров от ядра кометы и передали на землю его цветное изображение - оно оказалось бесформенным куском льда , и провели исследования в различных диопазонах длин волн.

Как мы видим , с Венерой нам везло гораздо больше , чем с Марсом . Возможно , сказалось здесь и то , что американцы не очень преуспели в исследовании этой планеты - они ограничились в основном исследованиями с пролетных траекторий и с орбиты. Поэтому соревнования у нас с ними здесь не было и политики не вмешивались в осуществление программ , которые строились в основном следуя запросам ученых , желавших исследовать утреннюю звезду чтобы лучше понять механизмы формирования и эволюции нашей Земли и всей Солнечной системы.