Лунная гонка между СССР и США
Опасные игры
В середине 20-го века мир, едва-едва очнувшись от парализующего страха перед фашизмом, оказался втянут в новую великую и страшную игру «больших людей» – холодную войну. Гонка вооружений и космических технологий с точки зрения психологии в самом деле напоминала игру подростков, воспитанных улицей. Две малочисленные группы лидеров вели за собой ватаги менее азартных и менее амбициозных, но столь же выносливых физически людей. Зачем вели и какого результата ожидали добиться? По большому счёту, вся игра шла просто ради победы одних над другими. Прогресс и практические цели служили скорее оправданием.
Но если холодная война и гонки являлись игрой по своей сути, причём игрой подростковой, то ставки были всем. На кону стояли жизни немецких учёных, вывезенных в Америку и скрытых от правосудия, но по-прежнему виновных, и жизни учёных советских, которых в любой момент могли расстрелять как «врагов народа». На кону стояли экономический и научный рост двух сообществ, самых влиятельных в мире. На кону, наконец, стоял спокойный сон жителей всей планеты, сон без кошмаров о ядерной войне и взаимном уничтожении.
В такой атмосфере и зародилась практическая космонавтика. Ко всему прочему, она тоже была подростковой в своей основе – романтической идеей о полётах к звёздам и освоении других планет. Недаром в 50-70-е годы научная фантастика была пропитана оптимизмом и идеализмом, несмотря на все конфликты между сверхдержавами. Фантасты и учёные, в ту пору нередко являющиеся одними и теми же людьми, совершенно по-детски верили, что в итоге «всё будет хорошо».
Начал «игру» СССР, запустив в 1957-м году первый искусственный спутник. США сразу же включились в неё. В 1958-м году американцы поспешно разработали и запустили свой ИСЗ, а заодно и образовали «во благо всех» – так звучит девиз организации – НАСА. Но к тому времени Советы обогнали соперников ещё больше – отправили в космос собаку Лайку, которая хоть и не вернулась, но зато собственным героическим примером доказала возможность выживания на орбите.
На разработку спускаемого модуля, способного доставить живой организм обратно на Землю, ушло почти два года. Требовалось доработать конструкции, чтобы они выдерживали уже два «путешествия сквозь атмосферу», создать качественную герметичную и устойчивую к высоким температурам обшивку. А главное – нужно было рассчитать траекторию и спроектировать двигатели, которые бы обезопасили космонавта от перегрузок.
Когда же это всё было сделано, возможность проявить героическую собачью натуру получили Белка и Стрелка. Они со своей задачей справились – вернулись живыми. Меньше чем через год по их следам полетел Гагарин – и тоже вернулся живым. Американцы в том 1961-м в безвоздушное пространство отправили только шимпанзе Хэма. Правда, 5 мая того же года суборбитальный полёт совершил Алан Шепард, но международным сообществом это достижение космическим полётом признано не было. Первый «настоящий» американский астронавт – Джон Гленн – в космосе оказался только в феврале 62-го.
Казалось бы, США безнадёжно отстали от «мальчишек с соседнего континента». Триумфы СССР следовали один за другим: первый групповой полёт, первый человек в открытом космосе, первая женщина в космосе… И даже до естественного спутника Земли советские «Луны» добрались первыми, заложив основы столь важной для нынешних исследовательских программ методики гравитационных маневров и сфотографировав обратную сторону ночного светила.
Но выиграть в такой игре можно было, лишь уничтожив команду противника, физически или морально. Американцы же уничтожаться не собирались. Напротив – ещё в 1961-м году, сразу после полёта Юрия Гагарина, НАСА с благословления свежеизбранного Кеннеди взяла курс на Луну.
Решение было рискованным – СССР добивались своего шаг за шагом, планомерно и последовательно, и всё равно не обходилось без провалов. А космическое агентство США решило сделать прыжок через ступеньку, если не через целый лестничный пролёт. Но Америка компенсировала свою, в известном смысле, наглость тщательной проработкой лунной программы. «Аполлоны» тестировались на Земле и на орбите, в то время как ракеты-носители и лунные модули СССР «проверялись боем» – и не выдерживали проверок. В итоге тактика США оказалась результативнее.
Но ключевым фактором, ослабившим Союз в лунной гонке, был раскол внутри «команды с советского двора». Королёв, на воле и энтузиазме которого держалась космонавтика, сперва, после своей победы над скептиками утратил монополию на принятие решений. Конструкторские бюро вырастали, как грибы после дождя на неиспорченном сельхозобработкой чернозёме. Началось распределение задач, и каждый руководитель, что научный, что партийный, считал себя наиболее компетентным. Поначалу само утверждение лунной программы запоздало – отвлекшиеся на Титова, Леонова и Терешкову политики занялись ею только в 1964-м, когда американцы уже три года как размышляли над своими «Аполлонами». А затем отношение к полётам на Луну оказалось недостаточно серьёзным – они не имели таких военных перспектив, как запуски ИСЗ Земли и орбитальных станций, а финансирования требовали куда большего.
Проблемы с деньгами, как это обычно бывает, «добили» грандиозные лунные проекты. С самого старта программы Королёву посоветовали занижать цифры перед словом «рублей», потому что реальные суммы никто бы не одобрил. Если бы разработки шли столь же успешно, как и прежние, такой подход себя бы оправдал. Партийное руководство всё же умело считать и не стало бы закрывать перспективное дело, в которое уже вложено слишком много. Но в сочетании с бестолковым разделением труда нехватка средств привела к катастрофическим отставаниям от графика и экономии на испытаниях.
Возможно, впоследствии ситуацию удалось бы выправить. Космонавты горели энтузиазмом, даже просили отправить их к Луне на кораблях, не выдержавших тестовых полётов. Конструкторские бюро, за исключением находившегося под руководством Королёва ОКБ-1, продемонстрировали несостоятельность своих проектов и сами собой тихо ушли со сцены. Стабильная в 70-х годах экономика СССР позволяла выделить дополнительные средства на доработку ракет, особенно если к делу подключились бы военные. Однако в 1968-м американский экипаж облетел Луну, а в 1969-м Нил Армстронг сделал свой маленький победный шаг в космической гонке. Советская лунная программа для политиков утратила смысл.
Наука и техника
Пока политики играли в гонки, математикам, инженерам, врачам и физикам для осуществления полёта на Луну нужно было решать научные проблемы. Прежде всего – энергетические. Чтобы добраться до спутника, корабль должен был приобрести вторую космическую скорость, а чтобы вернуться обратно – «вторую космическую» для Луны. Это означало, что требуется значительно больше топлива, чем для даже весьма длительного пребывания на околоземной орбите. На момент начала лунной гонки кораблей, способных доставить хоть что-нибудь массивное за пределы геостационарной орбиты, не было.
И американские учёные, и советские рассматривали приблизительно одинаковые варианты решения проблемы. Поначалу казалось, что самое целесообразное – собрать на орбите из отдельных блоков большой и тяжёлый лунный корабль, который после возвращения тоже останется на орбите. Однако ни экономически, ни технологически на тот момент реализовать эту задумку было нереально, хотя позднее орбитальные станции «Мир» и «МКС» собрали именно так, из отдельных модулей, как конструктор.
Другая идея заключалась в том, чтобы создать, наконец, корабль, который сам себе будет ракетой-носителем. Предполагалось также, что этот корабль в будущем будет спускаться на Луну «целиком». Подобные проекты в распоряжении космонавтики отсутствуют до сих пор, поскольку они требуют более эффективной, чем современная, энергетики, и более точных систем управления. Впрочем, шаттлы идейно довольно близки той задумке.
Наконец, третий проект являл собой хорошую доработку использовавшейся ранее схемы. На орбиту корабль выводила ракета-носитель, дальше он включал собственные двигатели и отправлялся в путь к Луне. У Луны, если планировался спуск, а не облёт, от орбитального модуля отделялась спускаемая капсула, которая потом могла самостоятельно взлететь с поверхности, пристыковаться к остававшемуся в космосе блоку и отправиться вместе с ним «домой». Именно на этом варианте в итоге остановились специалисты НАСА. Королёв же грезил не только Луной, но и Венерой, и Марсом, тем более что долгое время лунная программа не утверждалась. Поэтому он с самого начала выбрал гибрид «традиционной» схемы и идеи с кораблём-конструктором. Исходя из этого, его ОКБ взялось за разработку сверхтяжёлой ракеты-носителя Н-1.
Помимо проблем с обеспечением достаточной мощности двигателя, возникали вопросы и с точки зрения безопасности космонавтов. Высоты орбит, на которые поднимались Гагарин, Титов и их последователи, не превышали нескольких сотен километров. Расстояние до Луны – больше трёх тысяч километров. На таком удалении от Земли единственное влияние, которое она ещё оказывает – гравитационное. В 60-х годах уже знали о радиационных поясах планет и магнитосферах, более-менее представляли, какую роль для живых организмов они играют. Было ясно, что высокоэнергетические частицы, из которых состоят космические лучи, отклоняются именно силовыми линиями магнитного поля Земли, и было вполне очевидно, что потенциальная опасность от таких частиц велика. Раньше космонавты не выходили из зоны магнитосферы далеко, а если и выходили, то на считанные минуты, но во время полёта к Луне им пришлось бы несколько суток подвергаться воздействию космической радиации.
Даже само по себе отсутствие магнитного поля Земли могло отрицательно сказаться на самочувствии людей. Отсутствие достоверных данных о распределении плотности в лунной коре не позволяло провести точные гравитационные расчёты, без которых, естественно, было сложно рассчитать курс, который бы не «увёл» экипаж на гелиоцентрическую орбиту. Для прилунения также нужно было выбрать ровную, устойчивую и более-менее твёрдую площадку, с плотным, «не засасывающим» грунтом. А ещё оставалась метеоритная угроза и риск, что из-за пространственной задержки связи Центр управления полётами не сможет в экстренной ситуации помочь астронавтам.
Однако Королёв по-прежнему горел энтузиазмом, американцы горели желанием отыграться за первых людей в космосе, а добрая половина молодёжи сразу двух держав мечтала покорять всё более далёкие участки космоса. Поэтому план действий сложился быстро. И у США, и у СССР он состоял из нескольких этапов:
- создание ракет, способных развивать вторую космическую скорость при полезной нагрузке минимум в несколько тонн;
- облёт Луны, изучение отклонений орбит от расчётных. Фотографирование и картографирование лунной поверхности с целью выбора подходящей посадочной площадки на будущее;
- отправка автоматических лунных модулей для изучения свойств грунта, его забора (для анализа на месте и отправки на Землю), возможно, для доставки техники, которая пригодится будущим лунным миссиям. Отработка старта с Луны;
- тестовые пилотируемые полёты – сперва на орбите Земли, затем – на орбите её спутника (облёт Луны);
- пилотируемые полёты с целью высадки на Луну;
- построение постоянных лунных баз.
Поскольку Союз опоздал со стартом программы, создание более мощных ракет-носителей и выполнение «облётных» этапов происходило параллельно. Для отправки автоматической аппаратуры на окололунную орбиту использовался «Протон» – ракета-носитель, неплохо показавшая себя впоследствии, но на тот момент ещё «сырая», только-только с чертёжного стола. В это же время конструкторские бюро Королёва, Янгеля и Челомея соревновались за право разработки новой ракеты-носителя. Распыление средств и, в немалой степени, психологическое напряжение привело к тому, что в 1965-м году ни одно из КБ не смогло представить реальный проект нового корабля. Однако идея Королёва собрать 200-тонную «Н-1», с помощью которой потом на орбите соорудить 21-тонный лунный корабль, показалась партийным кураторам наиболее перспективной.
Проблемы с носителем-супергигантом начались сразу же. КБ Глушко отказалось строить новые мощные двигатели, поэтому за них взялось специализирующееся на авиации бюро Кузнецова. Создать двигатели на водородно-кислородном топливе инженеры не смогли, поэтому на Н-1 устанавливалось 30 кислород-керосиновых двигателей. Сами по себе они отличались высокой надёжностью, поскольку выпускались не первый год и даже не первое десятилетие. Однако управление сразу тремя десятками сопел и систем подачи горючего было не под силу автоматике 60-х. Все четыре запуска Н-1 сорвались именно из-за проблем с управлением двигателями. Правда, последней из этих ракет управляла ЭВМ – это была первая попытка компьютеризации космических систем. Впоследствии автоматическое управление было частично перенесено на пилотируемые корабли. Если бы СССР всё же полетел к Луне, то спускаемые модули садились бы на поверхность спутника почти без участия людей, ориентируясь на заранее сброшенные радиомаяки. Для сравнения, космонавты «Аполлонов» выполняли посадку на ручном управлении, едва ли не «на глазок». Правда, их ракеты-носители «Сатурн-5» отличались большей эффективностью двигателей (частично работающих на том самом прогрессивном водороде с кислородом) и куда лучшей надёжностью.
Союз-7К-Л1
Пока ОКБ-1 работало над новым носителем, под нужды лунной программы подгоняли «Протоны». Первые пять запусков лунных кораблей при помощи этих ракет по их же вине и сорвались. Шестой увенчался успехом – корабль «Союз-7К-Л1», позднее получивший имя «Зонд-4», вышел в космос. Последующие «Зонды 5-8» совершили облёты вокруг естественного спутника, впервые применив для изменения траектории гравитационный маневр. Правда, на этом положительные результаты миссий закончились – корабли даже не выходил на стационарную орбиту вокруг Луны и де-факто не получили никаких научных данных. Зато на борту «Зонда-5» находились животные – для разнообразия, черепахи – вернувшиеся живыми. Как минимум выяснилось, что отсутствие магнитосферы и воздействие космических лучей не фатально. К несчастью для космической программы СССР, эта победа, по сути, стала последней – через три месяца американцы отправили в полёт вокруг Луны «Аполлон-8» с человеческим экипажем.
а) ракета «Сатурн-5» с кораблём на старте, б) корабль Аполлон-8, в) экипаж корабля, г) по сообщению НАСА А-8 сделал 10 оборотов вокруг Луны
Невероятные приключения американцев в космосе
Первые шаги человечества в космосе «старомодное» правительство Эйзенхауэра восприняло как неприятное озарение: «соседский самокат», как выяснилось, имеет неплохие двигатели и вовсе не рассыпается на старте. Вскоре к власти пришёл один из наиболее популярных американских президентов – Джон Кеннеди, молодой, улыбчивый и амбициозный. Он прямо на инаугурации объявил пилотируемые полёты в космос одной из самых приоритетных своих целей.
В Советском Союзе об атмосфере, царившей в НАСА, знали. Леонов вспоминал, что во время опытов с пассивными ретрансляционными спутниками он с товарищами по экипажу «пошутил» – передал сообщение «Подлетаем к Луне, самочувствие отличное». В Америке сообщение уловили, и космонавты США позднее рассказали ему, какой переполох в режиме строжайшей секретности творился в администрации Президента.
Но затем шутки закончились. Холодная война набирала обороты, советские программы пилотируемых полётов буксовали, а экономика Штатов могла позволить форсировать события. Принятая ещё в 1961-м году программа «Аполлон» в самом деле пользовалась полной поддержкой Кеннеди, а НАСА оказалось куда лучшим организатором, чем ЦК КПСС.
Полёты «Аполлона» начались с трагедии. В 1967-м году тестовый пилотируемый полёт корабля оборвался ещё до запуска двигателей – пожар в кабине за 14 секунд убил троих астронавтов. Хотя это был не первый корабль типа «Аполлон», НАСА приняло решение присвоить ему номер 1 и считать последующие запуски от него.
После случившегося НАСА стало осторожнее. Два тестовых запуска макетов кораблей прошли успешно; во время беспилотного полёта «Аполлона-4» была протестирована новая ракета-носитель «Сатурн-5». Ещё три полёта должны были быть беспилотными, но Союз уже разобрался со своими «Протонами» и вовсю проводил пробные запуски «Зондов», которые изначально проектировались как двухместные корабли для полётов на Луну. Риск опоздать снова заставил руководство американской космической программы провести рокировку: вместо очередной беспилотной «репетиции» «Аполлон-7» осуществил пилотируемый полёт. Это случилось в 1968-м году – в этот же год из пяти советских «Зондов» выполнил свою миссию и благополучно вернул спускаемый аппарат на Землю только один. И в этот же год, только уже в декабре, «Аполлон-8» облетел Луну.
Справедливости ради, в той ситуации советское руководство оказалось более гуманным, чем американское. «Лунные экипажи» СССР во главе с Леоновым в полном составе подписали просьбу отправить их к спутнику на «Союзе-7К-Л1», однако получили отказ. В 1969-м, когда была предпринята попытка поднять в космос «Зонд-7», ракета-носитель вновь взорвалась. Так что осторожность политиков, не желавших терять очки в случае смерти участников лунной экспедиции, спасла космонавтам жизнь.
В то же время НАСА в 69-м, уже после «Аполлонов 7-8», провела полноценную проверку своего «нового» корабля на орбите. Миссия прошла успешно, в СССР по-прежнему не могли сладить со своей техникой. НАСА вернулось к прежней осторожной тактике, осуществило очередной полёт-облёт «Аполлон-10» и только после этого дало добро на высадку на поверхности ближайшего к Земле космического тела.
Нил Армстронг на Луне
С 1969-го по 1972-й было проведено шесть высадок человека на Луну. Что характерно, на территории СНГ до сих пор многие не верят в поражение СССР в «лунной гонке». Широко распространены теории, по которым знаменитые фотографии Нила Армстронга и американского флага сделаны в пустыне Невада и срежиссированы чуть ли не Стивеном Спилбергом. И это несмотря на то, что советские космонавты и учёные, видевшие снимки лунной поверхности в высоком разрешении и знающие, что помимо «Аполлона-11» было ещё целых пять пилотируемых полётов на Луну, не раз подтверждали успешность американской программы.
Ещё со времён памятного розыгрыша Леонова проблема доказательств своих достижений остро стояла и перед СССР, и перед США. В обеих странах даже существовали проекты по ядерным взрывам на линии терминатора, где они были бы хорошо видны земным обсерваториям. К счастью, до радиоактивного заражения поверхности спутника не дошло – поначалу не было подходящих ракет-носителей, а затем более важными оказались пилотируемые полёты.
Но в том, что Армстронг и его коллеги ходили по космическому реголиту, сомневаться не приходится. Что, впрочем, не слишком радует – за последние сорок лет ни один человек на Луну не ступал, и, несмотря на регулярные оптимистичные заявления космических агентств разных стран, вряд ли ступит в ближайшее десятилетие.
Конец детства
Как это обычно бывает, игра в войну окончилась синяками для всех. И хотя шишки СССР на первый взгляд кажутся болезненнее, США, лишившись достойного соперника, потеряли не меньше.
В 1966-м году для советской космонавтики началась чёрная полоса. Первым ушёл из жизни Королёв – и вся программа пилотируемых полётов, а также проект по созданию Н-1, остались без поддержки. Затем разбился Комаров, космонавт, считавшийся первым кандидатом в лунные визитеры. В 1968-м погиб его дублёр и первый человек в космосе – Гагарин. Место лидера основного экипажа занял Леонов, но смерть сразу двух основоположников полётов к звёздам основательно подкосила моральный дух и сотрудников КБ, и космонавтов.
Ракета Н-1
Доработка «Протонов» не успела завершиться ни к 1968-му, ни к 1969-му году. Американцы облетели вокруг Луны и прогулялись по ней, привезли домой реголита почти в сто раз больше, чем советские возвращаемые автоматические станции – лидирующую позицию Союз утратил. Наступали 70-е, относительно сытые и спокойные; руководство страны уже не имело военно-сталинского запала, которым ещё могли похвастаться прежние генсеки. Место Королёва занял Василий Мишин – и не справился. В 1974-м, уже когда все лунные битвы отгремели, он попал в опалу руководства. На его должность назначили Глушко – того, кто в своё время отказался строить двигатели для «Н-1». Новый генеральный конструктор не просто закрыл этот проект, а вовсе постарался уничтожить все материалы по нему, включая уже изготовленные ракеты.
Ракета "Протон"
Но главное – освоение Луны оказалось нерентабельным. Это признали сами американцы, отменив после 72-го года все полёты к естественному спутнику планеты. Ни ценных ископаемых, ни хотя бы воды в достаточных для колонизации количествах миссии «Аполлон» и советские автоматы не обнаружили. Даже гелий, в перспективе способный служить топливом для реакторов на холодном термояде, без изобретения этих самых реакторов бесполезен. Вскоре у СССР начались серьёзные внутренние проблемы, а США вплотную занялись ближайшими энергетическими перспективами. На пилотируемые полёты за пределы земной орбиты махнули рукой.
Какое-то время проекты постоянных лунных баз всё же занимали умы тех, кто начинал работать в эпоху интеллектуальных, технологических и обычных, волевых подвигов 50-60-х годов. Если Штаты отказались от постройки «резиденции» на Луне ещё во время полётов «Аполлонов», то Глушко какое-то время позиционировал будущие «Энергии» как ракеты-носители для создания базы «Звезда». Однако поддержки проект не встретил.
В конечном итоге причины сворачивания всех лунных программ – в том, что они изначально подпитывались азартом, соревнованием между двумя сверхдержавами, а не рациональными аргументами. Как только соревнование завершилось, оказалось, что продолжать тратить деньги на далёкий космос нет смысла. Вероятно, если бы история пошла по слегка иному пути – например, нашлась бы достойная смена Королёву – человечество всё же получило бы и лунные базы, и полёты к другим планетам уже в двадцатом веке. Или если бы советская космическая программа строилась аналогично американской, если бы инженеры предложили «перешагнуть через пролёт» и рассматривать освоение Луны лишь как короткий и малозначимый этап на пути к другим планетам – это открыло бы и большие перспективы, и иной уровень финансирования. Но сослагательного наклонения история не знает.
Несмотря ни на что, значения результатов лунной программы для мира переоценить трудно:
- были разработаны новые типы ракетных двигателей, как Советами, так и Штатами;
- были освоены приёмы маневрирования, связанные с гравитационным воздействием космических объектов;
- электронно-вычислительная промышленность получила толчок, благодаря которому стала возможной постройка орбитальных станций «Мир» и «МКС».
Ещё труднее переоценить последствия закрытия этой программы:
- человечество отказалось от колонизации Солнечной системы как минимум на полстолетия;
- из-за отсутствия перспектив у массовой космонавтики начался спад «моды» на обучение в аэроклубах и научно-технических ВУЗах, особенно в СССР. Вероятно, это сыграло свою роль в идеологическом кризисе 80-х и последующем распаде Союза;
- завершение гонки ослабило конфликт между СССР и США, но и лишило промышленности обеих стран главного стимула к расширению производства;
- переключение энергетики на повседневно-потребительские нужды задержало век нефти, затормозило развитие «мирного атома» и поставило крест на многих прогрессивных проектах, в том числе – на активных попытках изобрести источники энергии на реакциях холодного термоядерного синтеза.
В последние годы немало говорят о возможном возвращении людей на Луну, хотя бы затем, чтобы использовать её как промежуточную базу для полётов к Марсу. Но все эти проекты не получают серьёзного финансирования и государственной – или международной – поддержки. А главное – эти проекты не имеют за собой стремления сотен миллионов подростков всех возрастов, какое стояло за лунной гонкой 60-х.
Просмотров: 30860
statehistory.ru в ЖЖ:
