Поначалу был создан двухступенчатый вариант ракеты. Когда третья ступень еще только проектировалась, Челомей выступил с предложением совершить облет Луны с помощью трехступенчатой УР-500К — она сможет вывести на орбиту до 19 т — и одномодульного пилотируемого корабля (ЛК), который будет собран полностью на Земле и не потребует никаких стыковок на орбите. Эта идея легла в основу доклада, сделанного Челомеем в 1964 году в ОКБ-52 в присутствии Королева, Келдыша и других выдающихся конструкторов. Проект вызвал у Королева резкое неприятие. Он, разумеется, не без основания считал, что его КБ (в отличие от челомеевского) имеет реальный опыт создания пилотируемых кораблей, и конструктора совершенно не радовали перспективы делить космонавтику с друзьями-конкурентами. Однако гнев Королева был направлен не столько против ЛК, сколько против УР-500. Ведь эта ракета явно уступала по надежности и проработанности заслуженной «семерке», а с другой стороны, имела в три-четыре раза меньшую грузоподъемность, чем будущая Н-1. Вот только где она, Н-1?
Посадочная платформа корабля ЛК700 (макет). Ей предстояло остаться на Луне.
Прошел год, который, можно сказать, был потерян для советской лунной программы. Продолжая работать над своим сборным кораблем, Королев фактически пришел к выводу о несостоятельности этого проекта. В то же время, в 1965 году, с помощью УР-500 на орбиту был выведен первый из четырех «Протонов» — тяжелых ИСЗ весом от 12 до 17 т. Р-7 такое было бы не под силу. В конце концов Королеву пришлось, что называется, наступить на горло собственной песне и пойти с Челомеем на компромисс.
1) Прямая посадка. «Использование прямой схемы полета без стыковок на орбитах ИСЗ или ИСЛ, с одной стороны, резко упрощает задачу, сокращает стоимость и сроки разработки и увеличивает надежность выполнения задачи, и с другой — позволяет использовать корабль в качестве транспортного. С увеличением грузопотока на Луну единственно возможной схемой полета будет прямая схема, в которой весь корабль (или весь полезный груз) доставляется на поверхность Луны в противовес бесперспективной схеме полета со стыковкой на орбите ИСЛ, где большая часть груза остается на орбите Луны (из текста эскизного проекта).
2) Лунные базы. Комплекс УР-700-ЛК700 проектировался не только для одноразовых высадок на Луну, но и для создания на спутнике Земли лунных баз. Обустраивание базы планировалось в три этапа. Первым пуском на поверхность Луны доставляется тяжелая беспилотная стационарная лунная база. Вторым пуском на Луну доставляется экипаж на корабле ЛК700, при этом база используется в качестве маяка. После посадки корабля его экипаж переходит в стационарную базу, а корабль консервируется до обратного полета. Третьим пуском доставляется тяжелый луноход, на котором экипаж совершает экспедиции по Луне.
Как разделить неудачу
8 сентября 1965 года в ОКБ-1 было созвано техническое совещание, на которое были приглашены ведущие конструкторы челомеевского КБ во главе с самим Генеральным конструктором. Председательствовал на совещании Королев, который и выступил с основным докладом. Сергей Павлович соглашался, что для проекта облета Луны УР-500 перспективней «семерки», и предлагал Челомею сосредоточиться на доработке этого носителя. Вместе с тем разработку корабля для облета Луны он намеревался оставить за собой.
Огромный авторитет Королева позволил ему претворить свои идеи в жизнь. В целях «сосредоточения сил конструкторских организаций» руководство страны постановило прекратить работы над проектом ЛК. В полет вокруг Луны предстояло отправиться кораблю 7К-Л1, который поднимет с Земли УР-500К.
На снимках — архивные фото полноразмерного макета корабля в стартовой комплектации и варианте лунной посадки.
10 марта 1967 года королевско-челомеевский тандем стартовал с Байконура. Всего с 1967 по 1970 год было запущено двенадцать 7К-Л1, имеющих статус лунных зондов. Два из них отправились на околоземную орбиту, остальные — к Луне. Советские космонавты с нетерпением ждали — ну когда же кому-то из них посчастливится отправиться к ночному светилу на борту нового корабля! Оказалось, что никогда. Только два полета системы прошли без замечаний, а в остальных десяти были отмечены серьезные неполадки. И лишь два раза причиной неудачи стала ракета УР-500К.
В такой ситуации рисковать человеческими жизнями никто не решился, а кроме того, беспилотные испытания так затянулись, что за это время американцы уже успели и облететь Луну, и даже высадиться на нее. Работы по 7К-Л1 были прекращены.
Надежда на чудо
Думается, мало кто из нас не задавался болезненным для национального сознания вопросом: так почему же все-таки страна, запустившая в космос первый спутник и отправившая на орбиту Гагарина, проиграла лунную гонку с «сухим счетом»? Почему столь же уникальная, как и Н-1, сверхтяжелая ракета Saturn V отработала во всех полетах к Луне «как часы», а наша «надежда» не вывела ни килограмма даже на околоземную орбиту?
Одну из главных причин назвал уже в годы перестройки преемник Королева В.П. Мишин. «Строительство производственно-стендовой базы, — говорил он в интервью газете «Правда», — велось с опозданием на два года. Да и то урезанной. Американцы могли у себя на стендах испытывать целый двигательный блок в сборе и без переборки ставить на ракету, отправлять в полет. Мы же испытывали по кускам и думать не смели запустить 30 двигателей первой ступени в полном сборе. Потом сборка этих кусков, конечно, без гарантии чистой притирки».
Известно, что для летных испытаний ракеты Н-1 на космодроме был построен целый завод. Гигантские габариты ракеты не позволяли перевозить ее готовыми ступенями. Ракету буквально достраивали перед стартом, проводя в том числе и сварочные работы. Иными словами, американцы имели возможность отработать свои системы и устранить неполадки в ходе наземных стендовых испытаний и отправить в небо готовый продукт, а королевским конструкторам приходилось лишь надеяться, что «сырая», сложная и безумно дорогая ракета вдруг возьмет и полетит. А она не полетела.
Ракета Н-1 (ОКБ-1, слева). С февраля 1969 по ноябрь 1972 года было произведено четыре пуска этой ракеты, и все они окончились неудачей. Принципиальное отличие ракеты Н-1 от проектов ОКБ-52 состоит в использовании кислород-керосиновых двигателей конструкции КБ Кузнецова. Двигатели НК-33, созданные для первой ступени (их там было 30, и они размещались по кругу), пережили советский лунный проект и до сих пор используются как в России, так и в США и Японии.
Ракета VP-700 С ЯРД РО-31 (в центре). Пожалуй, один из самых экзотических проектов советской лунной программы. По расчетам авторов эскизного проекта, использование в третьей ступени ядерных реактивных двигателей позволило бы значительно увеличить массу полезного груза, выводимого на орбиту. Поднимая груз до 250 т, такая ракета могла бы быть задействована в программе строительства лунных баз. И одновременно — угрожать Земле падением с неба отработавшего реактора.
Ракета УР-700К (ОКБ-52, справа). Проект этого сверхтяжелого носителя базировался на элементах ракеты УР-500К, впоследствии известной как «Протон». В сфере силовых установок Челомей работал с КБ Глушко, разрабатывавшим мощные двигатели на высокотоксичном топливе: амил (тетраоксид диазота) и гептил (несимметричный диметилгидразин). Использование ядовитого топлива — одна из причин, по которым «Протон» не выводил в космос корабли с экипажем на борту. Все готовые блоки, из которых на космодроме могла быть собрана ракета УР-700, вписывались в габариты 4100 мм, что позволяло перевозить их на железнодорожных платформах. Так можно было избежать достройки ракеты на месте старта.
Прямая посадка
У Челомея, вечного соперника Королева, и тут была альтернатива. Еще до неудачных запусков Н-1, в 1964 году, Владимир Николаевич предлагает отправить экспедицию для высадки на Луну с помощью носителя УР-700. Такой ракеты не существовало, однако, по мысли Челомея, ее можно было бы разработать в очень короткие сроки на базе серийно выпускавшихся элементов от ракеты УР-500. При этом УР-700 по мощности превосходила бы не только Н-1, которая в самом тяжелом варианте была бы способна (теоретически) вывести на околоземную орбиту 85 т груза, но и американский «Сатурн». В базовом варианте УР-700 могла бы поднимать на орбиту около 150 т, а более «продвинутые» модификации, в том числе с ядерным двигателем для третьей ступени, повысили бы эту цифру до 250 т. Поскольку все блоки УР-500, а значит, и УР-700 вписываются в габарит 4100 мм, их можно было бы без проблем транспортировать из заводских цехов на космодром, а там лишь состыковывать, избегая сварочных работ и прочих сложных производственных процессов.
3 июля 1969 года, космодром Байконур. На переднем плане советская лунная ракета Н-1 (изделие №5Л). На заднем плане примерочная ракета для отработки наземных систем пуска (обратите внимание на то, что на примерочной ракете отсутствует система аварийного спасения).
Закрытие советской пилотируемой программы полетов на Луну произошло в июне 1974 г, тогда же расформировали весь отряд космонавтов. В следующем месяце были разрезаны на части готовые к старту ракеты. Уничтожение технологического задела привело к 15-летнему отставанию в развитии космонавтики. Что же тому виной? Почему прекратились попытки попасть на Луну?
Часто говорится о том, что промышленность СССР не могла создать космический аппарат для полета на Луну, что не имелось соответствующей технологической базы. Говорят и о том, что соревноваться с США было попросту невозможно. Но основной причиной провала проекта, обошедшегося по ценам 1974 года в 4 млр. руб., стала неспособность различных ведомств договориться между собой и личные чаяния некоторых руководителей.
США начали лунную программу с единственной целью: превзойти СССР после того как русские вывели первый в мире спутник, получили снимки обратной стороны Луны и первыми запустили человека в космос. Высадка человека на Луну была последним шансом. Для достижения поставленной цели собрали лучших представителей науки, заказы отдавались наиболее подходящим корпорациям в отсутствии конкурентной борьбы. Этому пути обычно следовал и СССР.
Советская лунная программа стала всего лишь ответом США. Сама по себе Луна не была интересна руководителям ОКБ-1 Королева. Но США бросили вызов и в СССР его приняли. Ракетный проект Н-1 стал продолжением существующего проекта, который разрабатывался как средство доставки водородной бомбы и вывода на орбиту крупногабаритных комплексов, в разы больших, чем более поздние «Союзы», «Салюты» и «Мир».
Реализация лунной программы была экономически нецелесообразна. Но ЦК КПСС от нее не отказался. Согласно Постановлению Правительства, вышедшего в 1960 году, предполагалось создание новой ракетной системы для вывода на орбиту тяжелого космического корабля массой до 60-80 т, создание новых ракетных двигателей, систем управления и космической радиосвязи. В 1964 году была поставлена новая цель - пилотируемый полет к Луне и высадка на ее поверхности раньше американцев.
Лунный проект Л-1 стал причиной ожесточенной борьбы между конструкторскими бюро Королева и Челомея. Существующий ракетоноситель «Протон» теоретически мог совершить пилотируемый полет вокруг Луны, однако воспоминания участников событий говорят о том, что Королев отказывался сажать космонавтов на ядовитую ракету. Дело в том, что топливом для «Протона» служил гептил, окислителем - азотная кислота. В Казахстане было зафиксировано множество отравлений среди местных жителей, использовавших в своем хозяйстве первые ступени «Протонов». Официальная же информация утверждала, что от использования «Протона» отказались по причине слишком высоких перегрузок, которые не могли выдержать космонавты.
Трудным испытанием для проекта стал конфликт между Королевым и Глушко, в результате которого последний отказался от разработки двигателя для ракеты. Работу передали в конструкторское бюро Кузнецова.
Планировалось, что в лунном проекте будут участвовать два космонавта, причем на поверхность Луны спустится только один, второй же должен был оставаться на орбите. Первым человеком, побывавшим на Луне, должен был стать А.А. Леонов, в качестве дублера должен был выступать Ю.А. Гагарин. Ракета-носитель Н-1 была рассчитана для доставки корабля «Союз» с пилотируемым лунным модулем на орбиту Луны.
Так почему же не случилось? Одной из причин стала жесткая экономия. Четыре запуска Н-1 были неудачными из-за первой ступени, для которой не был построен испытательный стенд. Так как все двигатели первой ступени испытывались по отдельности, установить причину отказа ступени оказалось невозможно.
Когда стало известно, что американцы вот-вот отправятся на Луну, Леонов рвался в полет, но его не пустили, что спасло ему жизнь. Н-1 стартовала 21 февраля 1969 года без экипажа, за полгода до старта Апполон-11. Ракета взорвалась вскоре после начала полета. Вторая попытка была осуществлена 3 июля 1969. Ракета взорвалась прямо на стартовом столе, почти полностью разрушив стартовый комплекс. Уже тогда стало понятно, что первыми на Луну нам не попасть.
Уходят из жизни Королев и Гагарин. Эти две смерти были равносильны смерти отечественной космонавтики. И дело не в том, что не было других талантливых конструкторов и подготовленных космонавтов. Королев и Гагарин были вхожи в Кремль, к их мнению прислушивались. Королев не только спорил с кем угодно, не смотря на чины, он умел так преподнести свой проект, что за необходимость его осуществления выступали военные. Первый спутник был маяком для баллистических ракет. Он же убедил военных, что постройка базы на Луне позволит держать под прицелом весь мир. О практически неподъемной для страны стоимости проекта он умолчал. Военные схватились за идею. К тому же ракета Н-1 могла выводить на орбиту станции весом свыше 100 тонн, такие как станция «Звезда», задумывавшаяся для военных целей.
Королев умел использовать нужды и желания военных в собственных целях, выбивая средства для осуществления своих проектов. Для самого Королева полет на Луну был лишь первым шагом к полету на Марс.
Смена руководства в конструкторском бюро не принесла ничего хорошего. Существенно снизилось финансирование, испытательный стенд не был построен. Был восстановлен стартовый комплекс, но и следующие попытки запуска ракеты не были успешными по той же причине отказа первой ступени. А американцы уже принимали поздравления с успешной высадкой на Луну. Советская лунная программа была свернута, про Марс тоже забыли.
Однако была осуществлена еще одна попытка. Надежды отечественной космонавтики связывали с ракетой «Энергия». Испытания прошли успешно. Но ракета была погребена под рухнувшей крышей монтажно-испытательного корпуса на Байконуре. Это поставило последнюю точку в планах России. США стали лидерами в освоении космоса. Пытаться соревноваться с ними, затрачивая на полеты сотни миллиардов, смысла уже нет.
Лидерство России в космосе осталось в прошлом из-за сворачивания лунной программы и смены руководства в космонавтике. Сегодняшний бесспорный лидер - США. А ведь, если бы руководство страны не забывало слова Циолковского о том, что завоевавший космос будет владеть миром, ситуация могла бы сложиться по-другому.
Кто же может стать лидером завтра? Скорее всего, Китай. Его космическая программа довольно фантастична, проект высадки на Луну должен завершиться постройкой лунной базы уже к 2021 году. Многие не верят в осуществимость этого проекта, но Китай уже доказал, что способен на очень неожиданные поступки, об этом говорит хотя бы сверхбыстрый рост его экономики.
Фото секретной лунной программы СССР
Данные фотоматериалы являются одними из оставшихся на сегодняшний день доказательств того, что СССР также пытался высадить человека на Луну - очевидно, после того, как это не смогли, или, точнее, не успели сделать, о программе забыли.
Впрочем, к счастью, мало что исчезает безвозвратно и бесследно. На снимках, которые мы можем видеть, запечатлена одна из лабораторий Московского авиационного института, а также аэрокосмическое оборудование, в том числе, космический аппарат и посадочный лунный модуль.
История «Лунной гонки» хорошо известна многим современникам: до того, как американский президент Джон Кеннеди инициировал запуск программы «Аполлон», Советский союз заметно опережал США в вопросах исследования Луны. В частности, в 1959 на поверхность Луны была доставлена автоматическая межпланетная станция «Луна-2» а в 1966 на ее орбиту вышел советский спутник.
Как и американцы, советские ученые разработали многошаговый подход к выполнению поставленной задачи. У них также было два отдельных модуля для пребывания на орбите и для посадки.
В то время как экипаж «Аполлона-11» включал в себя трех членов, вся тяжесть выполнения советской лунной программы должна была возлечь на плечи одного космонавта - таким образом, вес оборудования удалось существенно сократить. К тому же, были и другие отличия, делающие советский аппарат более легким. В первую очередь к таковым можно отнести сравнительную простоту конструкции, использование одного и того же двигателя для посадки и взлета, а также отсутствие прямого соединения между орбитальным и лунным модулем. Это значило, что астронавту было бы необходимо выходить в открытый космос, чтобы перебраться в посадочный модуль перед высадкой и, позже, чтобы забраться обратно в орбитальный модуль после возвращения с Луны. После этого лунный модуль отсоединялся, и космический аппарат отправлялся на Землю без него.
Главной причиной, помешавшей советской стороне осуществить высадку человека на Луну, стали неудачи с ракетами-носителями. Несмотря на то, что два первых тестовых запуска были успешными, в ходе третьего ракета разбилась. В четвертом тесте, проводимом в 1971 году, пробный космический аппарат вернулся на Землю по неверной траектории, попав в воздушное пространство Австралии, вследствие чего мог возникнуть международный скандал: советским дипломатам якобы пришлось убеждать австралийцев в том, что падающих на них объект - это испытательный космический модуль «Космос-434», а не ядерная боеголовка.
После нескольких неудач программа стала слишком дорогой, а после того, как американцы представили миру документальное доказательство успеха миссии «Аполлон-11», в ней вообще пропал смысл. В результате, космическое оборудование стало чем-то вроде музейных экспонатов.
Советский Союз на Луне
В день 45-летия приземления первых людей на Луне «Русская планета» вспоминает о советской лунной программе
Через месяц после полета в космос Гагарина президент США Джон Кеннеди дал НАСА четко определенную цель: «Если мы можем добраться на Луну до русских, то мы должны это сделать».
~~~~~~~~~~~~
Выступлению Кеннеди предшествовали несколько лет космических триумфов СССР, в том числе успешные полеты к Луне и съемка ее обратной стороны. Это был вызов. Спустя всего восемь лет, 21 июля 1969 года, Нил Армстронг и Базз Олдрин стали первыми из 12 американцев, посетивших спутник Земли. Еще через три года члены последней миссии «Аполлон-17» не просто сделали «маленький шаг», а уже во всю катались на лунном ровере по Морю Ясности.
Те шесть экспедиций в неизвестность за 300 тысяч километров от родной планеты вдохновили поколения астронавтов, фантастов и мечтателей. Человечество на мгновение поверило в колонизацию космоса. Но практическая сторона лунной программы была не столь радужной: за миллиарды долларов на Землю привезли почти полтонны пыльного реголита с довольно сомнительной научной ценностью. В 1970-х годах американские власти навсегда отвернулись от идеи пилотируемых полетов на Луну. Политическая задача космической гонки была уже выполнена.
Слава космических первопроходцев перешла к американцам, однако Советский Союз до последнего пытался удержать лидерство, разрабатывая собственную лунную программу.
2. Автоматическая межпланетная станция Луна-1 с последней ступенью ракеты-носителя
Константин Циолковский писал о космических полетах в XIX веке. В первой половине XX века инженер Михаил Тихонравов математически обосновал возможность полета к Луне многоступенчатой ракеты. Его разработки послужили для создания главным советским конструктором Сергеем Королевым ракеты Р-7, с которой началась космическая эра, — «семерка» отправила на орбиту Спутник, Лайку и Гагарина. Уже в середине 1950-х годов Королев говорил, что полеты на Луну — это «не такая уж далекая перспектива». В его конструкторском бюро открывается проектный отдел по космическим аппаратам, начальником которого становится Тихонравов.
В 1959 году модифицированная Р-7 (названная в сообщении ТАСС «Первая космическая ракета») вывела в космос Луну-1 — два года спустя после триумфального полета Спутника. «В ту ночь, когда Спутник впервые прочертил небо, я глядел вверх и думал о предопределённости будущего. Ведь тот маленький огонек, стремительно двигающийся от края и до края неба, был будущим всего человечества. Я знал, что хотя русские и прекрасны в своих начинаниях, мы скоро последуем за ними и займём надлежащее место в небе», — вспоминал американский фантаст Рэй Брэдбери.
Писатель не ошибался, но пока что космическим пионером был Советский Союз. Луна-1 стала первым человеческим изделием, успешно развившим вторую космическую скорость, устремившись к спутнику Земли. Предыдущие запуски, в том числе американских Пионеров, заканчивались авариями. Аппарат нес измерительные приборы, четыре радиопередатчика и источники электропитания. Для исключения попадания на Луну земных микроорганизмов корабль подвергли термической стерилизации. Закончился полет неудачно: из-за неполадок с двигателем Луна-1 промахнулась на шесть тысяч километров, выйдя на гелиоцентрическую орбиту. Тем не менее за почти удавшуюся попытку ее прозвали «Мечтой».
3. Луна-2 и Луна-3 (слева-направо)
Год спустя историческую миссию выполнила Луна-2, впервые перелетев с Земли на другое небесное тело. Никаких парашютов, в отличие от современных аппаратов, у советского корабля не было. Поэтому приземление получилось максимально простым и грубым — Луна-2 просто рухнула 14 сентября 1959 года в 00:02:24 мск на западном береге Моря Дождей. На ее борту было три вымпела с надписью «СССР, сентябрь 1959 год». Район падения назвали Заливом Лунника.
Еще через месяц Луна-3 облетела Луну и передала первые в истории человечества фотографии ее обратной стороны. Изображения были сняты двумя фотоаппаратами с длинно- и короткофокусным объективами и отправлены на Землю фототелевизионным устройством «Енисей», разработанным Ленинградским НИИ телевидения. В том же году американский Пионер-4 с аналогичной миссии не справился, став уже пятым кораблем США, которые так и не достигли Луны. После этого вся программа Пионеров была признана неудачной и переориентирована на другие задачи. Американцы еще несколько лет буду пытаться сделать фотографии, а в СССР уже полным ходом шла подготовка уже к мягкой посадке лунного корабля.
4. Карта обратной стороны Луны
В 1960 году на основе снимков Луны-3 АН СССР опубликовала первый атлас обратной стороны Луны с 500 деталями ландшафта. Изготовили также первый лунный глобус с изображением двух трети поверхности обратного полушария. Названия сфотографированных элементов ландшафта официально утвердил Международный астрономический союз.
5. Никита Хрущев и Джон Кеннеди во время встречи в Вене, 3 июня 1961 года
В 1961 году в своей инаугурационной речи Кеннеди предложил Советскому Союзу «вместе исследовать звезды». В ответном письме Хрущев поздравил США с первым орбитальным полетом Джона Гленна и согласился объединить усилия. Много лет спустя сын первого секретаря Сергей Хрущев вспоминал, что его отец твердо решил сотрудничать с американцами. Кеннеди поручил подготовить правительству проект советско-американской космической программы, которая включала бы совместную высадку на Луну.
В сентябре 1963 года американский президент вновь поднял эту тему на Генеральной Ассамблее ООН: «Почему первый полет человека на Луну должен быть делом межгосударственной конкуренции? Зачем нужно Соединенным Штатам и Советскому Союзу, готовя такие экспедиции, дублировать исследования, конструкторские усилия и расходы? Уверен, нам следует изучить, не могут ли ученые и астронавты наших двух стран, а по сути всего мира, работать вместе в покорении космоса, послав однажды на Луну в этом десятилетии не представителей какого-то одного государства, но представителей всех наших стран».
Казалось бы, все было готово, чтобы ту эпоху запомнили не как космическую гонку, а как великий союз двух держав по покорению Вселенной. Но месяц спустя Кеннеди убили, а вместе с ним убили и мечты о совместной космической программе. Больше о ней речи не заходило. По словам сына Хрущева, «если бы Кеннеди выжил, мы жили бы в совершенно другом мире».
6. Обложка журнала Техника молодежи за сентябрь 1964 года
В 1964 году «Техника молодежи» публикует статью «Для чего человеку Луна?», начинающуюся цитатой Циолковского: «Мои заботы дадут горы хлеба и бездну могущества». Пилотируемый полет к земному спутнику представляется советскому научно-популярному изданию делом уже решенным: «Скоро человек полетит на Луну. А зачем? Не только ведь из спортивного интереса? (…) Само собой, Луна — лишь звено в бесконечной цепи других научных достижений. Всю "бездну могущества" она нам не подарит, но кое-что, и немалое, мы потребуем от нее сразу, как только нога человеческая ступит на ее вековую пыль».
Не за ископаемыми отправляется советский человек на Луну — «слишком дорого бы обошлась доставка». За знаниями! Чтобы провести «изотопный анализ химических элементов лунных пород», получить «сведения о влиянии космических лучей на разные виды растений»; делать метеорологические прогнозы, наблюдая «перемещение облаков сразу на половине земного шара»; найти «нефть неорганического происхождения» и построить первую внеземную обсерваторию. А благодаря неприкосновенному лунному ландшафту — «перенести ученых на миллиарды лет назад, раскрыть тайны истории и нашей Земли».
Самый футуристичный план — обшить поверхность спутника зеркальным станиолем. Тогда Луна будет круглые сутки отражать солнечный свет, и «ленинградские белые ночи проникнут во все уголки Земли». «Это даст колоссальную экономию энергии на освещении», — говорится в статье.
7. Рисунок прилунения космической станции Луна-9
3 февраля 1966 прошла первая в мире мягкая посадка на Луну. Станция подтвердила, что лунная поверхность твердая, на ней нет многометрового слоя пыли, и передала телевизионные панорамы окружающего ландшафта. Район посадки в Океане Бурь получил название Равнина Прилунения.
Посмотреть на снимки, переданные Луной-9, оказалось сложнее, чем отправить саму станцию в космос. Сигнал от нее перехватила обсерватория Манчестерского университета. Английские астрономы решили не публиковать лунные фото и подождать официальной советской презентации. Но на следующий день никаких заявлений сделано не было. Англичане послали в Москву телеграмму. Им никто не ответил, и уже тогда астрономы отправили снимки газетчикам. Впоследствии выяснилось, что в СССР сделанные Луной-9 фотографии долго передавали из инстанции в инстанцию, собирая необходимые для обнародования подписи.
8. Сергей Королев, Владимир Челомей, Михаил Янгель (слева-направо)
Советская пилотируемая лунная программа, возможно, была обречена изначально — с самого старта в ней господствовала неразбериха. В 1964 году постановлением Совмина СССР «О работах по исследованию Луны и космического пространства» был определен срок советской экспедиции на Луну — 1967-1968 годы. Однако никакого единого плана и графика не существовало. Над ракетами-носителями и самими лунными модулями в 1960-х годах секретно трудились сразу три конструкторских бюро знаменитых советских инженеров — Королева, Челомея и Янгеля.
9. Схемы ракет Н-1, УР-700 и Р-56 (слева-направо)
Королев работал над сверхтяжелой ракетой Н-1, Челомей — над тяжелой УР-500 и сверхтяжелой УР-700, Янгель — над сверхтяжелой Р-56. Независимую оценку эскизов по поручению правительства провел академик Мозжорин. От проекта Янгеля в конце концов отказались, поручив строить Н-1 и УР-500. У Челомея в те годы трудился Сергей Хрущев, в том числе над разработкой УР-500.
10. Макет ракеты-носителя Н-1 в масштабе 1:10 (слева) и
последняя ступень ракеты Н-1 в масштабе 1:5
Королев предлагал собирать тяжелый межпланетный корабль на орбите. Для этого предназначалась сверхтяжелая Н-1 с 30 двигателями, работу которых следовало тщательно скоординировать.
«До конца 1963 года структурная схема лунной экспедиции еще не была выбрана. Первоначально наши проектанты предложили вариант с хорошим запасом по массе. Он предусматривал трехпусковую схему со сборкой на монтажной орбите у Земли космической ракеты общей стартовой массой (вместе с топливом) 200 тонн. При этом масса полезного груза для каждого из трех пусков H1 не превышала 75 тонн. Масса системы при полете к Луне в этом варианте достигала 62 тонн, что почти на 20 тонн превышало соответствующую массу «Аполлона». Масса системы, совершающей посадку на поверхность Луны, составила в наших предложениях 21 тонну, а у «Аполлона» - 15 тонн. Но зато пусков в нашей схеме было даже не три, а четыре. Выводить в космос экипаж из двух-трех человек предполагалось на проверенной ракете 11А511 - так именовалась в конце 1963 года ракета Р-7А, выпускавшаяся заводом «Прогресс» для пилотируемых запусков, — пишет Борис Черток, главный соратник Королева, в «Ракетах и людях».
11. Компьютерная модель корабля Союз 7К-Л1 в космосе
Проект Королева получил название Н1-Л3; он конструировал не только ракету, но и лунный комплекс Л3 из орбитального корабля и посадочного модуля, на котором космонавты должны были спуститься на поверхность спутника. Одним из претендентов на роль орбитального корабля был Союз 7К-Л. Пять экземпляров совершили успешные автоматические полеты — один даже облетел Луну и вернулся к Земле. На его борту сидели две черепахи.
Первый пилотируемый запуск 7К-Л1 планировался 8 декабря 1968 года, чтобы опередить «Аполлон-8», который стартовал 21 числа и впервые доставил людей на орбиту Луны. Но из-за непроработанности 7К-Л1 полет отложили.
12. Компьютерная модель корабля ЛОК в космосе
Еще одна модификация Союза — 7К-ЛОК (Лунный Орбитальный Корабль). При достижении лунный орбиты от него должен был отсоединиться ЛК — Лунный Корабль, на котором один космонавт спустился бы вниз.
Из-за особенностей проектируемых кораблей к Луне хотели отправить всего двух космонавтов, из которых только один мог высадиться на сам спутник. НАСА, в свою очередь, формировало команду из пяти человек. Советские конструкторы также рассчитывали, что корабль сядет и взлетит, работая только на одном двигателе — у американцев для этих целей разрабатывались два разных.
Шансы на успех понижало и то, что СССР не организовал предварительную съемку участков Луны с близкого расстояния для выбора места посадки космонавтов. В США для этого были совершены 13 успешных полетов.
13. Компьютерная модель Лунного корабля на поверхности Луны
Лунный корабль состоял из герметичной кабины, в которой мог поместиться только один космонавт, отсека с двигателями ориентации с пассивным агрегатом стыковки, приборного отсека, лунного посадочного агрегата и ракетного блока. Солнечных панелей на нем установлено не было — электроснабжение осуществлялось химическими аккумуляторами.
ЛК трижды запускали пустым на околоземную орбиту, где проводили имитацию полета к Луне — последний раз в 1971-м. По результатам тестов было решено, что лунный модуль полностью готов к пребыванию на земном спутнике. Однако в начале семидесятых толку от запоздалого успеха было мало — американцы успели уже несколько раз побывать на спутнике.
14. Алексей Леонов (в центре) и Юрий Гагарин (справа) рассматривают фотографии лунной поверхности, 1966 год
Группу космонавтов для полета к Луне учредили в 1963 году. Главой команды первоначально назначили Гагарина. Первым советским космонавтом, ступившем на Луну, должен был стать Алексей Леонов. Когда полет 7К-Л1 в 1968 году отменили, команда написала заявление в Политбюро ЦК КПСС с просьбой все же разрешить лететь к Луне. Спустя год группу расформировали — сначала прекратили подготовку по лунно-облетной, а через полгода и по посадочной.
15. Авария ракеты Н1
С запусками Н1, на которую возлагали наибольшие надежды по доставке к Луне ЛОК и ЛК, не заладилось. Смерть в 1966 году академика Королева, возглавлявшего большую часть работ, поставила проект под вопрос. Труд продолжил его соратник Василий Мишин.
Первый пуск весной 1969 года закончился падением в 50 километрах от космодрома: автоматическая система управления, перегревшись, отключила все двигатели. Во время второго, за две недели до полета «Аполлона-11», загорелся один из двигателей, из-за чего автоматика отключила остальные 29. Ракета упала прямо на стартовую площадку Байконура, разрушив всю инфраструктуру. Возможно, это и стало первым предвестником проигрыша в космической гонке: спустя 11 дней американцы высадились на Луну, а нашу пусковую площадку только-только начинали отстраивать заново. Ремонт займет два года.
В 1971 году, чтобы снова не разрушить стартовый комплекс, после запуска ракету увели в сторону, в результате чего она начала вращаться вокруг вертикальной оси и развалилась на части. Во время четвертого запуска опять загорелся один из двигателей, после чего командой с Земли ракета была уничтожена. Вместе с ней разбился и 7К-ЛОК, который должен был отправиться к Луне без экипажа. Все дальнейшие запланированные пуски были отменены — к этому моменту Советский Союз уже окончательно проиграл лунную гонку.
16. Схема ракеты УР-700
Принципиально иной вариант пилотируемого полета предлагал академик Челомей — отправить на сверхтяжелой УР-700 корабль его же производства ЛК-700 напрямую к Луне без сборки на околоземной орбите. Полезный груз ракеты на низкой околоземной орбите должен был быть около 150 тонн — на 60 тонн больше, чем у королевской Н-1. В спускаемом аппарате Челомея могли поместиться два космонавта.
УР-700-ЛК-700 предназначался не только для пилотируемых полетов туда и обратно, но и создания на Луне стационарных баз. Однако экспертная комиссия разрешила лишь проведение эскизного проектирования комплекса. Центральным аргументом против стало чрезвычайно токсичный топливный коктейль — 1,1-диметилгидразин, тетраоксид азота, фтор и водород. В случае падения такой ракеты от Байконура бы ничего не осталось.
17. Ракета УР-500 на стартовой позиции
В результате именно челомеевская средне-тяжелая УР-500 стала главной советской космической ракетой. В начале шестидесятых ее разрабатывали одновременно и как межконтинентальную баллистическую ракету с боеголовкой, и как ракету-носитель для космических аппаратов массой 12-13 тонн. После снятия с должности Хрущева от боевого варианта отказались. В работе осталась только ракета-носитель космических аппаратов, и уже в 1965 году провели серию успешных пусков.
Сегодня УР-500 нам известна как «Протон».
18. Яков Зельдович
На Луну предлагали отправить не только космонавтов, но и ядерную бомбу. С идеей выступил атомный физик Яков Зельдович, надеявшийся, что столп от взрыва увидят в любой точке планеты и всему миру станет ясно, что СССР покорил спутник Земли. Он сам отклонил свою инициативу после расчетов, показавших, что след даже ядерного взрыва с Земли не увидят.
Республиканец Роберт Макнамара, работавший министром обороны США в шестидесятых, рассказывал, что несколько высокопоставленных чиновников Пентагона в те времена боялись, что Советский Союз будет проводить ядерные испытания на обратно стороне Луны, нарушая тем самым Договор о нераспространении ядерного оружия. Сам Макнамара называл подобные идеи «абсурдными» и что эти чиновники «выжили из ума» на почве Холодной войны. По иронии судьбы, впоследствии выяснилось, что у Пентагона был точно такой же план по взрыву ядерной бомбы на Луне — так называемый проект А119, впрочем, как и советский, нереализованный.
19. Макет межпланетной станции Луна-16
В сентябре 1970 года, спустя год после полета Армстронга, Советскому Союзу удалось доставить за Землю реголит. Луна-16, приземлившаяся в Море Изобилия, пробурила 30-сантиметровую ямку и привезла обратно целых 100 граммов песка.
20. Рисунок прилунения автоматической станции Луна-17 с Луноходом-1
Советский Союз не смог отправить к Луне ни одного человека, но делал огромные успехи в роботизированном исследовании космоса, на которое сделают ставку Соединенные Штаты после последнего «Аполлона». Отправленная «Протоном» Луна-17 приземлилась в районе Моря Дождей. Через два с половиной часа после посадки по трапу с посадочной платформы съехал Луноход-1 — первый в мире движущийся аппарат для работы на инопланетной поверхности.
21. Посадочная ступень Луны-17, изображение переданное Луноходом-1
Луноход построили на заводе им. С.А. Лавочкина под руководством главного конструктора Бабакина. Его ходовая часть — восемь колес с отдельным для каждого двигателем — спроектировали в ленинградском инститyте транспортного машиностроения ВНИИТрансМаш.
Он проработал 10 месяцев или 11 лунных дней, проехал 10 километров и выполнил исследования грунта в 500 точках. Ездил, в основном, по равнине южнее Залива Радуги в Море Дождей.
22. Маршрут Лунохода-2
Через год после после последнего посещения Луны американцами на нее приземлится Луноход-2. Его высадили в кратере Лемонье на восточном берегу Моря Ясности. В отличие от своего старшего брата, он передвигался гораздо быстрее и за четыре месяца проехал почти 40 километров.
Пройдет еще несколько лет и СССР с США окончательно свернут свои лунные программы — на этот раз уже роботизированные. Последней станет Луна-24 в 1976 году. Лишь только в 1990-м Япония запустит свой первый лунный зонд «Хитен», став третьим государством, устремившемся к спутнику Земли.
23. Кадр из фильма «Веселые истории»
— Эй, приятель, вы, конечно, русский?
— Нет, я испанец! — Испанец? Черт побери, как же вы сюда добрались?
— Очень просто: мы взяли генерала, поставили на него священника, затем снова поочередно генералов и священников, пока, наконец, не достигли Луны!
«Техника молодежи» № 9, 1964 г.
Бытует мнение, что астронавты «Аполлон-11» первыми подробно изучили поверхность Луны и получили ценные научные данные. Однако это далеко не так. Задолго до высадки американских астронавтов на поверхность спутника Земли, советские ученые совершили невозможное - 12 сентября 1959 состоялся запуск космического корабля с межпланетной станцией «Луна-2», которой было суждено стать первопроходцем в изучении Луны.
Лунно-ракетная соната
21 июля 1969 года американские астронавты Нил Армстронг и Баз Олдрин впервые прогулялись по Луне. Важность этого достижения сложно переоценить - колоссальный прорыв, торжество инженерии и науки способствовали доставке человека на поверхность другого небесного тела. За триумфом американской нации скрывалось одно маленькое, но очень важное обстоятельство - американцы никогда не были первопроходцами в изучении Луны. Задолго до посадки лунного модуля первыми особенности спутника Земли изучили советские автоматические межпланетные станции «Луна».Помимо доказательства того, что советская наука находится на пике технологического прогресса, специалистами в области ракетостроения и космонавтики двигал и сугубо научный интерес. Но для реального полета у советских ученых было гораздо больше догадок, чем просчитанных и подтвержденных данных. Перед советской наукой стояло сразу несколько сверхсложных задач, ведь запуск первого искусственного спутника Земли в 1957 году был мероприятием хоть и запланированным, но по большей части экспериментальным. Бросок к Луне в свою очередь предполагал не только вывод космического аппарата на орбиту Земли, но и спринт на 380 тысяч километров в совершенно незнакомом направлении.
Несмотря на сложность выполняемой задачи, принципы советской лунной программы патриархи отечественной науки Сергей Павлович Королев и академик Мстислав Всеволодович Келдыш сформулировали довольно просто: оказаться на поверхности Луны, изучить ее особенности и получить подробные фотоснимки. Для реализации полета Королев практически сразу предложил схему с использованием трехступенчатой ракеты. Правда, первые пуски «королевской» Р-7, модернизированной под условия работы в космическом пространстве и особую полезную нагрузку, в 1958 году успехом не увенчались - из-за недостатков конструкции ракета-носитель взрывалась спустя две-три минуты после отрыва от стартового стола.
«Семерка все-таки изделие военное, и адаптация в тех условиях под научные проекты требовала значительных изменений. Дело все заключалось не столько в объеме работ, сколько в сложности вспомогательного оборудования. Ну и плюс ко всему - это все же первый опыт советских ракетчиков в создании техники такого типа. Со всеми вытекающими отсюда последствиями и сложностями», - пояснил в интервью телеканалу «Звезда» кандидат технических наук, инженер-ракетостроитель Олег Куликов.
Однако в соревновании за право первыми оказаться на Луне неважно выступали и американцы. Талантливый эмигрант-ракетостроитель Вернер Фон Браун не мог обеспечить американское лидерство в лунной гонке - космические аппараты «Пионер-1», «Пионер-2» и «Пионер-3» гибли один за другим при взрыве ракеты-носителя, либо не выводились за пределы орбиты Земли из-за отказа двигателей одной из ступеней.
Цена успеха
Изнурительная и кропотливая работа над системами управления и бортовой электроникой позволила советским ученым 4 января 1959 года осуществить первый в истории человечества пролет в непосредственной близости от Луны. Через 34 часа после запуска межпланетная станция «Луна-1» оказалась на расстоянии в 6 тысяч километров от поверхности Луны, закрепив за Советским Союзом звание первой космической державы.Помимо первого в истории человечества выхода космического аппарата на гелиоцентрическую орбиту, советские ученые получили целый массив научных данных для следующих полетов далеко за пределы родной планеты. Удалось с высокой степенью точности сформировать представление о границах внутреннего и внешнего радиационных поясов Земли, получить первые данные о солнечном ветре и укрепиться во мнении, что у Луны практически полностью отсутствует магнитное поле.
Практически одновременно с советскими специалистами свои попытки «достать до Луны» не переставали предпринимать и американские ученые. Наиболее удачной оказался запуск аппарата «Пионер-4» в марте 1959-го. Несмотря на то, что первоначальной цели - первыми попасть на поверхность Луны - специалисты из США так и не достигли, аппарат прошел на расстоянии в 60 тысяч километров от Луны и практически повторил успех советской межпланетной станции «Луна-1», успешно «оседлав» околосолнечную орбиту.
Тем не менее первым на поверхности Луны оказался советский космический аппарат «Луна-2», спроектированный в легендарном ОКБ-1. Запущенный 12 сентября научный модуль с советским вымпелом внутри небольшого грузового контейнера совершил жесткую посадку на поверхности Луны и навсегда «застолбил» за СССР первенство в области освоения объектов за пределами Земли. Помимо самого факта доставки космического аппарата на Луну, были также подтверждены и другие научные гипотезы.
Теперь практически с абсолютно точностью можно было утверждать, что у Луны нет собственных радиационных поясов, аналогичных по своей природе, структуре и воздействию земным, и есть точные доказательства отсутствия у искусственного спутника Земли собственного магнитного поля. Историческая по своему значению миссия была завершена, однако «королевцы» и не думали останавливаться на достигнутом. Единственной загадкой как для Королева лично, так и для всех специалистов, занятых в работе над лунными проектами, оставалась плотность и особенности лунного грунта, который в большинстве случаев ученым представлялся в виде мелкодисперсной пыли. С целью более тщательного изучения лунного грунта и поверхности в целом было решено совершить серию запусков космических аппаратов с мощной фотоаппаратурой на борту.Луна твердая Важнейшим этапом плана Королева было передать на Землю снимки обратной, темной, стороны Луны. Для этих целей, с учетом всего накопленного опыта, в октябре 1959 года, через месяц после триумфа советской космической промышленности и «попадания» в Луну, был запущен космический аппарат «Луна-3», практически целиком состоявший из аппаратуры для фотографии, проявки и сканирования прямо на борту. 7 октября, через трое суток после старта, аппарат впервые в истории прошел над темной стороной Луны на расстоянии около 65 тысяч километров. Даже несмотря на то, что из 29 сделанных снимков удалось принять всего 17 - это был колоссальный успех ученых и промышленности. Впервые советские ученые получили в свое распоряжение уникальные снимки поверхности Луны, которых не было больше ни у кого.Американцам же в упражнении «стрельба в сторону Луны» по-прежнему не везло. С 1959 по 1962 специалисты NASA шесть раз терпели неудачи при попытках «забросить» собственные «Рейнджеры» и «Пионеры» на поверхность спутника Земли, а в 1960 году дважды с пусками не повезло и советским специалистам. Однако небольшие неудачи затмило другое, историческое и не подвергаемое ни малейшему сомнению достижение - первый пилотируемый полет советского космонавта Юрия Гагарина 12 апреля 1961, едва не поставивший крест на американской лунной программе. Однако следующие пять лет были для советской науки не самыми простыми. Американские специалисты заметно наращивали темп - активно дорабатывали космические аппараты, совершенствовали ракеты-носители и в 1962 году получили первые, аналогичные советским, результаты доставки космического аппарата на поверхность Луны. Однако четкого и однозначного ответа о характере лунной поверхности по-прежнему не было. Ситуация складывалась абсолютно патовая - чтобы совершить посадку на Луну, необходимо знать параметры грунта, а такими данными ни советские специалисты, ни их американские коллеги не располагали.Исходя из сроков выполнения и сложности задачи, Королев принимает во внимание рекомендации и расчеты советского радиофизика Всеволода Троицкого, который с помощью тяжелейшего с научной точки зрения эксперимента выводит некоторые необходимые для посадки космического корабля параметры. Исходя из расчетов Троицкого, Королев позднее от руки напишет справку, фактически подарившую Советскому Союзу Луну.
«Посадку лунного корабля следует рассчитывать на достаточно твердый грунт типа пемзы», - напишет Королев.
«Для таких расчетов использовали совершенно уникальные с технической точки зрения сооружения, которые называли не иначе, как "искусственная Луна". С помощью радиотелескопа команда исследователей, под руководством Троицкого вычисляла приблизительные параметры лунной поверхности - ее плотность, температуру и... химический состав. С последними двумя параметрами было особенно интересно. Исследователи высчитали, что лунный грунт обладает крайне низкой теплопроводностью, и может почти на 60% состоять из кварца - оксида кремния. Эти расчеты вместе с другими данными легли в основу заключения о плотности грунта», - пояснил в интервью телеканалу «Звезда» историк космонавтики, инженер-ракетостроитель Борис Кочергин.Исходя из определенных параметров, советскими специалистами была спроектирована принципиально отличная от других автоматическая межпланетная станция «Луна-9», которую снарядили творить историю советской космонавтики на борту ракеты-носителя «Молния-М» 31 января 1966 года. Уже 3 февраля 1966 года МПС совершила успешную мягкую посадку на лунную поверхность в районе океана Бурь, а еще через четыре минуты с аппаратом была установлена радиосвязь. Ценность полученных данных от всех межпланетных станций «Луна» вряд ли когда-нибудь получится измерить деньгами, ведь, помимо первой в истории круговой фотопанорамы Луны, также впервые был налажен процесс детального изучения лунного грунта, в том числе и откровенно небольших (размерами до 1 см) объектов прямо на поверхности.Триумф науки омрачила лишь гибель ключевой фигуры в истории советской космонавтики. Не дожив буквально пару недель до запуска «Луны-9», скончался Сергей Павлович Королев - человек, отчаянно сражавшийся за советскую космонавтику. Патриарх отечественного ракетостроения и ответственный за все достижения советской космической науки человек так и не узнал, что обе фазы его лунной авантюры удалось реализовать ровно так, как и было запланировано.
Сегодня - годовщина высадки американцев на Луну. Прошло 40 лет с момента этого знаменательного события, но до сих пор не утихают споры по поводу того, было ли это на самом деле. Между тем, советская лунная программа окружена завесой тьмы, забвения и беспочвенных слухов. Многие считают, что у СССР вообще не было лунной программы. Между тем программа была, и даже не одна. Далее представлено краткое популярное изложение двух лунных программ СССР, по времени создания примерно совпавшими с программой "Аполлон".
Н1-Л3 - Высадка на Луну (1964-1970 г.)
Лунный корабль (ЛК) программы Н1-Л3 стал тем аппаратом, который мог бы первым доставить человека на Луну. Этого не произошло по разным причинам, которые здесь не рассматриваются. Сейчас же остановимся на технической стороне проекта.
Лунный корабль похож на лунный модуль (ЛМ) "Аполлона" американцев, многим, конечно, от него и отличаясь. США использовали РН "Сатурн-5", двигатели которой работали на криогенном топливе (водород+кислород), что позволяло доставить к Луне на 30% больше груза, чем Н1, которая работала на керосине+кислороде, т.е. менее эффективном топливе.
Из-за этого пришлось экономить на ЛК (массу орбитальной части сократить не удалось): он был в три раза легче американского ЛМ. Поэтому экипаж лунного корабля ограничивался одним человеком. Кроме того, какой-либо переходной отсек между лунным орбитальным аппаратом и лунным кораблём отсутствовал: для перехода из одного аппарата в другой необходимо было выходить в открытый космос.
Ещё одно отличие: на "Аполлоне" использовалась отдельная тормозная установка (ДУ) для мягкой посадки, на лунном корабле она совмещалась с ДУ, которая обеспечивала старт с Луны. Лунный корабль состоял из четырёх разных модулей. Первый назывался "лунным посадочным устройством" (ЛПУ). Он должен был обеспечить мягкую посадку на Луну и использоваться как стартовый стол при старте. Второй отсек должен был обеспечить старт с Луны и вывод корабля на окололунную орбиту. Третий модуль, лунная кабина, предназначался для размещения космонавта. Для точной ориентировки использовался специальный модуль двигателей ориентации.
Обзор программы.
3 августа 1964 г. ЦК КПСС ставит перед главным конструктором Королёвым цель - осуществить высадку одного советского космонавта на Луне перед тем, как США доставят на Луну своего астронавта.
С сентября 1964 г. начинаются работы по этому проекту. В первом варианте предусматривалось запустить три сверхтяжёлых РН Н1, которые выводили на околоземную орбиту компоненты лунного корабля. Первый модуль космического корабля массой 138 тонн представлял собой разгонный блок. Луны достигал 40-тонный модуль, который, проведя несколько коррекций траектории в пути, сразу выводился в нужную точку лунного диска для прямой посадки.
Безопасность выбранного места должна была подтверждаться работой лунохода по программе Л2, который запускался предварительно в выбранную точку и проводил детальные исследования места посадки. Луноход к тому должен был использоваться и как радиомаяк для точной ориентации лунного корабля программы Л3.
Итак, 40-тонный аппарат приближался к Луне, на высоте 300-400 км включался тормозной двигатель, который обеспечивал мягкую посадку ЛК, масса которого на поверхности составляла бы 21 тонна. После 10 дневного пребывания на поверхности Луны космонавты в "Союзе" покидали Луну и возвращались на Землю (по схеме, которая применялась для Л1). Экипаж состоял из трёх человек. Через некоторое время становится ясно, что такой вариант хотя и является относительно простым, но его стоимость будет чрезмерно высока. Для её снижения проект Л3 полностью изменяется: дешевле и быстрее создать то, что американцы уже начали осуществлять по проекту "Аполлон": комплекс, состоящий из орбитальной части и посадочного корабля.
Теперь проект Л3 принимает тот вид, который практически не изменяется до закрытия лунной программы. От предыдущей схемы (с прямой посадкой без разделения на орбитальный и посадочные модули) новый вариант выгодно отличался своей массой. Теперь было достаточно одного запуска Н1, правда для этого нужно было поднять её грузоподъёмность на 25 тонн, что было достигнуто снижением промежуточной орбиты с 300 до 220 км, увеличением массы первой ступени на 25% (на 350 тонн), более сильным охлаждением топливных компонентов (керосина и кислорода), увеличением тяги двигателей на всех ступенях на 2% и уменьшением наклонения орбиты с 65 ° до 51,8 °). На промежуточную околоземную орбиту высотой 220 км и наклонением 51.8 ° выводился бы 91.5-тонный комплекс Л3. Здесь аппарат мог находиться до 1 суток, за которые проводились последние приготовления.
Включением разгонного блока к Луне выводилось 21-тонный аппарат, который достигал её через 3.5 суток. В течение этого времени проводились кратковременные включения блока Д для коррекции траектории. Блок Д затем включался у Луны, переводя весь аппарат на окололунную орбиту высотой 110 км. Вторым его включением у Луны переселений (точка минимального удаления от её поверхности) понижался до 14 км. Этот блок мог запускаться для возможных корректировок орбиты ещё несколько раз в течение 4 дней.
После этого пилот лунного корабля выходил в открытый космос, проверял исправность всех внешних систем и переходил в посадочный аппарат (прямого люка из орбитального модуля в этот отсек не было). Блок Д, соединённый с посадочной ступенью, отсоединялся от лунного орбитального корабля. Блок Д использовался в последний раз: он уменьшил бы вертикальную скорость до 100 м/с, высота над поверхностью в этот момент составляет 4 км, после чего он отделяется и падает на Луну. На высоте 3 км включается радар-высотомер, который управляет двигателем мягкой посадки блока Е, включавшийся на этой же высоте и обеспечивающий плавное касание поверхности.
Запас топлива позволял "парить" над Луной в течение 50 секунд, в этот момент пилот должен был принять окончательное решение: садится или нет. Выбор зависел от того, какой рельеф окажется в месте предполагаемой посадки. Если он был неподходящим (например, был бы заполнен крупными камнями), космонавт мог вернуться к орбитальному аппарату и далее на Землю, либо выбрать новую точку, расположенную не далее нескольких сотен метров от первоначально выбранного места. После посадки космонавт выходит на поверхность, устанавливает на ней флаг Советского Союза, отбирает образцы грунта и возвращается в лунный корабль. После относительно не долгого пребывания на Луне (от 6 до 24 часов), часть ЛК (ЛПУ - лунное посадочное устройство) остаётся на поверхности, а лунная кабина после включения блока Е стартует с Луны и стыкуется с лунным орбитальным кораблём. Космонавт опять выходит в открытый космос, уже с образцами лунного грунта и переходит в орбитальный аппарат (ну нет переходного люка, что тут поделаешь). Лунная кабина отбрасывается.
На окололунной орбите корабль находится ещё около одного дня, после чего включается двигательная установка, переводящая аппарат на траекторию возращения на Землю. В течение 3.5 дней полёта проводятся две коррекции траектории, обеспечивающие нужный угол входа в атмосферу. Непосредственно перед входом два космонавта переходят в спускаемый аппарат, который пролетает над южным полюсом и замедляет в атмосфере свою скорость с 11 км/с до 7.5 км/с, после чего он "выпрыгивает" опять в космос и повторно заходит на посадку через несколько тысяч км, уже над территорией СССР.
Отработка ЛК
После того, как был разработан проект лунного корабля, предстояло начать испытание его отдельных компонентов, после чего можно было создавать работающую версию лунного корабля. Были изготовлены стенды, которые позволяли тестировать отдельные компоненты в условиях вакуума, сильной вибрации и т.д. Некоторые части предстояло испытать в космосе.
Были созданы следующие макеты ЛК и испытательные стенды:
Полномасштабный макет (кстати, это первый макет ЛК вообще) для отработки выхода на поверхность Луны и в открытый космос.- Электрический стенд. На нём проводилась отработка электроники космического корабля и управляющей логики, которая должна была вести корабль у Луны.
- Электрический макет. На нём отрабатывалось размещение электроники на самом ЛК.
- Испытательный стенд блока Е для отработки его работы в различных условиях.
- Макет для испытаний антенны.
- Три макета блока Е.
- Имитаторы посадки, на которых обучались космонавты. Это были и различные стенды, специально переоборудованный вертолёт Ми-4 и т.д.
Летные испытания ЛК
Для отработки манёвров, которые должны были проводиться на окололунной орбите, были разработаны версии комплекса ЛОК-ЛК (лунный орбитальный корабль - лунный корабль): Т1К и Т2К. Первый запускался РН " Союз", второй - РН " Протон". В ходе их запусков были отработано более 20 различных систем (например, солнечные и звёздные датчики систем ориентации), которые предполагалось использовать в лунной программе.
В ходе полётов аппаратов Т1К отрабатывались двигательные установки. Аппараты Т2К были изготовлены в количестве 3 штуки и имели следующие цели: в ходе первого полёта испытывалась двигательная установка, во втором полёте моделировались различные аварийные ситуации, а третий запуск был запланирован для дублирования некоторых испытаний, которые могли остаться не проведенными в течение первых двух полётов.
Аппараты Т2К были изготовлены всё-таки с задержками, во время предстартовых испытаний на Байконуре в первом корабле были обнаружены десять микроскопических отверстий, которые привели бы к разгерметизации аппарата, но эти неисправности были незначительными и их удалось устранить быстро. Первый Т2К стартовал в ноябре 1970 г, за ним последовали следующие два корабля. Предварительно программа этих испытательных полётов тщательно разрабатывалась, после каждого манёвра полученная телеметрия внимательно изучалась, что позволило успешно провести полёты аппаратов по этой программе.
Ниже приведена хроника запусков:
24-11-1970 - Т2К (с/н 1).
Космос 379. Аппарат первоначально запущен на орбиту высотой 233х192 км, после чего путём приращением скорости на 263 м/с был переведён на орбиту с параметрами 196 км х 1206 км. Этот манёвр моделировал работу блока Д, который переводил лунный корабль с орбиты 188 км х 1198 км на орбиту 177 км х 14 км.
26-02-1971 - Т2К (с/н 2).
Космос 398. Второй испытательный полёт по лунной программе. Аппарат был выведен на орбиту высотой 189 км х 252 км, после чего в ходе нескольких манёвров перешёл на орбиту с параметрами 200 км х 10905 км.
12-08-1971 - Т2К (с/н 3).
Космос 434. Последний полёт аппарата серии Т2К. Аппарат был выведен на орбиту высотой 188 км х 267 км, после чего в ходе нескольких манёвров перешёл на орбиту с параметрами 180 км х 11384 км.
Смерть лунного корабля
Лунная программа Н1-Л3 постепенно теряла свою актуальность и значимость. Этот проект не смог обеспечить лидерство Советского Союза в космосе, впрочем, на то были и другие причины. Предполагалось для программы "Звезда" разработать модификацию лунного корабля, который мог бы доставить на Луны не одного, а двух человек. Однако оказалось, что при массе ЛК в 5500 кг это было сделать невозможно. Для осуществления подобной идеи необходимо создавать лунный аппарат полностью заново.
Со смертью Королёва и Янгеля страна теряет выдающихся конструкторов, способных завершить программу до конца. Она заканчивается так же тихо, как и начиналась: общественность узнаёт о факте существования лунных программ у СССР лишь в конце 80-х годов. Несмотря на наличие массы других подобных программ в нашей стране, только Н1-Л3 дошла до фазы реализации, так и не дойдя до конца. Всё что от неё осталось - это макеты лунного корабля в музеях МАИ (Москва и Санкт-Петербург), в НПО "Энергия" (г. Королёв) и в КБ "Южное" (г. Днепропетровск).
ЛК-700 - Высадка на Луну (1964 г.)
Королёв не являлся единственным создателем лунных кораблей. Владимир Челомей, не менее известный конструктор, начинает создавать альтернативный проект. Он предлагал создать ракету-носитель УР-700, которая была способна вывести на траекторию полёта к Луне 50 т груза: космический аппарат с экипажем из двух человек.
Он чувствовал главную опасность проекта Н1-Л3, который разрабатывал Королёв. В нём вся экспедиция состояла из нескольких этапов: космический корабль выводился на промежуточную околоземную орбиту, с которой отправлялся в сторону Луны, где тормозился и выходил на орбиту её искусственного спутника. После этого от орбитального отсека отстыковывался посадочный модуль, который садился на Луну, после некоторого пребывания на её поверхности он стартовал, состыковывался с орбитальным отсеком, куда переходил экипаж, после чего лунный модуль отсоединялся, и космонавты возвращались в орбитальный аппарате, от которого перед самым достижением Земли отделялся спускаемый аппарат с людьми, домой.
Эта схема была реализована американцами в ходе осуществления программы "Аполлон". Но такая схема для того времени была довольно сложной. Космический аппарат мог не выйти на окололунную орбиту, а посадочный модуль мог не состыковаться с орбитальным отсеком. Сейчас стыковка в космосе кажется чем-то обыденным, но в 60-е годы методы сближения космических аппаратов только-только отрабатывались. Из-за несовершенства космических кораблей в ходе полёта по отработке сближения и стыковки погиб (при посадке) Комаров, и советская космическая программа отстала на несколько лет.
По этим причинам прямая посадка на Луну в то время была весьма логична. Космический аппарат выводился на траекторию прямого попадания в нужную точку нашего спутника, и без каких-либо сложных операций совершал посадку. Такая схема менее эффективна, но зато была более простой, и, следовательно, надёжной. Имелись и другие плюсы. Теперь можно было садится практически в любую точку видимого диска Луны (точнее на 88% лунной поверхности), в отличие от проектов с использованием лунных орбитальных аппаратов, которые накладывали ограничения на выбор места посадки наклонением своей орбиты.
Челомей создаёт проект УР700-ЛК700, состоящий из мощной тяжёлой РН и лунного корабля. Основными её моментами стали следующие факты: в качестве горючего/окисителя использовались долго хранимые компоненты (гидразин/тетраксид азота), вся система должна была быть как можно проще (и надёжнее), разработка РН должна была строиться с использованием уже отработанных технологий. Выбранный тип траектории позволял значительно расширить "стартовые окна", в течение которых мог производиться запуск. К тому же, лунный модуль в проекте Королёва мог бы осуществить стыковку с орбитальным аппаратом лишь в том случае, если он стартовал с Луны в строго определённое время, отклонение от которого могло оказаться катастрофическим. Проект Челомея не имел такого недостатка.
Ракета могла собираться на космодроме из частей, доставляемых по железной дороге (в отличие от громадной Н1, собираемой в Байконуре), что несколько снижало стоимость проекта. Экипаж состоял бы из двух космонавтов. Поскольку ракета-носитель могла постоянно совершенствоваться, то в будущем было возможным увеличить экипаж до 3 человек. Для повышенной надёжности большинство систем было продублировано, а на участке выведения использовалась система аварийного спасения, которая успевала увести капсулу с космонавтами в случае разрушения и прочих неисправностей РН. Примечательной стороной проекта было то, что УР-700 могла использоваться и для многих других целей, например, для вывода на околоземную орбиту компонентов орбитальных станций. Не стоит забывать, что сегоднящная "рабочая лошадка" России, "Протон", является челомеевской УР-500, т.е. из той же серии, что и УР-700. Может быть, в случае реализации этого проекта у нас сейчас бы был уникальный носитель.
Но вернёмся к лунной теме. Масса лунного корабля ЛК-700 на околоземной промежуточной орбите высотой в 200 км составляла бы 151 тонну. В этот момент его полная длина составляла бы 21.2 метра. Сам ЛК-700 состоял бы из нескольких частей. Первая часть - это разгонный блок, который обеспечивал выведение всего комплекса к Луне, его масса составила бы 101 тонну. Вторая часть обеспечивала торможение у Луны, обеспечивая практически нулевую скорость на высоте несколько км над Луной. Масса тормозной части составляла 37.5 т. Третья часть представляла собой непосредственно посадочный аппарат, который садился на поверхность.
Из-за особого устройства лунного отсека в качестве опор использовалось шесть длинных своеобразных лыж. Это позволяло садится с высокими вертикальными (до 5 м/с) и горизонтальными скоростями (до 2 м/с) на поверхность наклоном до 15 о. После контакта с Луной посадочный модуль выравнивался: в каждой опоре имелся электродвигатель, которые и обеспечивали нужное выравнивание.
После работы на поверхности космический корабль (веся уже 9.3 т) с экипажем выводился на промежуточную окололунную орбиту или на прямую траекторию возращения. Посадка на Землю осуществлялась так же, как и в проектах Л1 или "Аполлон". Аппарат входил в атмосферу Земли со второй космической скоростью (11 км/с) над Антарктидой, "выпрыгивал" из атмосферы и опять входил в неё в заданном районе Советского Союза. Спускаемый аппарат весил бы 1.5-2 тонны.
Проект УР-700-ЛК700 был представлен 16 ноября 1966 года комиссии, возглавляемой Келдышем, как альтернатива проекту Н1-Л3, который вели Королёв и Мишин. И хотя Глушко поддерживал Челомея, а не Королёва, который в это время, к сожалению, умирает, тем не менее проект Н1-Л3 остаётся главнее, чем УР-700. Вообще же планировалось осуществить пять полётов УР-700/ЛК-700, после двух беспилотных должны были последовать три пилотируемых экспедиций. Предполагалось, что при начале финансирования в 1968 г. во втором квартале 1969 г. космонавты начинали бы подготовку по этой программе; в 1970 г. завершалось бы проектирование опытного образца лунного корабля, испытания которого завершались к 1971 г., в ноябре того же года был бы готов первый ЛК-700 (лунный модуль) и УР-700 (ракета-носитель). В мае 1972 мог состояться первый беспилотный запуск, второй беспилотный полёт планировалось совершить в ноябре того же года, возможный третий - в апреле 1973 г. В этом же месяце уже был возможен первый пилотируемый полёт, которые предусматривалось повторить в августе и октябре того же года. Если бы проект был открыт, скажем, в 1961 году, то, возможно, мы опередили бы американцев.
взято с http://kuasar.narod.ru
