Большой космический клуб. Часть 1

Афанасьев Игорь Борисович

От отца я не раз слышал о предложениях Королёва запустить что-нибудь новенькое, невиданное к «красному» дню. Желание понятно, а подогнать сроки, особенно если впереди несколько месяцев, несложно. Отец же шутил: «Поспешишь — людей насмешишь». Пока спутники запускались в беспилотных вариантах, его еще удавалось уговорить… [23] »

Подготовка к запуску Второго ИСЗ

23

Справедливости

ради следует привести и иное мнение о коллизиях тех лет, выраженное, в частности, в мемуарах Б.Е.Чертока: «…Хрущев пригласил Королёва, Келдыша, Руднева и намекнул, что необходим космический подарок к сороковой годовщине Великой Октябрьской социалистической революции. Королёв возражал: осталось меньше месяца. Повторять такой же пуск нет никакого смысла, а разработать и изготовить другой спутник просто невозможно. Про себя Королёв справедливо опасался: этот предпраздничный подарок может закончиться очередной аварией… Но Хрущев был неумолим. Политический успех, который мы принесли, и еще один сенсационный космический пуск для него были важнее доводки межконтинентальной ядерной ракеты…»

Схема размещения аппаратуры на Втором спутнике: 1 — сбрасываемый защитный конус; 2 — прибор для регистрации УФ и рентгеновского излучения Солнца; 3 — сферический контейнер с радиопередатчиками; 4 — силовая рама; 5 — гермокабина с подопытным животным

12 октября 1957 г. в ОКБ-1 поступило правительственное задание подготовить запуск второго ИСЗ к 40-летию Великой Октябрьской социалистической революции.

В тот же день было принято решение делать спутник неотделяемым от последней ступени РН, конструктивно на базе сферического гермокорпуса ПС и герметичной кабины животного (ГКЖ) из программы вертикального запуска на ракете Р-2А. Кроме того, в состав ИСЗ вошли прибор СП-65 для изучения рентгеновского и ультрафиолетового (УФ) излучения Солнца, разработанный под руководством профессора С.Л.Мандельштама, прибор для измерения интенсивности космических лучей академика С.Н.Вернова, а также телеметрическая аппаратура «Трал» второй ступени РН.

Радиотелеметрические станции «Трал»

Пульт и фотоблоки станции «Трал»

Идею неотделяемого КА подсказал факт длительного полета центрального блока РН Первого спутника. Упрощение конструкции достигалось также тем, что аппарат собирался по блочной схеме путем закрепления оборудования в передней части ракеты на ферме; в переходнике ЦБ частично утапливалась «изюминка» второго ИСЗ — ГКЖ. Последняя включала аппаратуру контроля жизнедеятельности и обеспечения условий для существования животного — регенеративную установку, кормушку и простейшую систему терморегулирования по типу примененной для Первого ИСЗ. Кабина животного изготавливалась из алюминиевых сплавов. На одной из эллиптических крышек имелся иллюминатор. Регенерация воздуха в ГКЖ обеспечивалась применением специализированных высокоактивных химических соединений щелочных металлов, выделявших необходимый для дыхания животного кислород, поглощавших углекислоту и избыток водяных паров. Регенерирующие вещества в виде пластин размещались в кожухах коробчатого сечения с обеих сторон от подопытного животного. Интенсивность процессов регенерации регулировалась автоматически. Поскольку в условиях невесомости конвекция отсутствует, имелась система принудительной вентиляции.

В конструкцию ЦБ ракеты добавили второе противосопло в баке окислителя, чтобы свести к минимуму угловую скорость вращения после выведения на орбиту.

Решение не отделять КА от носителя позволило использовать телеметрическую аппаратуру «Трал-Ц» второй ступени путем ее программного переключения на спутник после окончания телеметрирования параметров активного участка полета ракеты. При этом потребовалось исключить электромеханический преобразователь напряжения (умформер), который не мог длительное время функционировать в открытом космосе. В течение трех недель, работая практически непрерывно, конструкторы ОКБ МЭИ М.Е.Новиков, С.М.Попов, П.Ж.Крисс и В.И.Глухов изготовили статические полупроводниковые преобразователи питания и трехфазный формирователь опорного напряжения на частоту 500 Гц.

Для реализации расчетного температурного режима переходной отсек ЦБ отполировали, ввели теплоизолирующие прокладки, на блоках питания установили полированные экраны, на телеметрической аппаратуре — медные

щиты для отвода тепла. Кроме того, был установлен временной механизм (электрочасы) и коммутационное устройство для включения научной и измерительной аппаратуры над территорией СССР и ее выключения при уходе за пределы страны: считывалась информация об интенсивности солнечного излучения в различных областях спектра; вариации интенсивности первичного космического излучения; характеристики жизнедеятельности животного — движения относительно лотка, частота дыхания (периметр грудной клетки), параметры сердечно-сосудистой системы (артериальное давление и электрокардиограмма). Измерялась также температура в 12 точках ИСЗ. Для улучшения радиолокационной заметности на ЦБ установили раскрывающиеся уголковые отражатели.

Макет герметичной кабины животного, которая устанавливалась на Втором ИСЗ (Фото И.Маринина)

19 октября ракета 8К71ПС №М1-2ПС была отправлена на полигон. Сюда же по частям доставили ферму, кабину животного и гермокорпус аналога ПС. Пробную сборку второго ИСЗ [24] на макете РН сделали еще на заводе, там же провели нужные доработки по ферме, что позволило на полигоне собрать конструкцию «как в аптеке».

24

Задним числом Второй ИСЗ стали именовать «ПС-2», а Первый спутник, соответственно, «ПС-1».

С 22 октября началась подготовка к запуску.

К полету готовили трех собачек: «первая летная» — Лайка, «вторая летная» — Альбина (до этого уже дважды успешно поднималась на исследовательских ракетах), «технологическая» — Муха.

Перед самым вывозом ракеты со спутником на старт ответственные представители промышленности с ужасом обнаружили, что электрочасы, которые должны были по ходу орбитального полета периодически отключать бортовые приборы, отключали от источников тока и себя, после чего, разумеется, «умирало все и сразу». Вывоз РН задержали, схему перепаяли и перепроверили.

Программа активных научных исследований, связанных с проведением измерений на орбите, была рассчитана на семь суток. После прекращения работы радиопередатчиков и радиотелеметрической аппаратуры наблюдение за ИСЗ (с целью изучения верхних слоев атмосферы по изменению его орбиты) планировалось с помощью оптических и радиолокационных средств.

Модульная конструкция Второго спутника: приборный блок (СП-65) — блок передатчиков (аналог Первого ИСЗ) — кабина Лайки — блок телеметрической аппаратуры (единый для РН и ИСЗ) — последняя (неотделяемая) ступень ракеты-носителя. В корпусе РН дополнительно размещались два прибора для регистрации космических лучей, программно-временное устройство и источники электропитания (Фото И.Афанасьева)

3 ноября 1957 г. в 5 час 30 мин 42 сек по московскому времени состоялся старт. Команда на выключение ДУ центрального блока «А» была подана от датчика по израсходованию окислителя. Скорость в этот момент — 7945,3 м/с (расчетное значение 7974… 8124 м/с), высота 223,7 км, угол вектора скорости с местным горизонтом 0°12'. Орбита выведения имела следующие параметры:

— наклонение — 65,3°;

— высота перигея — 225 км;

— высота апогея — 1671 км;

— период обращения — 103,75 мин.

Расчетные значения высоты орбиты были 223х945…1555 км.

Спутник просуществовал в космосе 162 дня и вошел в плотные слои атмосферы 14 апреля 1958 г., сделав 2370 оборотов вокруг Земли. Телеметрическая информация, как и планировалось, принималась в течение недели. Масса этого первого в мире биологического спутника — 508,3 кг, вместе с блоком «А» — 7,79 т.

Были получены данные по космическим излучениям, поведению животного [25] , параметрам функционирования ГКЖ. Лайка жила в космосе 5–6 часов, затем погибла от перегрева, так как кабина, заимствованная с ракеты для вертикального зондирования, не была рассчитана на длительное пребывание животного в орбитальном полете.

25

На взлете, при действии перегрузок, сердце Лайки сокращалось с интенсивностью более 260 тактов в минуту (в три раза выше нормы). Частота дыхания также выросла в 4–5 раз. Данные электрокардиограммы существенных нарушений не показали. В целом, вывод на орбиту Лайка перенесла удовлетворительно.