Ошибки мировой космонавтики
Шрифт:
Другая умопомрачительная идея Глушко – ядерный ракетный двигатель. В качестве рабочего тела используется водород, но он не вступает в химическую реакцию, а нагревается за счет работы ядерного реактора. Проект под названием РД-0410 был создан, и двигатель начал работу, но он был радиоактивный. К тому же достаточно тяжелый, хотя его тяга меньше, чем у РД-170, в разы. В США ядерный двигатель тоже был сделан. Он получил имя NERVA. Его еще до изготовления планировали использовать для пилотируемого полета на Марс или для переоборудования лунной ракеты-носителя «Сатурн-5». Когда NERVA построили, он оказался мощнее всех химических двигателей, но его размер был сопоставим с размерами трехэтажного здания. Чтобы вывести его на орбиту, требовалась отдельная ракета-носитель «Сатурн-5». Проект оказался невероятно дорогим и не востребованным правительством США.
Глава 9
Луна
На
Как только первый в мире спутник 4 октября 1957 года оказался на околоземной орбите, сразу же начались работы по реализации более амбициозной задачи – осуществления полета на Луну. Официально о цели достижения Луны в СССР заявили 30 декабря 1957 года. Конструкторам еще 25 сентября поступила задача разработать двигатель для новой ступени ракеты-носителя. Это был звоночек, вещавший о начале работ над более мощной и быстрой ракетой.
Чтобы достигнуть Луны, нужна скорость более 11,2 км/с. Для такого разгона обязательно требуется третья ступень ракеты-носителя. С этим этапом была огромная проблема, о которой мы рассказывали в других главах, а сейчас сосредоточимся на Луне. Сразу оговоримся: ошибок в лунных программах наберется на отдельную полноценную книгу, а здесь мы остановимся лишь на некоторых из них.
Одной из задач до запуска первого лунника была его стерилизация. Земные бактерии не должны были попасть на естественный спутник нашей планеты. Снаружи на аппарате никто бы не выжил, а вот внутри? Ведь в герметичном корпусе есть и воздух для охлаждения, и температура комфортная. Решение было простым – положить внутрь аппарата хрупкий контейнер с формалином. Станция ударится о Луну, упаковка разорвется, и освободившаяся жидкость отравит все белковые организмы. Контейнер был сделан из резиновых груш-спиртовок для клизм.
Правда, уже на стартовой площадке клизмы заменили на флакон из-под одеколона «Кармен». На самом деле ничего из этого не требовалось в принципе. Энергии удара от столкновения с Луной со скоростью 3 км/с достаточно, чтобы испарять металлы, не говоря уже о микробах. Тем не менее для спокойствия ученых все эти операции были проведены при запуске первого лунного зонда.
Для отслеживания траекторий полета было решено использовать два метода: радио- и оптический. Второй предполагал распыление по траектории движения ракеты вещества, которое было бы заметно с Земли. Этот метод получил название «искусственная комета». Удивительно, но яркое облако можно было создать, используя всего 300 граммов натрия. Солнечный свет заставляет натрий светиться. Такой эффект возникает у любого щелочного металла. У элементов первой группы периодической системы электрон находится далеко от ядра, поэтому его проще возбудить и, соответственно, проще вызвать свечение. Среди щелочных металлов первым в таблице Менделеева идет литий. Если использовать его, то свечение будет в 40 раз ярче, чем от натрия. Правда, литий излучает в инфракрасном спектре, так что его свечение не видно глазом. Хотя специализированные инструменты прекрасно могли отслеживать след ракеты, обыватели не имели бы такой возможности. Был выбран натрий, который светится желтым. Любой любитель астрономии мог даже в средний телескоп наблюдать искусственную комету, летящую к Луне. Но когда наступило время выпустить натрий, над большинством обсерваторий сгустились облака. Наблюдать получилось только в одной обсерватории.
Первый аппарат советской лунной программы приблизился к нашему естественному спутнику, но перелетел его. Станция «Луна-1» просто пронеслась мимо, так как слишком сильно разогналась. Ошибка была банальной. 1 января при подготовке полета один из сотрудников неверно установил параметры антенны. Она была наклонена на 44°, а не как запланировано – на 42°. Автоматика была завязана на положение ракеты, оно в свою очередь зависело от угла между антенной и Землей. В итоге двигатель не был выключен вовремя, так как приборы сочли полет некорректным. Когда же ракета наклонилась еще на 2°, автоматика сработала, но скорость аппарата уже была слишком высокой.
Макет АМС «Луна-1»
Тем не менее данные, полученные с помощью аппарата, удивили ученых. Пролетая мимо Луны, зонд не зарегистрировал изменения магнитного поля. Этот факт говорил о том, что собственного магнитного поля у спутника Земли нет. Источник такого поля вокруг планет – жидкое ядро, и, видимо, у Луны оно отсутствует.
Следующая
В США была похожая история. Сначала Pioneer 3 не смог долететь до Луны из-за того, что двигатели отключились раньше на 3 секунды и не успели разогнать аппарат, а еще двигатели ошиблись в угле поворота: вместо запланированных 68° аппарат развернулся на 71°. Pioneer 4, наоборот, разгонялся слишком долго. Он набрал скорость выше расчетной и перелетел цель. После успеха советской «Луны-2» в США приступили к другой программе под названием Ranger.
После контакта следующей важной частью изучения Луны было ее фотографирование. Особый интерес вызывала обратная сторона. Скорость вращения Луны вокруг своей оси практически совпадает со скоростью ее обращения вокруг Земли. Это приводит к тому, что с Земли видно только одну сторону естественного спутника. Очень интересно было увидеть, что же там, с другой стороны. Теорий было много, вплоть до лунных баз инопланетян.
Впервые узнать, что там на самом деле, удалось советской автоматической станции «Луна-3». Это был уникальный и прорывной проект. Пленочный фотоаппарат не сможет доставить пленки для проявки на Землю, а телекамера не сможет передать радиосигнал с такого расстояния. В итоге две концепции соединили вместе. Пленочный фотоаппарат получал кадры, пленка проявлялась прямо на борту, а затем сканировалась, и изображение уже по радио отправлялось на Землю.
Проявить пленку в невесомости тоже задача не из простых: нужны реагенты, сушка; реагенты разлетаются в невесомости, воду некуда девать. Чтобы фото не было смазанным и зафиксировало именно Луну, а не небо, пришлось стабилизировать вращение аппарата, чего тоже до этого никто не делал. Требовалась еще и особая орбита спутника. На окололунную орбиту он не выходил, а двигался вокруг системы Земля – Луна. Зонд должен был и при облете Луны, и при облете Земли иметь прямую связь с наземными измерительными пунктами в СССР. Вот только пункты в СССР все в северном полушарии, а орбита «Луны-3» имеет наклон. Станция делает оборот вокруг Луны и Земли и никак не может пролететь в ходе витка одно и то же полушарие. Расчетчики нашли выход – использовать гравитацию Луны для изменения наклона орбиты. Так называемый гравитационный маневр использовался впервые.
Даже люди, которые знали подробности и сами разрабатывали систему, не верили в возможность ее осуществления. Так, например, один из астрономов, который работал с этой системой, за несколько часов до решающего момента сказал: «Ничего не получится, пленка вся давно засветилась».
А когда станция летела по орбите, в пункте слежения усомнились, что станция двигается по намеченному плану. Точность расчета траектории (с учетом того, какими тогда были ЭВМ) была невысокой, и орбиты спутников всегда отличались от запланированных, пусть и ненамного. А тут станция летит прямо по схеме. Сотрудники оценки траекторий не поверили и решили, что им прислали их же расчеты обратно. Сомнения исчезли, только когда появилась первая проблема: связь сильно ухудшилась и почти пропала. У этого было простое объяснение – Луна частично закрыла путь движения сигналов. И именно тогда началось самое ответственное – фотографирование и проявка. Работа самой сложной установки в космосе на тот момент шла на удивление неплохо, но подвела самая простая деталь – затвор. На 29 снимке его заклинило.
Тем не менее первое в истории фото обратной стороны Луны было сделано, но только его увидели всего несколько человек. Одним из первых снимок держал в руках Евгений Яковлевич Богуславский. «Луна-3» послала изображение, когда пролетала рядом со своей целью. Полученное изображение было исключительно низкого качества, и инженер порвал его со словами, что при подлете к Земле получим лучше. Так и произошло, но самый-самый первый снимок был утрачен.
Фото обратной стороны Луны, полученное АМС «Луна-3»