Так зачем же советским и американским политикам нужна была Луна? Ответ парадоксален – Луна нужна была только… учёным. Никакого практического смысла в её покорении и освоении не просматривалось. Для политиков это был лишь повод развернуть широкомасштабное соревнование двух политических систем.
6. Начало лунной программы
К реализации лунной программы «Аполлон» руководство НАСА подошло с американской практичностью, которой зачастую не хватало советским инженерам. Оставив за собой общее руководство программой и координацию действий, космическое агентство поручило разработку техники различным компаниям. Общую концепцию проекта разработал центр космических полётов имени Маршалла. Ракету-носитель разрабатывало бюро Вернера фон Брауна, выдающегося немецкого конструктора ракетной техники, создавшего в годы войны крылатые ракеты и «Фау 2».
Саму ракету «Сатурн» строили три крупные авиастроительные компании Америки – «Боинг» (первая ступень), «North American Rockwell» (вторая ступень) и «Дуглас» (третья ступень). Командный отсек, в котором должны были находиться астронавты, служебный отсек и систему аварийного спасения так же строила компания «North American Rockwell». Лунный модуль был спроектирован и построен американской авиастроительной компанией «Grumman Aircraft Engineering Corporation». Плюс десятки и даже сотни мелких компаний, конструкторских бюро, фирм, которым заказывались некоторые виды оборудования, например, компьютеры, сложные узлы, оснащение – скафандры, системы жизнеобеспечения астронавтов, лунный автомобиль и так далее.
Удивительно, но этот сложнейший механизм не дал ни единого крупного сбоя. Хотя сотрудничать приходилось независимым компаниям, каждая из которых соблюдала, в первую очередь, собственные интересы.
7. Подготовка
Подготовка к лунной программе началась сразу после выступления президента Кеннеди, но не была остановлена и уже запущенная программа «Меркурий» – пилотируемых полётов в околоземном пространстве. Обе программы развивались параллельно. И это ставило под сомнение успех программы «Аполлон» – американцы со своим «Меркурием» явно были аутсайдерами по сравнению с советской космической программой.
Первый суборбитальный, то есть без вывода корабля на околоземную орбиту, космический полёт американцы осуществили 5 мая 1961 года. Астронавт Алан Шепард, пилотировавший «Меркурий 3», поднялся на высоту 186 километров и приземлился через 15 минут после старта. Этот полёт было трудно сравнить с орбитальным полётом Гагарина, но все же американцам удалось сохранить лицо и доказать, что США тоже способны на покорение ближнего космоса.
Советские специалисты, внимательно следившие за развитием лунной программы, успокаивали руководство – у СССР есть достаточно времени, чтобы построить и запустить к Луне собственный корабль. Американцы плетутся в хвосте со своими твердотопливными «Рэдстоунами». А уровень развития технологий не позволяет США совершить гигантский скачок от баллистических ракет к многоступенчатым мощным системам, способным выводить на эллиптическую орбиту многотонные лунные корабли.
Сведения оказались ошибочными. После двух полётов с животными на борту и шести полётов с людьми программа «Меркурий» была свернута и уступила место программе «Джемини» – третьей космической программе в истории американских исследований космоса и второй пилотируемой программе. Целью «Джемини» была отработка стыковок кораблей в космосе.
8. Два конструктора
Успехи советской космонавтики у нас всегда связывали с именем одного человека – главного конструктора баллистических ракет дальнего действия НИИ-88 (засекреченного института, расположенного в подмосковном Калининграде), а после 1957 года главного конструктора и директора ОКБ-1 Сергея Павловича Королёва. В американской астронавтике был свой «отец космических исследований» – немецкий конструктор Вернер фон Браун.
Насколько сопоставимы эти фигуры? Ответ не так прост, как может показаться. Дело в том, что американские космические программы (и лунная в том числе) не столь персонифицированы, как у нас. Фон Браун – автор ракет-носителей, но все программы исследований космоса не замыкаются в рамках разработки носителя. Поэтому «отцов» у американских программ исследований достаточно много. У нас же, действительно, все разработки сосредотачивались в руках одного Королёва. Команда помощников, каждый из которых был очень талантливым инженером, не обладала сколь-нибудь значимой властью. А потому решения принимались одним человеком.
На первом этапе исследований такая централизация была, скорее, благом, чем недостатком. Возможно, именно разногласиями в подходах к техническим решениям и тактике исследований и можно объяснить отставание американцев от советской космической программы. Но когда была запущена масштабная лунная программа, на первый план выдвинулись преимущества коллегиальных разработок. Не может один человек держать в голове абсолютно все детали обширной программы. И не должен этого делать.
9. Королёв
То, что Сергей Павлович Королёв – гениальный конструктор, человек, обладающий потрясающим даром предвидения, мощнейшими организаторскими способностями сомнений не вызывает ни у кого. Но в то же время его биография вызывает у нас, граждан современной России, странное чувство… Сколько же нужно унижать и уничтожать человека, чтобы дать ему, в конце концов, выполнить свою миссию.
27 июня 1938 года Королёв был арестован. Год провёл в Бутырской тюрьме, где подвергся издевательствам и унижениям. Освобождён в 1944 году, реабилитирован в 1957… в год полёта первого спутника. Его спутника! Заметьте – директором ОКБ-1 был назначен, по сути, «враг народа», человек, отбывший наказание по очень тяжкому обвинению, но с «непогашенной» судимостью.
За что посадили? Не будем в этом разбираться (поскольку это не биография Сергея Павловича). Лишь заметим – приговор Королёву носил преступный, незаконный характер, как и миллионы приговоров советским гражданам, вынесенных сталинским «правосудием».
После тюрьмы, лагеря и сталинской «шарашки» Королёв на всю жизнь разуверился в коммунистической идее и о советской системе говорил в уничижительном, пессимистическом ключе. Он презирал политику и полностью сосредоточился на любимом деле. Поэтому у нас есть повод, что сложись судьба Сергея Павловича не столь трагично, он мог бы сделать в космонавтике неизмеримо больше. Хотя и того, что сделал, более чем достаточно, чтобы навсегда остаться в списке гениев человечества.
10. Фон Браун
У Вернера фон Брауна совершенно иная судьба… Фон Браун был на шесть лет моложе Королёва, также увлекался любительским ракетостроением. В 1930 году Браун занялся разработками жидкостных ракетных двигателей, в 1932 году был принят в ракетную группу Дорнбергера в качестве конструктора.
В 1937 году Браун вступил в Национал-социалистическую партию, возглавил в качестве технического руководителя ракетный исследовательский центр в Пенемюнде. В те же годы занялся разработкой «оружия возмездия» – крылатой ракеты «Фау 2». В 1940 году Фон Браун получил звание штурмбанфюрера СС, что соответствует званию майора вермахта.
«Фау 2» оказалась чрезвычайно эффективным оружием. В конце войны обстрел Лондона неуправляемыми крылатыми ракетами «Фау 2» нанёс англичанам огромный урон и сильно деморализовал мирное население. И это несмотря на то, что точность попадания была крайне низка – ракеты падали на города хаотично. И значительная часть снарядов просто не долетала до цели.
Потом война закончилась. 3 мая 1945 года Вернер фон Браун вместе со специалистами ракетной группы сдался американским войскам и был вывезен в США. А полигон в Пенемюнде достался советским войскам. Все целые «Фау» были немцами уничтожены, но остались ракетные двигатели, которые… были использованы Королёвым для строительства советских ракет. В частности, двигатель Брауна стал прообразом двигателя первой ступени ракеты «Р-7» («Восток»), на которой Гагарин был доставлен на околоземную орбиту.
11. Две модели прилунения
Казалось бы – сотрудничества фон Брауна с нацистами достаточно, чтобы упрятать его на полжизни за решётку. Но в сентябре того же 1945 года Вернер фон Браун возглавил Службу проектирования и разработки вооружения в Техасе (Форт-Блисс), восстановив по памяти большинство утраченных при бегстве к американцам чертежей ракет. В 1950 году Браун был переведён в Хантсвилл, штата Алабама, в Редстоунский арсенал. В 1955 году получил американское гражданство. С 1956 года Браун занялся строительством первой американской межконтинентальной баллистической ракеты «Юпитер-С» и первого спутника «Эксплорер». В 1960 году Вернер фон Браун возглавил Центр космических полётов НАСА, а в 1961 году занялся разработкой ракеты «Сатурн» в рамках программы «Аполлон»…
Две совершенно разные судьбы. И подходы к ракетостроению у этих людей были различными. И если по результатам разработок впереди был Королёв, то в разработке самих технологий – Браун. И это не единственный пример в истории, который показывает единство «коллег-врагов»… Но были ли они врагами? Не встречались никогда – это точно. А если встретились бы, то заговорили бы вовсе не о Гитлере и Сталине.
В самом начале лунной программы Брауну пришлось решать сложнейшую концептуальную задачу. Как доставить экипаж на Луну? Сразу одним большим кораблём, оборудованным системой взлёта с поверхности Луны? Или… модульной системой? Второй вариант кажется очевидным только сегодня. А Браун на первом этапе взялся за постройку… супер-ракеты.
12. «Сатурн»
В серию «Сатурн» вошли пять кораблей, из которых реализованными в металле стали «Сатурн I» и «Сатурн С-V», а три промежуточных проекта так и остались на бумаге.
Первая ракета «Сатурн I» была спроектирована в двух вариантах – двух- и трёхступенчатой (трёхступенчатый «Сатурн» в воздух никогда не поднимался). Это была тяжёлая транспортная ракета для вывода на орбиту грузов. Смысл её был в том, чтобы вывести на орбиту составные часто большого лунного корабля, собрать его поблизости от Земли, а потом запустить к Луне. Этот гипотетический лунный корабль должен был прилуниться, а потом стартовать к Земле с поверхности Луны.
«Сатурн I» отслужил верой и правдой четыре года, пережил 10 запусков, а потом был заменён «Сатурном IB» с более мощным двигателем второй ступени. Следует заметить, что каждый раз строилась новая ракета, о многоразовом использовании носителей в те годы не было и речи
«Сатурны» серии С – С-2, С-3 и С-4 – обладали огромной грузоподъёмностью, поскольку лунный корабль был тяжелым, до 200 тонн, и достаточно габаритным. Самой внушительной ракетой оказался «Сатурн С-4», который мог поднять на околоземную орбиту 99 тонн. Если бы был принят первый вариант покорения Луны, то лунный корабль был бы собран на орбите за 2 запуска «четвёртого» «Сатурна». Однако, 10 января 1962 года НАСА официально дало добро на строительство носителя «С-5», а год спустя утвердило программу освоения Луны по второму типу.
«Сатурн С-5» (окончательное название «Сатурн V») Вернера фон Брауна стал самым мощным носителем в истории освоения космоса. Остаётся таковым и сегодня. Первый полёт новой ракеты был осуществлён 9 ноября 1967 года.
13. Корабль «Аполлон»
Утверждая план освоения Луны, НАСА сильно облегчило задачу ракетостроителям. Лунный корабль мог быть выведен на околоземную орбиту за один пуск носителя и не требовал сборки в космосе. Его вес ограничивался 47 тоннами, что было в два раза меньше, чем по первоначальному проекту, но находилось на грани возможностей ракеты «Сатурна V», рассчитанной на вывод на околоземную орбиту груза массой в 41 тонну. Таким образом, все лунные запуски в рамках программы «Аполлон» проводились на грани технических возможностей носителя. Но… ни один не был сорван! Вернер фон Браун справился со своей частью лунной программы.
К 1968 году были изготовлены первые образцы лунного корабля «Аполлон» всего их было сделано более полутора десятков, 15 из которых выведены на орбиту, а 6 кораблей доставили на луну экспедиции астронавтов и благополучно вернули экипажи на Землю. Оговорка «более» означает то, что были и корабли, никогда с Земли не стартовавшие – корабли-дублёры и испытательные образцы.
Сложнейшая конструкция, которая выглядит впечатляюще и сегодня, хотя на лунном корабле не было той электроники, которая применяется сегодня (и не в научных исследованиях, а в быту – достаточно сказать, что компьютер, установленный на корабле «Аполлон», по вычислительной мощности был слабей современного… калькулятора). Каждый образец лунного корабля (а они не были строго идентичными, конструкторская работа шла до самого закрытия программы) состоял из четырёх модулей.
14. Командный отсек
Каждый корабль состоял из командного и служебного отсеков, лунного отсека и системы аварийного спасения.
Командный отсек – герметичная металлическая капсула конусообразной формы со сферическим основанием. Внутри капсулы располагается экипаж. Отсюда часть экспедиции – два астронавта, достигнув лунной орбиты, переходят в спускаемый лунный модуль (в командном отсеке остаётся один, третий астронавт), сюда же и возвращаются с Луны. Затем командный отсек возвращается на околоземную орбиту. Это единственный модуль, который спускается на поверхность Земли после завершения экспедиции. Все остальные части корабля остаются в космосе, а лунный отсек – на Луне.
В командном отсеке располагаются двигатели и все запасы экспедиции – кислород, вода, элементы электроснабжения.
Чтобы оценить размеры корабля, достаточно представить толстостенный конус диаметром 3920 мм и высотой 3430 мм (угол конуса 60 градусов). Вес модуля 5,5 тонн. Внутри есть место для трёх кресел, пульта управления и совсем немного пространства для перемещения астронавтов.
В сравнении с орбитальными станциями (даже с очень маленьким «Салютом») места на «Аполлоне» было так мало, что теснота становилась одной из главных проблем астронавтов. Но… приходилось с этим мириться. Впереди была Луна. О каком же комфорте речь?
Теснота царила и в лунном модуле. Во время первого спуска на Луну она, эта теснота, едва ни стала… причиной катастрофы.
15. Лунный модуль
Система аварийного спасения представляла собой оборудование командного отсека специальными пиротехническими механизмами отделения от основной ракеты-носителя на этапе подъёма на орбиту и парашютами, на которых командный отсек должен был приземлиться во время прерывания полёта. На орбите эта система не работала, только в период вывода на неё.
Лунный модуль… Он состоял из двух ступеней – посадочной и взлётной. Посадочная ступень была оборудована собственным двигателем, призванным замедлить вертикальную скорость корабля при прилунении, она же служила взлётной площадкой для взлётной ступени при возвращении экипажа в командный отсек, совершающий витки по лунной орбите.
Взлётная ступень была оборудована герметичной кабиной для двух астронавтов, в которой можно было только стоять, скафандрами для выхода наружу и массой приборов. Здесь же находились баллоны с запасом кислорода, два 19-литровых бака с водой и все необходимое исследовательское оборудование – фотоаппараты, кинокамеры и прочее. Шлюза кабина не имела, для выхода на поверхность Луны астронавты облачались в скафандры, а из кабины полностью выпускался воздух.
Во время взлёта с Луны взлётная ступень отстреливалась от посадочной пиропатронами, запускался двигатель, аппарат поднимался на лунную орбиту и стыковался с командным отсеком.
