Тайны ракетных катастроф. Плата за прорыв в космос

В Советском Союзе начало межпланетных исследований было положено письмом, которое 28 января 1958 года направили в ЦК КПСС Сергей Павлович Королев и Мстислав Всеволодович Келдыш. В нем Главный конструктор и Главный теоретик космонавтики (так в будущем стали именовать в открытой советской печати этих двух замечательных ученых) предложили в качестве первостепенной задачи реализовать проект попадания автоматической станции в видимый диск Луны, а также проект облета Луны и фотографирования ее невидимой с Земли поверхности Как и в случае с первым спутником, идея о новых космических исследованиях шла снизу, и «забота коммунистической партии и советского правительства», которой, как тогда писали, «окружена советская космонавтика», заключалась только в том, чтобы не мешать работам и финансировать их.

Полеты к Луне позволяли вновь обогнать американцев, которые не дремали и в свою очередь приступили к реализации программы «Пионер», предполагавшей исследования не только Луны, но и межпланетного пространства, а в перспективе – и других планет. В США инициатива также «шла снизу», от сотрудников Лаборатории реактивного движения в Пасадине в штате Калифорния.

Проиграв гонку за первый искусственный спутник Земли, американцы «резвее» подошли к созданию межпланетных автоматических станций и первыми ринулись в «борьбу» за Луну и планеты. Правда, сейчас уже можно сказать, что изначально они были обречены на поражение. В отличие от Советского Союза, где космонавтика в тот момент была сосредоточена в одних руках, в королевском ОКБ-1, у американцев созданием аппаратов для исследований Луны занялись и флот, и военно-воздушные силы. Каждый имел свою собственную программу, каждый рассчитывал на собственный носитель, каждый стремился опередить конкурента. Следствием стали многочисленные аварии, которыми сопровождались в 1958 году попытки отправить аппараты к Луне.

Самая первая авария, происшедшая с межпланетными станциями, случилась 17 августа 1958 года. В тот день с мыса Канаверал военно-воздушные силы запустили ракету-носитель «Тор-Эбле-1» с 38-килограммовой станцией «Пионер». Попытка закончилась неудачей – через 17 секунд после старта ракета начала уклоняться от расчетного курса и была уничтожена по команде с Земли. Вероятной причиной аварии стал прорыв трубопровода в двигателе первой ступени.

Неудача американцев дала Советскому Союзу шанс вырваться вперед. Королев попытался этим воспользоваться, и 23 сентября 1958 года была запущена очередная «Семерка», получившая в трехступенчатом варианте название «Восток» (иногда используют наименование «Луна»). Она несла на своем борту автоматическую станцию, которая должна была достигнуть поверхности Луны и доставить туда вымпел с гербом СССР. Но и наш первый блин вышел комом. Ракета успешно стартовала с Байконура, но на конечном участке работы первой ступени стала разваливаться и взорвалась где-то над сибирской тайгой.

Причины аварии были непонятны, и требовалось время, чтобы в них разобраться. Но времени-то как раз и не было. Приближалась очередная годовщина Октябрьской революции, а руководству коммунистической партии и советского государства было обещано попадание в Луну. Принимается решение вновь пускать ракету со станцией. И 11 октября 1958 года «Семерка» вновь взмывает в небо. Но, как и в первом случае, на конечном участке работы первой ступени ракета стала разваливаться и взорвалась.

По иронии судьбы в тот же день, но на 15 часов раньше, американцы также предприняли попытку запустить свою станцию к Луне. На этот раз им повезло больше – ракета-носитель «Тор-Эбле-1» смогла вывести станцию «Пионер-1» на межпланетную траекторию. Но скорость, приданная аппарату, оказалась явно недостаточной для преодоления земного притяжения, и, удалившись почти на 114 тысяч километров, станция сошла с орбиты и через 43 часа затонула в водах Тихого океана.

С одной стороны, это был успех. Еще ни один рукотворный аппарат не удалялся так далеко от Земли. Но, с другой стороны, основная задача полета так и осталась невыполненной.

Пока в Советском Союзе разбирались с причинами двух аварий «лунников» и проводили конструктивные доработки ракеты, американцы предприняли еще одну попытку «добраться» до Луны. Очередной носитель «Тор-Эбле-1» был запущен 8 ноября 1958 года, но даже не смог повторить предыдущий успех – уже через несколько секунд после старта ракета потерпела аварию и вместе с межпланетным аппаратом упала в воды Атлантического океана. Надо отметить, что к тому моменту все космические исследования в США были объединены под эгидой только что созданного Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА). Все работы по межпланетным станциям, проводившиеся в ВВС и на флоте, были переданы новой правительственной организации. Кстати, американский флот так и не смог запустить ни одного межпланетного аппарата. И, если военно-воздушные силы преследовала череда аварий, то у флотских специалистов даже не дошло до попыток запустить станции в космос. Ну а после создания НАСА об этих работах можно было совсем забыть.

До конца 1958 года были предприняты еще две попытки запустить станции к Луне. В Советском Союзе это попытались сделать 4 декабря, но автоматическая межпланетная станция вновь не вышла в космос. Правда, на этот раз авария произошла на участке работы второй ступени ракеты. Прогресс был налицо, но результата по-прежнему не было.

Американцы осуществили свою попытку 6 декабря. На этот раз был использован носитель «Юнона-2», который вывел в космос станцию «Пионер-3». И на этот раз скорость, которую ракета сообщила станции, оказалась недостаточной, чтобы покинуть поле притяжения Земли – аппарат удалился на 102 тысячи километров, а потом повернул вспять и через 37 часов затонул в водах Тихого океана.

Таким образом, за 1958 год две космические державы предприняли семь попыток запустить межпланетные станции, четыре попытки в США и три – в СССР. Все они закончились неудачей, что было неудивительно, учитывая новизну создаваемой техники, и не так страшно, так как любой новый пуск был шагом в нужном направлении.

Единственное, что удручало соперников на очередном этапе космической гонки – это возможность для соперника стать первым. Наверное, поэтому в Советском Союзе едва справили новогодние праздники, как вновь приступили к работе. Следующая, четвертая по счету, попытка была предпринята уже 2 января 1959 года. Она оказалась успешной. В сообщении ТАСС межпланетную станцию окрестили «первой советской межпланетной ракетой». Позже, когда полеты к Луне стали регулярными, прижилось название «Луна-1».

Так же, как и ее предшественницы, станция несла вымпел с гербом СССР. Но и на этот раз ему не суждено было попасть на поверхность Луны. Из-за ошибки в системе управления станция прошла на расстоянии 6000 километров от нашего естественного спутника. Как было принято в те годы, нашу неудачу попытались изобразить очередным достижением. На весь мир было объявлено о появлении первой в мире искусственной планеты «Мечта», которая будет «вечно кружить вокруг Солнца».

По большому счету, относительную неудачу можно было и не скрывать, так как и то, что удалось сделать, было величайшим достижением человеческой мысли. Не все получилось, но явно просматривалась тенденция, которая должна была привести к успеху. Но поступили так, как поступили. А сколь правильной была такая позиция, показало будущее. И хорошо, что хотя бы сейчас мы знаем всю правду и можем писать о ней.

Далее в советской лунной программе наступил перерыв длительностью почти в полгода. Объясняется это тем, что определенный успех в освоении Луны был достигнут, приоритет завоеван, а американцы серьезно отстали и не могли в ближайшее время не только превзойти, но и повторить полет «Луны-1». Правда, в США с такой позицией, естественно, не были согласны, и 3 марта 1959 года с мыса Канаверал стартовал очередной носитель «Юнона-2», который вывел на межпланетную траекторию станцию «Пионер-4». На этот раз удалось сделать то, чего не смогли «Пионер-1» и «Пионер-3», – сила тяготения Земли была преодолена, и станция устремилась в космические дали. Провести запланированные исследования Луны не удалось из-за ошибок в расчетах, которые не позволили «Пионеру-4» сблизиться с нею. Но на гелиоцентрическую орбиту он вышел, став второй искусственной планетой, то есть повторил успех «Луны-1» Кстати, во время этого полета был установлен рекорд дальности радиосвязи – 655 тысяч километров. Для тех лет это был серьезный результат. Конечно, сегодня, когда удается связаться с «Вояджерами» и «Пионерами» летящими на окраинах Солнечной системы, это кажется скромным результатом. Но все познается в сравнении.

А в Советском Союзе летом 1959 года возобновился «штурм» Луны. Но стартовавшая 18 июня ракета-носитель взорвалась на старте, вновь не позволив доставить вымпел на поверхность Луны, к чему все так стремились И только шестая попытка увенчалась успехом. 12 сентября 1959 года стартовала станция «Луна-2» и через двое суток достигла Луны, наконец-то доставив на ее поверхность вымпел с гербом СССР.

Этот пуск не обошелся без неприятностей, к счастью, не катастрофических. Первая попытка пустить ракету состоялась 6 сентября 1959 года. Старт сорвался, так как произошел автоматический «сброс схемы». Стали искать причину и обнаружили глупейшую эксплуатационную ошибку при сборке – один из штепсельных разъемов не был показан на схеме, и его не состыковали при общей сборке кабелей. На устранение неисправности, новые проверки ушли сутки. Потом забарахлили гироскопы, потом – манометры в баках с горючим. В следующий раз ракету решили пустить 9 сентября. И вновь автоматика остановила предстартовую подготовку. В этих условиях было принято решение снять ракету со старта и заменить ее другой. Что и было сделано.

Пуск 12 сентября прошел без замечаний. Он оказался как нельзя кстати – в день достижения Луны лидер Советского государства Никита Хрущев отправился с визитом в Америку и в полной мере использовал очередное космическое достижение для решения своих политических задач.

А через месяц был успешно реализован проект фотографирования обратной стороны Луны. Это удалось сделать станции «Луна-3».

Планировалось получить еще один снимок лунного «затылка», на этот раз в косых лучах Солнца, что позволило бы составить более ясное представление о лунном рельефе. Сделать это не удалось. 15 апреля 1960 года станция, которая могла бы стать «Луной-4», была запущена в сторону Луны и вышла на сильно вытянутую эллиптическую орбиту. Однако с самого начала стало ясно, что скорость, сообщенная аппарату ракетой-носителем, явно недостаточна для полета к Луне и выполнить задачу не удастся. О запуске не сообщили, и станция, кстати, пролетавшая в космосе целый месяц, так и не получила собственного названия. Не был ей присвоен и международный регистрационный индекс, хотя, как мне кажется, это несправедливо.

Еще одну попытку запустить «лунник» предприняли 19 апреля 1960 года. Но и этот старт закончился неудачей. Правда, бед эта авария наделала несравненно больше. В момент старта отвалился один из боковых блоков носителя и упал вниз. Все остальное стало подниматься в небо и на высоте нескольких десятков метров над землей рассыпаться, заливая стартовую позицию и степь вокруг морем огня. Очень сильно пострадало оборудование стартовой площадки, но, по счастливой случайности, жертв не было.

Две последние катастрофы не сильно расстроили Королева. В какой-то степени «Луна-4» была лишь повторением «Луны-3», а его в тот момент уже волновали «корабль-спутник» и межпланетные автоматические станции, которые должны были стартовать в сторону Венеры и Марса.

И чтобы завершить рассказ о первой фазе изучения Луны, упомяну о двух программах, к реализации которых готовились в СССР и в США, но, к счастью, вовремя отказались. Речь идет о советской программе Е-4 и аналогичной программе А-119 у американцев, предполагавшей доставку и взрыв на поверхности Луны ядерного заряда.

Проект Е-4 был самым экзотичным из всей советской лунной программы того периода. К его реализации серьезно готовились в ОКБ-1, но он так и остался на бумаге. Предложил его известный советский физик-ядерщик Яков Зельдович. Предусматривалась доставка на Луну и подрыв на ее поверхности ядерного заряда.

Сам проект был придуман исключительно для одной цели – доказать, что советская станция достигла поверхности Луны. Предполагалось, что при ударе о Луну ядерный взрыв даст такую световую вспышку, что она будет легко зафиксирована наземными обсерваториями. В ОКБ-1 был даже изготовлен макет лунного контейнера, где размещался макет ядерного заряда. Его со всех сторон утыкали штырями взрывателей, чтобы подрыв произошел при любой ориентации контейнера в момент соприкосновения с лунной поверхностью.

Обсуждение проекта велось в очень узком кругу. Никак не могли решить, предупреждать ли мировую общественность о подготовке ядерного взрыва на Луне. Делать это не хотелось, а пускать ракету без предварительного уведомления было бессмысленно – вспышку могли просто не увидеть. Никто также не мог дать гарантии полной безопасности в случае аварии на участке выведения. Нетрудно было представить себе тот шум, который поднялся бы, если ядерный заряд, даже не взорвавшись, свалился на чужую территорию.

Вскоре от идеи ядерного взрыва на Луне отказались сами его инициаторы. Академик Зельдович подсчитал длительность и яркость вспышки в безвоздушном пространстве и усомнился, что ее гарантированно смогут сфотографировать с Земли. Это был один из тех редких случаев, когда закрытие проекта никого не разочаровало, а даже успокоило.

Аналогичную работу вели и американцы. По словам руководителя проекта А-119 Леонарда Рейфела, военные хотели узнать эффект влияния ядерной бомбы на облик спутника нашей планеты. В команду специалистов, которые занимались исследованием гипотетического взрыва, входил молодой Карл Саган, нанятый для изучения атомного облака – «гриба», который должен был сначала значительно разрастись при низкой гравитации, а затем опуститься. Саган предполагал, что из взрыва можно получить определенную научную выгоду, исследовав облако на предмет присутствия органических материалов.

Логика рассуждений и действий американцев была схожа с позицией советских ученых. Поэтому и результат оказался аналогичным – как и в Советском Союзе, работы в США были остановлены из-за опасения возможных последствий, а также из-за неэффективности наблюдений за ядерным взрывом на таком удалении от Земли.

Но планы такие были, и они вошли в историю освоения космического пространства. А из песни слова не выкинешь.

А теперь – о первых попытках запустить межпланетные станции в сторону Венеры и Марса, то есть о новом этапе космической гонки.

Читатели, вероятно, обратили внимание на то, что в названии ряда глав рассказывающих о конце 1950-х – начале 1960-х годов, часто используется слово «первый». В этом нет ничего удивительного – время, о котором идет речь, было такое. Все делалось впервые. Первые успехи, первые неудачи, первые радости, первые разочарования. Все было впервые.

Итак, «разобравшись» с Луной, космические державы стали готовить планы отправки космических аппаратов в настоящие глубины космоса – к другим планетам, Венере и Марсу.Задачи для этих пусков были те же, что и во время лунных стартов. Самое первое, что необходимо было сделать: попасть в планеты. Сделать это было неизмеримо сложнее, чем в случае с нашим естественным спутником: требовались и более мощные ракеты и более громоздкие баллистические расчеты.

И вновь первыми к «стрельбе» по планетам приступили американцы, уязвленные поражением в борьбе за первый спутник и за Луну. Их внимание привлекла Венера, к которой и предполагалось направить автоматические станции. Задача попадания на саму планету не ставилась, предполагалось лишь подлететь к «утренней звезде» и изучить ее с пролетной траектории Тогда еще была надежда, что с близкого расстояния удастся увидеть под облачным покровом то, что не удавалось разглядеть издалека.

Первый старт оказался неудачным. Ракета-носитель «Тор-Эбле-5», стартовавшая с мыса Канаверал 26 ноября 1959 года, свою задачу выполнить не сумела. Через 45 секунд после взлета закрепленный на ракете аппарат серии «Пионер» оторвался от носителя и упал в Атлантический океан. Бесполезную ракету подорвали по команде с Земли.

Успешней оказалась попытка, предпринятая 11 марта 1960 года. Автоматическая межпланетная станция, получившая название «Пионер-5», вышла на гелиоцентрическую орбиту, но долететь до Венеры не смогла. Ошибка в расчетах привела к тому, что орбита станции оказалась достаточно удаленной от планеты.

Еще одна авария случилась у американцев 25 сентября 1960 года при попытке запустить свой очередной «лунник». Ракета-носитель «Тор-Эбле-5» взорвалась вскоре после старта, надолго отбив у американцев охоту заниматься исследованиями Луны. К запускам автоматических станций к естественному спутнику Земли они возвратились уже в преддверии программы «Аполлон». Но речь об этом – в следующих главах.

В Советском Союзе также предполагалось запустить первые межпланетные станции в сторону Венеры. Однако сделать это не удалось. Программа работ в 1959 году была столь плотной, что конструкторы не успевали изготовить космические аппараты и запустить их в то астрономическое окно, которое существовало. Пришлось на ходу переориентировать направление работ и первой целью выбирать Марс. К нему-то и должны были отправиться станции, старт которых планировался на октябрь 1960 года. Запускать их предполагалось с помощью все той же «Семерки» (другой ракеты в те годы не было), дооснастив ее третьей и четвертой ступенями Четвертая ступень, получившая название «блок Л», и должна была вывести станции в межпланетное пространство. Сама четырехступенчатая ракета-носитель позднее получила название «Молния».

Интересная деталь. Ракете «Р-7» в двухступенчатом варианте доверили вывести на орбиту первый спутник только на шестом пуске. В трехступенчатом варианте она тщательно проверялась, многократно летала, прежде чем ей доверили доставить в космос первого человека. В четырехступенчатом варианте, при первом пуске, на ней сразу же была помещена станция, перед которой стояла задача – пролететь вблизи Марса.

Со станцией ситуация была гораздо сложнее, чем с носителем. Высшему советскому руководству требовался новый успех в космосе, причем успех впечатляющий и как можно быстрее. К непосредственному изготовлению станций приступили только в начале 1960 года, когда до пусков оставалось менее года. Сроки казались нереальными, но что-то делать было необходимо. Пошли по пути упрощения конструкции станций. На тех, которые предполагалось отправить к Венере, убрали теплозащиту. Важен был факт попадания в «утреннюю звезду», а не то, в каком виде станция на нее попадет. Были и другие упрощения в угоду быстрейшему пуску. То же самое было сделано и на аппаратах, которым предстояло стартовать к Марсу.

И вот «штурм» Марса начался. 10 октября 1960 года ракета-носитель с аппаратом под № 1 уходит со старта и терпит аварию. Быстро была установлена причина: две первые ступени работали нормально, но на участке работы третьей прошла ложная команда и ракета начала отклоняться от расчетной траектории полета. Автоматика выдала команду на отключение двигателя, и ракета со станцией устремилась назад, к Земле, а потом сгорела в атмосфере над Восточной Сибирью.

Второй пуск состоялся 14 октября, и снова – авария. На этот раз нарушилась герметичность системы подачи жидкого кислорода. Керосиновый клапан, установленный на третьей ступени, облитый жидким кислородом, замерз, и двигатель не смог включиться. Вновь ракета со станцией сгорела в атмосфере над Сибирью.

Больше аппаратов, предназначенных для полета к Марсу, не было, и волей-неволей пришлось переключить внимание на другую цель. К тому времени как раз «открылось» астрономическое окно для полетов на Венеру.

Как и для марсианских пусков, для полета к Венере готовились два космических аппарата. По системам управления и составу бортовой аппаратуры они во многом были похожи на марсианские станции. Целью пусков было попадание в диск планеты, а также проведение исследований на трассе полета. Подготовить аппаратуру для исследований атмосферы планеты уже не хватало времени. Разговоры на эту тему велись, но очень скоро всем стало ясно, что это нереально. На станциях был установлен вымпел в виде маленького глобуса с очертаниями земных материков. Внутри него находилась медаль с изображением схемы полета «Земля-Венера» на одной стороне и гербом Советского Союза на другой.

4 февраля 1961 года ракета стартовала. Три ступени отработали нормально, и станция вместе с четвертой ступенью вышла на околоземную орбиту. Дальше предполагалось включение четвертой ступени и переход на траекторию полета к Венере. Включение двигателя не произошло, и станция осталась на околоземной орбите.

Несмотря на явную неудачу, появилось сообщение ТАСС:

«На орбите – советский тяжелый спутник Земли... Поставленные при запуске спутника научно-технические задачи выполнены».

Так появилась еще одна «космическая ложь», которой суждено было прожить без малого тридцать лет.

С причинами неудачи разобраться оказалось довольно сложно, тем более что приближались сроки следующего пуска. Более всего грешили на преобразователь тока, который не был приспособлен для работы в вакууме, но тем не менее должен был там работать. Быстро смонтировали герметичный контейнер и установили на следующей ракете.

И вот 12 февраля 1961 года стартовала новая ракета, на которой впервые нормально отработали все четыре ступени. Наконец-то межпланетная станция была выведена на межпланетную траекторию. Наконец-то пришел успех, которого так долго ждали.

Но радость конструкторов оказалась непродолжительной. Почти сразу после выхода станции на межпланетную траекторию зафиксировали неустойчивую работу в режиме постоянной солнечной ориентации. Возникли сомнения в том, что аппаратура станции долго проработает. Так и получилось. 17 февраля состоялся очередной сеанс связи. Следующий был запланирован через пять суток, но станция на связь не вышла. Контакт с космическим аппаратом так и не был восстановлен. Молчащая станция, по расчетам баллистиков, прошла 19-20 мая 1961 года в 100 тысячах километрах от поверхности планеты.

На интервал между марсианскими и венерианскими стартами пришлась очередная попытка американцев запустить станцию типа «Пионер» для изучения межпланетного пространства. Пишу «попытка», так как старт вновь оказался неудачным – ракета взорвалась через 70 секунд после старта. Обломки космического аппарата и носителя упали в воды Атлантического океана, где доныне и покоятся.

Первые неудачи, конечно, огорчили создателей космической техники, но не отбили охоту к дальнейшей работе. По расчетам следующими датами для пусков межпланетных станций были август 1962 года – для Венеры и октябрь 1962 года – для Марса.

Чтобы соблюсти некоторую последовательность в описании событий космической эры, даже если речь идет и о неудачах, – о том, чем закончились новые пуски, я расскажу чуть позднее. А пока вернемся на просторы казахстанских степей в октябрь 1960 года, где произошла самая страшная катастрофа в истории ракетной техники.