Как страны выходили в космос
Дорога в космос нелегка, и разные страны шли по ней своими путями. Кому-то удавалось достичь цели с первой попытки, кто-то героически преодолевал неудачи и провалы, кто-то шел к космосу годами и десятилетиями, а кто-то и вообще свернул свою национальную космическую программу. Сегодня, в во Всемирную неделю космоса, самое время вспомнить, как страны выходили в космос.
Необходимое примечание
Сейчас иногда проскальзывает пренебрежительное отношение к ракетам-носителям. А зря — без ракеты никакой спутник никуда не полетит. Сделать (или заказать) свой спутник для страны сейчас на порядок проще, чем строить полноценную космическую программу. Именно поэтому здесь будет говориться о странах, построивших полный космический цикл и запустивших спутник на собственной ракете-носителе.
СССР
Советский Союз разрабатывал межконтинентальную ракету (Р-7) с 1954 года. 15 мая 1957 года состоялся первый испытательный пуск. Неудача — еще на стартовом столе в одном из боковых блоков начался пожар, который за две минуты полета ракеты повредил блок настолько, что он отвалился самостоятельно всего за несколько секунд до штатного разделения. Во время второй попытки пуска ракета даже не захотела отрываться от земли. Третий пуск тоже оказался аварийным — на первой минуте полета ракета закрутилась вокруг продольной оси и развалилась. Только 21 августа, с четвертого раза, ракета отработала полностью нормально. Но вот беда — головная часть, в которой должна будет находиться ядерная бомба, разрушилась при входе в атмосферу. В сентябре произвели еще один пуск, и головная часть снова разрушилась. Программу военных испытаний продолжать было нельзя — нужно было переделывать теплозащиту головной части. И тут возникла замечательная возможность — с июля 1957 года в мире шел Международный геофизический год. США много говорили о своем намерении запустить первый спутник. А тут есть свободный старт, люди и ракета. То, что Р-7 может вывести спутник на орбиту было известно еще на стадии проектирования, и уже разрабатывался научный спутник, он же объект «Д». Но сроки его изготовления запаздывали, и уже в феврале 1957 года было принято решение заменить сложный спутник простым.
Первый же запуск оказался успешным — в ночь на 5 октября (в Москве была половина одиннадцатого 4 октября, а на Байконуре — уже половина первого 5 октября) первый в истории человечества искусственный спутник Земли вышел на орбиту.
Запуск не обошелся без отказов техники. Ракеты семейства «Р-7» до сих пор набирают мощность в три этапа (помните «Предварительная — Промежуточная — Главная — Подъем»?). Один из двигателей запаздывал и вышел на режим меньше, чем за секунду до аварийной отмены старта. На шестнадцатой секунде отказала система опорожнения баков, следящая за максимально полным использованием топлива, топливо стало расходоваться неоптимально, и двигатель второй ступени выключился на секунду раньше запланированного. К счастью, набранной скорости хватило, чтобы выйти на орбиту, и люди всей Земли смогли увидеть движущуюся рукотворную звездочку. Несмотря на простоту, спутник оказался полезным для науки — его сигналы позволяли изучать ионосферу, а данные, которые были закодированы в частоте «бипов» и длительности паузы между ними, позволили проверить правильность расчетов по температурному режиму спутника на орбите. Слежение за спутником также позволило оценить плотность атмосферы в окрестностях Земли и рассчитывать сроки жизни аппаратов на разных орбитах. А про политическое значение я и не говорю — первый спутник показал, что СССР находится на переднем крае науки и техники. Сотни и тысячи людей во всем мире «заболели» космосом.
США
Начало «космической гонки» для США было неприятным. После стольких слов о намерении запустить спутник, увидеть на орбите «красную луну» очень обидно. Военные переживали, что СССР захватил «стратегическую высоту», откуда скоро сможет безнаказанно сбрасывать атомные бомбы на США. Политики расстраивались из-за того, что «передовой капиталистический строй» оказался не таким уж и передовым. Отдельная небольшая хохма состояла в том, что 10 октября 1957 года вышел роман Айн Рэнд «Атлант расправил плечи», в котором социалистические идеи приводили к технической деградации человечества.
С точки зрения техники положение было не очень — США полагались на огромный флот бомбардировщиков и не торопились создавать мощные ракеты. Поэтому первые американские ракеты-носители собирались «с бору по сосенке» из доступных ракет, а масса спутников на порядок уступала советской.
Вернер фон Браун, который во второй половине 50-х годов активно пытался лоббировать идею запуска спутника, заявил о готовности запустить первый американский спутник, но ему сначала отказали по политическим причинам — американские военные заявили о такой же готовности, а вывезенному из нацистской Германии фон Брауну не хотели давать приоритет. 6 декабря 1957 года США громко анонсировали о запуске своего первого спутника «Vanguard». Запуск выглядел так:
Спутник весом 1,3 кг улетел в кусты, и, решив что он уже на орбите, стал слать свои «бипы». Пресса зашлась в зубоскальстве, придумывая имена вроде «Флопника», «Упсника» и «Капутника». После такой эпической неудачи правительство дало шанс фон Брауну. Ему тоже не было легко — ракета Redstone, надежная и отработанная, не могла вывести ничего на орбиту. Пришлось добавить еще целых три ступени с твердотопливными двигателями от боевых ракет. Эти три ступени не имели никакой системы управления, и, для того, чтобы спутник вышел на орбиту, связка верхних ступеней со спутником раскручивалась на земле, чтобы, после отделения от первой ступени, сохранить правильный вектор разгона. На видео пуска хорошо видно это вращение:
Первый американский спутник был запущен 31 января 1958 года. Он весил всего 8,3 кг, не считая не отделявшейся четвертой ступени, ровно в 10 раз меньше первого советского спутника. Но, несмотря на это, в нем впервые были применены транзисторы, а из научного оборудования удалось втиснуть счетчик Гейгера. Благодаря ему были открыты радиационные пояса ван Аллена. А США впереди ждала долгая и тяжелая космическая гонка, в которой они будут терпеть поражение за поражением до середины 1960-х, но, не потеряв решимости, сумеют ответить советским успехам пилотируемой лунной программой.
Первый небольшой триумф
Франция
Про первые спутники других стран знают меньше, а зря. Внезапно, третьей страной, запустившей спутник самостоятельно, стала Франция. На базе военной программы «драгоценные камни» была создана ракета-носитель Diamant («Алмаз»):
Которая 26 ноября 1965 года, с первой попытки, вывела на орбиту спутник «Астерикс» (да-да, названный в честь мультипликационного персонажа) массой 40 кг с радарным ответчиком, акселерометрами и датчиками угловых скоростей. Научной аппаратуры на спутнике не было. «Астерикс» был выведен на довольно высокую орбиту, летает до сих пор и не сгорит в атмосфере еще несколько веков.
Наверное, правильнее было бы назвать спутник Обеликсом...
Последующая космическая программа Франции была весьма любопытной, например, это была единственная страна, запускавшая в космос кошек. Кошки оказанной чести не оценили и сбегали, кто перед стартом, кто после посадки…
Наработки по Diamant легли в основу ракеты-носителя Ariane, и Франция до сих пор сохраняет космический стек технологий, в составе Европейского космического агентства и консорциума Arianespace.
Япония
Четвертое место занимает Япония. Поскольку технологии космических ракет очень тесно связаны с технологиями военных ракет, разработка которых обязательно вызвала бы серьезные политические проблемы, японцам пришлось придумывать такой способ сделать космическую ракету, чтобы она была совершенно непригодна в военных целях. Им это удалось. Четырехступенчатая ракета Lambda 4S не имела никакой системы управления на первых трех ступенях — ракета перед пуском наводилась вместе со стартовым устройством и для стабилизации при разгоне использовала пассивные аэродинамические стабилизаторы. После выхода за пределы атмосферы, система управления с единственным гироскопом разворачивала четвертую и отработавшую третью ступени по вектору, который хранился в гироскопе, раскручивала четвертую ступень и запускала ее двигатель.
Первые четыре пуска были неудачными, но с пятой попытки 11 февраля 1970 года удалось вывести на орбиту спутник «Осуми» (Ōsumi, назван в честь японской провинции).
Спутник имел массу 24 кг, нес научные приборы для измерений ионосферы, солнечного ветра и космических лучей, и сгорел в атмосфере совсем недавно — в 2003 году.
Китай
Всего на два месяца от Японии отстал Китай. Но Китай мог бы занять четвертое место, если бы не неудача в ноябре 1969. Зато со второй попытки 24 апреля 1970 ракета «Великий поход 1» вывела на орбиту спутник «Красный Восток 1».
При массе в 173 кг, больше, чем суммарная масса первых спутников других стран, китайский спутник отличался любопытной особенностью — вместо «бипов» он 26 дней исполнял песню «Алеет Восток», прославлявшую Мао Цзедуна.
А ракета «Великий поход 1» стала родоначальницей большого семейства китайских ракет-носителей:
Великобритания
Шестой страной, запустившей спутник самостоятельно, стала Великобритания. 28 октября 1971 года ракета Black Arrow запустила спутник Prospero:
Две ступени с головным обтекателем, третья ступень и спутник
Англичанам удача улыбнулась со второй попытки. Prospero представлял собой технологический спутник для тестирования телекоммуникационных технологий, из научных приборов на нем был только детектор микрометеоритов. Магнитофон на спутнике сломался спустя два года, но спутник не потерял полностью своей работоспособности, и с ним ежегодно проводили сеансы связи до 1996 года. Теоретически, он может быть «жив» до сих пор, в 2011 году были планы снова выйти с ним на связь, но, судя по имеющейся информации, эти планы не были реализованы.
Ракета Black Arrow весьма любопытна тем, что использовала уникальную топливную пару — керосин и концентрированную перекись водорода. К сожалению, после одного успешного запуска программа собственных ракет-носителей была закрыта, и сейчас Великобритания имеет сомнительную славу первой страны, потерявшей самостоятельный доступ к космосу.
Индия
Следующей страной «космический клуб» пополнился спустя целых 9 лет. 18 июля 1980 года Индия со второй попытки запустила спутник RS-1 (назван в честь Рохини, няньки Кришны). Тридцатипятикилограммовый спутник был технологическим, и, как и французский «Астерикс», передавал данные о работе последней ступени ракеты.
А ракета SLV стала первой из уже довольно значительного семейства индийских ракет-носителей:
Израиль
Еще восемь лет спустя самостоятельно смог запустить спутник Израиль. Ракета Shavit («Комета»), сделанная на базе баллистических ракет, запустила спутник Ofeq-1 («Горизонт-1») 19 сентября 1988 года. Первый спутник был тестовым, последующие — разведывательными. Ракета, модернизируясь, используется до сих пор.
Любопытно, что Израиль является единственной страной, которая запускает спутники не на восток, а на запад. С наклонением 141° спутники теряют «бесплатные» метры в секунду от вращения Земли, но при таком наклонении отработанные ступени падают в море, а не на соседние страны, с которыми было бы непросто договориться. Такое необычное наклонение имеет еще одно преимущество — разведывательные спутники примерно шесть раз в день проходят над Израилем и соседними государствами. Разведывательные спутники США или России, летающие обычно на полярных орбитах с наклонением в районе 90°, проходят над Ближним Востоком один-два раза в сутки.
Иран
Прошли долгие 11 лет. И, наконец, 2 февраля 2009 года свой первый спутник самостоятельно запустил Иран. Ракета Safir-1 («Посланник») вывела на орбиту спутник Omid («Надежда»).
Настала эра кубизма...
Северная Корея
Согласно официальной северокорейской истории КНДР запустила свой первый спутник в 1998 году. Спутник «Кванмёнсон-1» («Яркая звезда») был запущен на ракете «Пэктусан» (самая высокая гора Кореи) 31 августа и неделями летал над Землей, транслируя песни о Великом руководителе товарище Ким Чен Ире и Великом вожде товарище Ким Ир Сене. Но американские империалисты не подтвердили запуска — по их данным твердотопливная третья ступень разрушилась на своем участке работы, и спутник не вышел на орбиту. Второй спутник был официально запущен 5 апреля 2009 года. В официальных заявлениях северокорейский спутник опять пел песни о великих вождях, но империалистические средства контроля космического пространства утверждали, что на орбиту спутник не вышел. Попытка пуска 13 апреля 2012 года закончилась официально признанной аварией, зато 22 декабря 2012 года спутник «Кванмёнсон-3» успешно был запущен на полярную орбиту ракетой «Ынха-3» («Галактика»), и с этим согласились все, включая империалистов. Что любопытно, песен о великих вождях мир не дождался и в этот раз — спутник либо быстро вышел из строя, либо не вел широкого вещания.
Кому не повезло
Из тех стран, которые собирались выйти в космос, но так и не смогли, больше всего жаль Бразилию. В 2003 году при подготовке к третьей попытке самостоятельного запуска спутника на космодроме Алькантара произошел взрыв, погиб 21 человек. Десять с лишним лет были потрачены впустую на попытки кооперации с Украиной и размещение на космодроме Алькантара еще ни разу не летавшей ракеты «Циклон-4» — в апреле 2015 года сотрудничество было прекращено. Но бразильцы не сдаются — сейчас рассматривает вопрос сотрудничества с Россией и размещения в Алькантара ракет «Ангара», к тому же, по имеющимся данным, возобновлены работы по созданию собственной ракеты-носителя VLS, пуск которой со спутником планируется на 2018 год.
Немного грустно было наблюдать за космической программой Южной Кореи — попытки запуска ракеты KSLV-1 окончились неудачей в 2009 и 2010 годах, а попытка пуска в 2012 году была перенесена на январь 2013 из-за обнаруженных проблем ракеты-носителя, и Северная Корея успела раньше. И даже успешный с третьей попытки пуск все равно не позволяет причислить Южную Корею к полноценным космическим державам, потому что первая ступень была российского производства. Что ж, подождем 2020 года, когда планируется пуск полностью южнокорейской ракеты.
За 58 лет всего 10 стран смогли самостоятельно выйти в космос. Поживем — увидим, как распределятся места во второй десятке — престижность принадлежать к «космическому клубу» не падает с возрастанием номера.
Небольшое объявление: Самарцы! Я буду в вашем городе 8 и 9 октября, посмотрю космические музеи и прочитаю лекцию в антикафе New York coffee. Приходите :)
