Первое приближение: как СССР запустил космический аппарат к Луне
Для того времени это было фантастическое достижение. Земляне сделали первый шаг к освоению других планет. Советским ученым первым в мире удалось запустить автоматическую станцию, которая приблизилась к Луне и подарила нам новые знания о космосе. «Известия» вспоминают, как это было.
Как создать лунник.
В октябре 1957 года весь мир узнал русское слово «спутник». Так началась космическая эра. А уже весной 1958 года Сергей Королёв в беседе с президентом академии наук Мстиславом Келдышем говорил, что пришло время вырваться из околоземного пространства и «атаковать Луну». И это была, по выражению главного конструктора, «мечта в чертежах», почти готовая к реализации. Келдыш лунную программу поддержал, помог доказать в ЦК, что это не пустая трата денег и сил, что это необходимо и для науки, и в конечном итоге для обороны.
Не дремали и американцы. Они понимали: достойно ответить «большевикам» на запуск спутника и собачек-космонавток можно, только достигнув хотя бы окрестностей Луны. С августа по декабрь они совершили четыре попытки послать туда свой аппарат. Но все эти запуски окончились неудачно — ракеты просто не взлетели. Однако дух соревнования, дух звездной гонки подстегивал и советских, и американских конструкторов. Опыт неудачных запусков лунников имелся и у королёвцев — в 1958 году у нас тоже не взлетело несколько ракет. Ошибки проанализировали и учли при подготовке запуска аппарата «Луна-1».
Будущий космонавт, инженер Георгий Гречко, разрабатывавший баллистику полета, вспоминал, как долго ученые не могли решить — какова поверхность Луны, твердая или мягкая? Главный конструктор прервал дискуссию в своей манере. Взял блокнот, написал крупными буквами: «Луна твердая. Королёв». И все стали исходить из этого предположения, еще не доказанного.
Необходимо было увеличить скорость ракеты с 8 до 11 км/с. Для запуска спутника хватало первой космической скорости, но теперь нужно было прорваться через околоземную орбиту. Задача потребовала новых технических решений. Конструкцию «Востока» дополнили третьей ступенью, так называемым блоком Е с кислородно-керосинным двигателем РД-0105, который помог обеспечить необходимую скорость.
Разработка маршрута превратилась в настоящий ребус. Пришлось постараться, чтобы аппарат приблизился к Луне именно в то время, когда за ней можно наблюдать с территории Советского Союза. Впервые при космическом старте следовало учитывать положение небесных тел, внимательно изучая астрономические данные. «Надо было попасть пулей в летящего воробья, стоя на платформе движущегося поезда», — рассказывал один из проектантов станции.
Внешне станция напоминала первый спутник — это был алюминиевый шар с герметичным стыком двух полусфер. На его поверхности красовались четыре стержневые антенны, штырь с магнитометром, две протонные ловушки и два датчика для изучения метеорных частиц. Но весил этот шарик почти в 10 раз больше спутника. Ученые стремились не загрязнить таинственную лунную поверхность. Станцию термически простерилизовали.
Внутри поместили научную аппаратуру: магнитометр, детектор микрометеоритов, счетчик космических лучей, камеру, в которой хранился килограмм натрия, с системой для постоянного подогрева. Нашлось место и для государственной символики: в луннике нашли место для двух металлических вымпелов с гербами Советского Союза и надписями «СССР, январь, 1959 г.». Но главное — под руководством Михаила Рязанского ученым удалось обеспечить радиосвязь, которая не должна была подвести даже после прилунения.
Лунник должен был прилуниться, как метеорит, — разбиться о поверхность Луны, оставив на ней аппаратуру и вымпелы. Такова задача-максимум. Но сначала предстояло развить вторую космическую скорость, проверить связь с Землей на максимальных расстояниях, получить информацию о космическом пространстве, о котором люди почти ничего не знали. Всё это делалось впервые.
Полет с эффектом кометы.
2 января 1959 года ракета-носитель «Восток-Л» стартовала с площадки космодрома, который позже весь мир узнает под именем Байконур. Тогда ракетчики чаще называли его по имени близлежащего села — Тюра-Тамом. После выхода ракеты на расчетную траекторию от нее отделилась автоматическая межпланетная станция (АМС) «Луна-1».
По пути на Луну техника сработала безупречно. «Восток» вывел аппарат на нужную траекторию, ступень благополучно отделилась от ракеты-носителя. Впервые в истории удалось достигнуть второй космической скорости. Недаром в сообщениях ТАСС конструкцию называли первой космической ракетой.
Пожалуй, самый яркий и эффектный эксперимент этого запуска получил название «Искусственная комета» — и состоялся он 3 января в 3 часа 56 минут и 20 секунд по московскому времени. На расстоянии около 120 тыс. км от Земли с помощью автоматики лунник выпустил облако паров натрия. Рассеиваясь, облако светилось оранжевым светом в течение нескольких минут. Его можно было наблюдать с Земли как небольшую звезду. Идею этого безопасного взрыва — самого настоящего спектакля в космосе — предложили астрономы Иосиф Шкловский и Владимир Курт.
Фотографию это явления успел сделать астроном Мстислав Гневышев на Горной станции Главной астрономической обсерватории под Кисловодском. Мир получил яркое доказательство научно-технической победы. После этого трудно было оценивать полет скептически — и даже его недоработки воспринимались как нечто выдающееся. Американским исследователям из Лаборатории реактивного движения (Пасадена, штат Калифорния) 4 января удалось поймать сигнал, подтверждавший запуск СССР первой в мире межпланетной станции.
Полет на десятилетия.
Прилуниться аппарату не удалось. Он пролетел в 6 тыс. км от лунной поверхности, что, как считалось, немного, с учетом того что среднее расстояние между двумя планетами 384 400 км. Скорее всего, сказалась ошибка в настройках наземного радиолокационного оборудования. Острословы с сарказмом отмечали: математики все-таки решили отметить Новый год… А исправить минимальный недочет в рабочем порядке было невозможно: методика коррекции космических аппаратов в полете в то время только разрабатывалась. Называют и другую причину: расчетчики не учли секунды, которые необходимы, чтобы отправленная команда дошла до станции. И уже на старте началось отклонение от траектории полета.
Но в космосе тем не менее появился первый рукотворный спутник Луны. В то время лунник получил новое, символическое название — «Мечта». О таком полете — даже не вполне точном — действительно много лет мечтали все ученые, неравнодушные к межпланетным путешествиям. Вскоре кондитерские фабрики Советского Союза стали выпускать конфеты-карамель «Мечта», по форме напоминавшие автоматическую лунную станцию.
5 января 1959 года около 10 утра связь с межпланетной станцией прервалась. Для первого лунника начался долгий свободный полет, о маршрутах которого его создатели знали только предположительно. Но станция за несколько дней исправной работы успела сделать невероятно много. Благодаря данным, полученным с «Луны-1», Земля получила ранее неизвестные сведения о внешнем радиационном поясе, которые помогли при подготовке первых космонавтов — сработал бортовой магнитометр! Исследователи обогатили свои знания о земной магнитосфере. Выяснилось, что у Луны нет своего магнитного поля. Кроме того, лунник сумел сделать первые прямые измерения солнечного ветра, и было обнаружено, что в межпланетном пространстве содержится ионизированный газ. До января 1959 года этого и предположить не могли, а тут получили точные доказательства. Словом, ученые впервые сумели «дотянуться» до соседней планеты и провести разведку окололунного пространства.
Скорее всего, станция мчится по космическим просторам и в наше время — и продолжает свое путешествие по орбите между Марсом и Землей. Придет время — и, быть может, исследователи узнают подробности ее судьбы.
Техника быстро совершенствовалась, и королёвцы уже готовились не только к новым запускам спутников и автоматических станций, но и к пилотируемым космическим рейсам. После этого рейса Советский Союз несколько лет лидировал в освоении окололунного пространства, удивляя мир научно-техническими прорывами. Королёв постоянно усложнял задачи — и подчас их удавалось выполнить с блеском. В сентябре 1959 года новый аппарат совершил жесткую посадку на Луне, а через месяц новый советский лунник передал на Землю первые в истории фотографии обратной стороны Луны. Всё это были настоящие открытия. А зимой 1966 года «Луна-9» первой в мире совершила мягкую посадку на планете влюбленных. Так советские космические аппараты открыли лунную трассу. А начался этот путь 4 января 1959 года.
Автор — заместитель главного редактора журнала «Историк».
