108 минут, изменившие мир
Шрифт:
Блок «Е» и межпланетная станция «Е-1» (рисунок А. Шлядинского)
Блок «Е» стартовал с центрального блока «А» в «горячем» режиме – то есть двигатели центрального блока «семерки» в тот момент еще работали. Было понятно, что случайное повреждение центрального блока факелом может привести к непредсказуемым последствиям. Поэтому сверху на блоке «А» установили отражатель с жаростойким покрытием и ферменный переходный отсек.
Трехступенчатая ракета-носитель «Лунник» («Мечта», «Восток-Л»).
Систему управления для блока «Е» разрабатывал Николай Алексеевич Пилюгин. Самой трудной тут была задача «перехвата» управления после отделения от центрального блока. Требовалось не только «выправить» третью ступень, но и надежно управлять ею в течение почти шести минут разгона к Луне и точно выключить по набору скорости. Причем перед этим на активном участке разгона «Р-7А», пока функционируют системы управления всех трех ступеней, нужно сформировать последующую траекторию полета и заложить ее в бортовую систему управления. Этот фронт работ взяли на себя ученые из Математического института имени Стеклова и баллистики НИИ-4, обосновавшиеся в Болшево.
Требовала доделки и система радиоуправления ракет, за которую отвечал Михаил Сергеевич Рязанский. Изначально в НИИ-4 планировали создать отдельные пункты радиоуправления (РУПы) со специальной аппаратурой «Слон». Однако опыт использования НИП-1, который оказался не нужен, фактически дублируя работу ИП-1 Тюра-Тама, показал, что для сокращения сроков и увеличения эффективности проще применять уже существующие РУП-А и РУП-Б полигона, развернутые для радиокоррекции ракет «Р-7».
Станции пункта радиоуправления РУП-А
РУПы располагались симметрично относительно трассы полета ракеты по обе стороны от точки старта на расстоянии 276 км: РУП-А в поселке Тартугай (Чиилийского район Кзыл-Ординской области, Казахстан), РУП-Б в поселке Тогыз (Шелкарский район Актюбинской области, Казахстан). Бортовая аппаратура радиоуправления состояла из восьми бортовых приборов и размещалась в автомобильных «кунгах». На РУП-А вместе с резервными находилось тринадцать автомашин и два павильона пеленгаторных антенн. На «зеркальном» пункте – четыре автомашины.
При запуске первых спутников РУПы не применялись – ведь для облегчения космического варианта «Р-7» с нее сняли все оборудование, связанное с радиоуправлением. Однако при «стрельбах» по Луне без него было не обойтись. Система радиоуправления должна была выходить на связь с ракетой перед разделением ступеней на 110-й секунде полета, а заканчивала работу после выдачи предварительной (выключение основных двигателей блока «А») и главной команд (выключение рулевых двигателей блока «А») в диапазоне 300–310 секунд. За это время она должна была скорректировать движение ракеты так, чтобы блок «Е» точно вышел в район запуска своего двигателя, рассчитанный баллистиками.
Подверглась модернизации и базовая структура Командно-измерительного комплекса. Директивой Генерального штаба от 12 июля 1958 года был упразднен НИП-5 в поселке Искуп, НИП-12 из Новосибирска был перемещен в город Колпашево Томской области, а упраздненный НИП-8 все-таки развернули в городе Щелково под Москвой. Кроме того, изменения коснулись состава оборудования НИПов: вместо устаревших станций СОН-2Д, «Ландыш», «Иртыш» начались поставки новой траекторно-измерительной станции «Кама-Е».
Пожалуй, важнейшими нововведениями в структуре КИКа на «лунном» этапе освоения космоса стало создание временного НИПа, которому позднее предстояло вырасти в Евпаторийский Центр дальней космической связи. Его развернули в 1958 году на горе Кошка в Крыму, рядом с Симеизской обсерваторией (НИП-41Е). В состав оборудования временного НИПа (так же как на НИП-6 близ Елизово на Камчатке) была включена принципиально новая аппаратура разработки НИИ-885, получившая условное наименование РТС-Е1,2. Эту аппаратуру постепенно довели до уровня многофункциональной системы по радиоуправлению лунными аппаратами, приема от них телеметрической информации, фототелевизионных изображений и определению траекторий на расстояниях порядка полумиллиона километров. Для записи принимаемых сигналов на этих станциях даже имелись магнитофоны с перфорированной лентой, а для воспроизведения изображений применялся фототелевизионный аппарат «Волга».
После того как вся эта кропотливая работа была завершена, 2 сентября 1958 года вышло постановление о пусках станций к Луне, начиная с текущего месяца. Столь скорому появлению такого документа способствовали усилия американцев по завоеванию приоритета в освоении космического пространства. Упустив первенство на этапе спутников, они ударно разработали космический аппарат Pioneer [146] , предназначенный для изучения Луны и окололунного пространства. Семнадцатого августа 1958 года с мыса Канаверал [147] был осуществлен пуск аппарата этой серии массой 38 кг, однако взрыв ракеты Thor на 77-й секунде прервал его полет.
146
Первый американский космический аппарат серии Pioneer конструктивно был очень прост. Он представлял собой позолоченный конус, изготовленный из стекловолокна и покрытый черно-белыми полосами, высотой 51 см и диаметром основания в 23 см – он же сам по себе являлся антенной. В этом контейнере были размещены два счетчика Гейгера – Мюллера для измерения радиации, радиопередатчик и химические батареи. Этому аппарату удалось добраться до Луны только со второй попытки – 4 марта 1959 года.
147
Мыс Канаверал на атлантическом побережье штата Флорида (28°35' с. ш., 80°39' з. д.) был выбран как место для ракетного полигона благодаря близости к экватору и свободной акватории Атлантического океана к востоку от стартового комплекса. Работы на мысе начались в мае 1949 года, а 19 июля 1950 года состоялся первый ракетный запуск – в небо взлетела ракета Bumper № 8. Сегодня космодром на мысе Канаверал включает в себя три юридически обособленные территории: Станция ВВС США «Мыс Канаверал», Космический центр имени Джона Ф. Кеннеди и космопорт «Флорида».
Советская межпланетная станция «Е-1», разработанная группой Глеба Юрьевича Максимова [148] , была намного тяжелее (187 кг) и конструктивно походила на первый простейший спутник, представляя собой сферический контейнер из двух алюминиево-магниевых полусфер радиусом 400 мм, соединенных 48 болтами через шпангоуты. На верхней полусфере размещались четыре стержневые антенны радиопередатчика, работающего на частоте 183,6 МГц, две протонные ловушки для обнаружения межпланетного газа и два пьезоэлектрических «микрофона» для регистрации ударов метеоритных частиц. Полый алюминиевый штырь на полюсе верхней полусферы нес датчик для измерения магнитного поля Луны. На нижней полусфере размещались еще две протонные ловушки и две ленточные антенны радиопередатчика. Внутри контейнера на приборной раме закрепили два радиопередатчика, блоки приемников и телеметрии, научную аппаратуру, серебряно-цинковые аккумуляторы и окисно-ртутные батареи.
148
Максимов, Глеб Юрьевич (1926–2001) – советский конструктор, специалист по проектированию космических аппаратов. В 1949 году закончил Московский авиационный институт и попал на работу в НИИ-4 Министерства обороны. Там в составе группы М. К. Тихонравова рассчитывал баллистические характеристики траектории полета ракет средней дальности. В 1949 году перевелся в ОКБ-1. В 1956 году участвовал в проектировании первого искусственного спутника Земли, затем переключился на проекты межпланетных аппаратов. С 1959 года группа Г. Ю. Максимова приступила к работе над проектом пилотируемого полета на Марс, однако в начале 1970-х эти работы были остановлены.
Советская межпланетная станция «Е-1» («Луна-1») (© РКК «Энергия»)
При запуске контейнер располагался сверху блока «Е» и был закрыт сбрасываемым коническим обтекателем. Кроме того, на корпусе ракетного блока поместили два радиопередатчика с антеннами, счетчик космических лучей, радиосистему определения траектории полета и аппаратуру для создания искусственной натриевой кометы.
Несмотря на тщательную отработку всех элементов космической системы, на начальном этапе советских ученых и конструкторов ждало разочарование.
Размещение станции «Е-1» в на ракетном блоке «Е» (© РКК «Энергия»)
При пуске 23 сентября 1958 года станция «Е-1» погибла в результате развала ракетного «пакета» на 87-й секунде полета.
Одиннадцатого октября 1958 года состоялся новый старт, и снова неудача: на 104-й секунде ракета разрушилась из-за возникновения резонансных вибраций конструкции от пульсаций давления в двигателях.
Гибелью «семерки» закончился и пуск 4 декабря 1958 года – на этот раз поломался редуктор-мультипликатор насоса перекиси водорода блока «А», из-за этого тяга двигателей резко упала, и аварийная система выключила их.