Наука и техника: прошлое и настоящее

Отечественная лунная одиссея

Начало всем космическим исследованиям на нашей планете положил запуск 4 октября 1957 г. в Советском Союзе первого в мире искусственного спутника Земли (ИСЗ). Началась подготовка к штурму дальнего космоса – создание космических аппаратов для исследования Луны, Марса, Венеры.

Предприятия нашей ракетно-космической отрасли к этому времени накопили достаточный опыт для осуществления межпланетных полётов. Но для этого ракета должна была достичь второй космической скорости (11,2 км/с), а мощности двигателей существующей двухступенчатой ракеты-носителя Р-7 (8К71) было недостаточно. В кратчайший срок была создана третья (космическая) ступень, получившая название блок Е. Президент АН СССР М.В.Келдыш в конце 1957 г. впервые предложил разработать несколько научно-технических проектов по исследованию Луны космическими аппаратами. Главный конструктор С.П.Королёв уже в январе 1958 г. выступил с докладом «О программе исследования Луны», в котором обосновал предлагаемые проекты.

Для его реализации необходимо было создать многоступенчатую ракету-носитель (РН) с мощными двигателями, работающими на высококалорийном топливе, особо точную систему управления полётом, а также новое наземное стартовое оборудование. Телеконтроль приземного участка полёта и, что особенно важно, телеуправление космическим аппаратом по всей трассе полёта, возлагались на командно-измерительный комплекс. Новая РН должна была не только вывести лунный космический аппарат на промежуточную околоземную орбиту, но и для преодоления земного притяжения сообщить ему скорость чуть больше 11,2 км/с.

В кратчайшие сроки коллективами ОКБ-154^* (главный конструктор С.М.Косберг) и ОКБ-1^** (главный конструктор С.П.Королёв) был разработан первый отечественный кислородно-керосиновый двигатель, которого ещё не знала мировая ракетная техника. Он предназначался для третьей ступени, что существенно увеличило мощность двухступенчатой РН Р-7.

В начале марта 1958 г. С.П.Королёв и М.К.Тихонравов подготовили и представили в ЦК КПСС и Совет министров СССР записку «О перспективных работах по освоению космического пространства». В результате рассмотрения изложенных предложений 20 марта 1958 г. было принято постановление «О запусках космических объектов в направлении Луны» – программа «Е», включающая создание, выведение и целенаправленное управление специальными лунными космическими аппаратами в соответствии со следующими проектами:

– Е-1 – научные исследования на трассе полёта лунного космического аппарата (ЛКА) Земля–Луна по траектории прямого попадания на Луну;

– Е-2 – получение глобальных фотографий Луны с движущегося по облётной траектории ЛКА и последующая радиопередача их на Землю;

– Е-3 – более детальная фотосъёмка Луны с облётной траектории;

–  Е-4 – проведение мощного взрыва на Луне;

– Е-5 – выведение космического аппарата на орбиту искусственного спутника Луны;

– Е-6 – мягкая посадка на Луну;

– Е-7 – выведение на орбиту искусственного спутника Луны (ИСЛ) и трансляция на Землю телевизионного изображения поверхности Луны;

– Е-8 – доставка на Луну подвижного исследовательского аппарата, управляемого с Земли.

В соответствии с этой программой и с учётом проектной схемы полёта первых двух ЛКА требовалось создание комплекса телеуправления. В него должны были входить станции траекторных измерений и приёма телеметрической информации. Результаты траекторных измерений на приземном участке полёта РН передавались в вычислительные центры НИИ-4 Минобороны (МО), АН СССР, Отделение прикладной механики АН СССР, МГУ им. М.В.Ломоносова и ВЦ-1 МО.

Одной из главных задач телеуправления лунными аппаратами стало создание радиотехнической командной системы с соответствующей дальностью действия. А разместить её надо было в районе, удалённом от источников радиопомех, по возможности на возвышенном месте и приближенном к существующим телефонно-телеграфным связям.

Выбор пал на гору Кошка на побережье Чёрного моря вблизи Симеиза, рядом с научной станцией ФИАН СССР им. П.Н.Лебедева. Там были развёрнуты: радиолокационная станция траекторных измерений; станция измерения дальности и радиальной скорости, приёма, регистрации и обработки телеметрической информации с борта лунного космического аппарата; аппаратура сигналов единого времени; интерферометр ФИАН СССР для траекторных измерений; приёмная аппаратура ИРЭ АН СССР и др. Приёмная антенна в виде синфазной решётки из 192 крестообразных вибраторов с эффективной площадью 120 м² была установлена на опорно-поворотном устройстве, демонтированном с трофейного немецкого радиолокатора. Так был создан космический измерительный комплекс, обеспеченный круглосуточной связью с Москвой, местным сухопутным и морским командованием, а также с полигоном Байконур, где готовился к полёту на Луну первый космический аппарат.

Оперативная группа разработала сетевой график, объединявший все этапы работы предстоящего космического эксперимента. За его выполнением осуществлялся жёсткий контроль. Акт о готовности комплекса к работе был подписан 27 сентября 1958 г. С этого времени, согласно утверждённым программам и планам, оперативная группа приступила к руководству автономными (частными), комплексными и генеральными тренировками совместно с полигоном Байконур и участвующими в этой работе другими космическими службами. Таким образом, по сути, был создан первый в истории отечественной космонавтики Центр дальней космической связи.

2 января 1959 г. в 19 ч 41 мин 21 с по московскому времени боевым расчётом ракетных частей МО СССР с 1-й стартовой площадки научно-исследовательского и испытательного полигона в Тюра-Таме Казахской ССР (ныне космодром Байконур) осуществлён старт ракеты «Восток-Л» с лунным космическим аппаратом Е-1.

Траектория полёта к Луне состояла из трёх частей: участок разгона, на котором ракетоноситель в определённой точке пространства приобретал необходимую скорость для преодоления земного притяжения; участок свободного полёта, который начинался после выключения двигательной установки блока Е и отделения приборного отсека; участок полёта под действием притяжения Луны.

Наступало расчётное время появления объекта в зоне радиовидимости Симеизского пункта. По громкой связи дежурный инженер первой смены сообщил: «Есть сигнал! Ведём приём! Сигнал устойчивый!» – и телеметрическая станция приступила к приёму информации.

Согласно утверждённой программе (идея профессора И.С.Шкловского), 3 января 1959 г. в 3 ч 57 мин на расстоянии 113 тыс. км от Земли космический аппарат, находясь над Индийским океаном, выпустил натриевое облако, образовав искусственную комету. На ночном небосводе появилось золотисто-оранжевое образование, видимое в телескоп. Наблюдатели с Земли могли визуально следить за его движением. Сотрудники главной Пулковской астрономической обсерватории АН СССР с горной Солнечной станции вблизи Кисловодска запечатлели на фотоплёнке эту первую в мире «туманность», рождённую по воле человека.

Траектория первой искусственной планеты

3 января 1959 г. радио, телеграф и все газеты мира передали сообщение ТАСС «О запуске космической ракеты в сторону Луны». Полёт до Луны продолжался 34 ч. 4 января в 6 ч на расстоянии 370 тыс. км от Земли контейнер отделился от блока Е и... пролетел мимо диска Луны на расстоянии 5995 км. Причиной промаха, скорее всего, была ошибка в 2° выставления антенн радиоуправления по углу местности на Земле при подготовке пуска.

В заключительном сообщении ТАСС указывалось, что «…в связи с израсходыванием ресурса источника питания радиосвязь с ракетой прекратилась 5 января около 10 часов московского времени». Программа телеконтроля лунного космического аппарата и научные исследования были завершены. К этому времени «Луна-1» удалилась от Земли на 597 тыс. км. Так был установлен мировой рекорд радиосвязи.

7–8 января «Луна-1» вышла на свою гелиоцентрическую орбиту и стала первой в мире искусственной планетой Солнечной системы, получившей с чьей-то лёгкой руки имя «Мечта». Она до сих пор совершает за 450 земных суток один оборот вокруг Солнца (минимальное расстояние 146,41 млн км, максимальное – 197,21 млн км), неся на борту вымпелы с Государственным гербом Советского Союза и надписью «Союз Советских Социалистических Республик. Январь-1959».

Таким образом, запуск «Луны-1» позволил: впервые в мире превзойти вторую космическую скорость и выйти за пределы гравитационного поля Земли; полностью проверить работу третьей ступени РН и систему радиовзаимодействия бортовой аппаратуры ЛКА с наземными радиотехническими средствами; принять телеметрию; обработать результаты оперативного определения координат орбиты; наладить взаимодействие комплекса измерительных средств телеконтроля с вычислительными центрами. Сенсационным открытием оказалось отсутствие у Луны магнитного поля. Вблизи Луны были зарегистрированы сильные потоки ионизированной плазмы, названные впоследствии солнечным ветром.

Так начался принципиально новый этап исследования естественного спутника Земли – космическими аппаратами. 12 сентября 1959 г. в 9 ч 39 мин 41,85 с стартовала РН «Восток-Л» со второй советской космической ракетой СКР-2 – «Луной-2», по своей конструкции практически ничем не отличавшейся от «Луны-1». Для визуального наблюдения за космической ракетой 12 сентября в

21 ч 39 мин 42 с на удалении около 150 тыс. км от Земли с помощью натриевого облака так же, как и при полёте «Луны-1», была образована искусственная комета. Она наблюдалась и фотографировалась специалистами обсерваторий многих стран мира в течение

5–6 мин. «Луна-2» достигла-таки поверхности Селены (Луны) восточнее Моря Ясности вблизи кратеров Аристилла, Архимеда и Автолика на селенографической широте 30° и долготе 0°.

В сообщении ТАСС говорилось: «Сегодня, 14 сентября, в 00 ч 02 мин 24 с московского времени вторая советская космическая ракета достигла поверхности Луны. Впервые в истории осуществлён космический полёт с Земли на другое космическое тело. В ознаменование этого выдающегося события на поверхность Луны доставлены вымпелы с изображением Герба Советского Союза и надписью «Союз Советских Социалистических Республик. Сентябрь-1959».

В процессе полёта с «Луной-2» было проведено три сеанса радиосвязи, каждый продолжительностью около 3 ч. Силы и средства Центра дальней космической связи позволили непрерывно контролировать соответствие действительной траектории полёта расчётным данным, выдать достоверный прогноз попадания в Луну, определить район прилунения и получить большой объём ценной научной информации. Обработка результатов измерений и определение элементов орбиты «Луны-2» осуществлялись первой наземной ЭВМ типа КА-378. Исследования, проведённые «Луной-2», подтвердили, что Луна практически не имеет собственного магнитного поля и радиационных поясов.

Было бы ошибочным думать, что проект Е-1 выполнялся гладко. Были и неудачи. Вероятно, читателям интересно узнать, как же всё проходило на самом деле. Как видно из таблицы, первые шаги, которые надо было сделать, чтобы перелететь на другое небесное тело, были трудными. Но они всё же были сделаны.

Космический проект Е-1 был выполнен. Потом были и другие, более интересные и фантастичные.

Дата старта	Аппарат	Особенности полёта
23.04.58	Е-1 № 1	Взрыв РН на 93-й секунде полёта
12.10.58	Е-1 № 2	Взрыв РН на 104-й секунде полёта
04.12.58	Е-1 № 3	Взрыв РН на 245-й секунде полёта
02.01.59	Е-1 № 4 «Луна-1» («Мечта»)	Достижение впервые в мире 2-й космической скорости. 05.01.59 г. Образование первой искусственной кометы. Создание первого искусственного спутника Солнца. 05.01.59 г. в 10ч 00м. Прекращение связи с КА
18.06.59	Е-1 № 5	Отказ 2-й ступени РН
06.09.1959 08.09.1959 09.09.1959	Е-1 № 6	Перенесение стартов из-за неполадок в РН на 12.09.59 г.
12.09.1959   9ч 39м 41,8с	Е-1 № 7 «Луна-2»	12.09.1959 в 21ч 39м 42с. Образование второй искусственной кометы. 14.09.59 г. в 00ч 02м 24с. Доставка вымпелов на Луну – первый в мире перелёт на другое небесное тело
Примечание. Ракета-носитель 8К72, цель полётов – доставка на Луну советских вымпелов.

Продолжение следует

Вячеслав Георгиевич Довгань – генерал-майор, военный специалист по телеуправлению самоходными лунными аппаратами и эксплуатации медицинской техники, в армии с 1954 по 1989 гг. Участник боевых действий в Афганистане (1985). Окончил Камышинское артиллерийское техническое училище (1957), ВА им. Ф.Э.Дзержинского (1967), к.в.н., профессор, почётный член Российской академии космонавтики им. К.Э.Циолковского и Академии медико-технических наук, чл.-корр. Международной инженерной академии. С 1967 г. старший инженер отделения средств связи и службы единого времени (г. Симферополь). В 1968 г., пройдя спецотбор в группу управления самоходными лунными аппаратами, получил квалификацию «Водитель лунохода». После посадки на Луну «Луны-17» участвовал в телеуправлении передвижной научной лабораторией «Луноход-1» (1970–1971). 16 января 1973 г. КА «Луна-21» с посадочной платформы свёл «Луноход-2» на поверхность Луны, который за 4 месяца преодолел 37 км, установив мировой рекорд. Участвовал в работах с «Лунами-15», «-16» по забору и доставке на Землю лунного грунта, «Марсами-2», «-3» и «Венерами-5», «-6», «-7», «-8», с «Салютом-3», «Союзами-14», «-15». С 1974 г. работал в Главном военном клиническом госпитале им. академика Н.Н.Бурденко, создавая службу технического обеспечения медчастей и учреждений ВС СССР. С 1982 г. главный инженер НИИ военной медицины. Участник исследовательских учений по применению нейтронного оружия на Семипалатинском полигоне (1984). Автор более 120 научных трудов. Управляющий делами ЦС «Союза ветеранов Космических войск», член бюро МОО «Союз ветеранов-ракетчиков», объединения «Ветераны военно-медицинской службы». Награждён орденами Ленина, «Знак Почёта», орденом Петра Великого I степени и другими медалями и знаками отличия. Его имя занесено в энциклопедию «Лучшие люди России» (2004). Почётный радист СССР, ветеран космонавтики России, заслуженный испытатель космической техники, член Международного союза славянских журналистов.

---

^* Ныне ОАО «Конструкторское бюро химавтоматики».

^** Ныне ОАО «Ракетно-космическая корпорация „Энергия” им. С.П.Королёва».