Ракетостроение

Момент, я считаю, очень интересный, мы уже наблюдаем скрытую политическую игру, которая ещё только зарождалась, но продолжилась в последующем  в более откровенной форме.

Однако же «Юпитер С» 7 августа 1957 достигает высоты 960 (км), но она не была оснащена  дополнительной ступенью, при помощи которой возможно было вывести на орбиту первый искусственный спутник США. После шокирующего фон Брауна запрета Эйзенхауэра в процессе работы над «Авангардом» возникли  технические трудности. Как бы печально не звучало тогда это заявление президента для американских исследователей космоса, вскоре стало очевидно, что США смогут запустить свой искусственный спутник в 1958 году. В это время в степях Казахстана в местечке Тюратам советский конструктор Королёв готовил к запуску первую в мире межконтинентальную баллистическую ракету. 26 августа 1957 года  СССР объявил, что третьего августа был произведён запуск  «первой сверхдальней межконтинентальной  многоступенчатой баллистической ракеты». Первая ступень была сделана на базе связки из пяти геофизических ракет. Четыре боковые ракеты, выработав топливо, сбрасывались, а центральный блок продолжал полёт, достигая больших высот. Когда первая цель, создание МБР, была достигнута, Королёв начал готовить следующую ракету для более зрелищного запуска.

Постановление о работах в СССР над искусственным спутником Земли (ИСЗ) было принято 30 января 1956 года. Оно предусматривало создание в 1957-1958 гг. и выведение ракетой типа  Р-7 неориентированного искусственного спутника Земли массой 1000-1400(кг) с аппаратурой для научных исследований массой 200-300(кг). Главным исполнителем проекта назначили  ОКБ-1. К концу 1956 года выяснилось, что есть реальная угроза срыва намеченных планов по запуску конструируемого спутника из-за трудностей создания научной аппаратуры и более низкого удельного импульса тяги в пустоте двигателей ракеты Р-7.(304 вместо 309-310(кг*с/кг) по проекту). Правительством был установлен новый срок запуска- апрель 1958 года. В связи с этим ОКБ-1 внесло предложение  о запуске простейшего спутника массой порядка 100(кг)  в апреле-мае 1957 года, до начала Международного геофизического года (июль 1957 года). В связи с этим постановлением ОКБ-1 15 февраля 1957 года было принято постановление, предусматривающее  выведение простейшего неориентированного спутника Земли, который представлял собой контейнер сферической формы диаметром 580(мм). Его корпус состоял из двух полуоболочек со стыковочными шпангоутами, соединёнными между собой 36 болтами.

Итак, запуск ракеты-носителя 8К71 ПС М1-ПС(модификация Р-7) с первым ИСЗ состоялся 4 октября 1957 года по московскому времени  (это был пятый пуск ракеты Р-7). II ступень ракеты со спутником вышла на орбиту с перигеем 228 и апогеем 947 (км) и временем одного оборота вокруг Земли 96, 2 мин.  ИСЗ  отделился от  II ступени ракеты-носителя на 315-й секунде после старта.

Московское радио выдало в эфир эти потрясающие весь мир новости на следующий день после запуска, 5 октября. Название аппарата, «Спутник», было весьма естественно для русского языка. Оборудование «Спутника» было простейшим. В него входили два радиопередатчика весом 3,5 (кг), передававшие сигнал на частотах 20 и 40 (МГц). Их принимали радиоприёмники по всему миру, и простенький «бип-бип» стал синонимом начала  Космической Эры. Кроме того, они не давали покоя всему западному миру, особенно США, которые проиграли космическую гонку государству, во всеуслышание объявлявшемуся отсталым и не обладающим столь мощными, как у Америки, технологиями.

Помимо  этого, «Спутник» продемонстрировал миру первое применение искусственных спутников Земли. Внутри сферического корпуса, заполненным жидким азотом, находились температурные датчики. Данные с них преобразовывались в изменение тональности сигнала со спутника. Это позволяло инженерам следить за воздействием изменений температуры на работу систем спутника. Характер прохождения сигналов через атмосферу Земли способствовал исследованию ионосферы, а изменения в движении по орбите спутника и последней ступени ракеты давали возможность оценивать плотность атмосферы на различных высотах. Пеленгация сигналов «Спутника» западными станциями стала первым шагом к созданию современной системы GPS, поскольку точное определение положения «Спутника» на орбите достигалось за счёт Эффекта Доплера, смещения частоты электромагнитной, звуковой или другой волны при движении её источника относительно наблюдателя.

В соответствии с установленными международными правилами, появившиеся на орбите объекты получили номера 1957Альфа 1,2 и 3. Обозначение  Альфа 1 получила центральная часть ракеты-носителя, весившая после выработки топлива примерно 7,5 тонны. Впоследствии кто-то с усмешкой заметил, что первым зарегистрированным искусственным объектом в космосе был первый кусок космического мусора. Сам  «Спутник 1» (или «Спутник») получил обозначение Альфа 2, а носовой корпус, ставший вторым куском космического мусора,- Альфа 3. Питание аппаратуры «Спутника» осуществлялось от обычных химических элементов, и, к облегчению западных наблюдателей, через 21 день полёта «бип-бип»  прекратился. Через некоторое время потеря скорости, вызванная трением о верхние слои атмосферы, привела к тому, что «Спутник 1» начал терять высоту и сгорел вследствие трения о воздух. Это произошло 4 января 1958 года. Позднее такое явление получило название «вхождение в плотные слои атмосферы». Ракету-носитель и носовой обтекатель постигла та же участь.

Таким образом, выход на орбиту «Спутника 1» явился величайшим достижением ракетно-космической программы СССР, но советское правительство решило не оставаться на достигнутом и нанести так называемую «Вторую пощёчину Америке». 

  Прежде чем США смогли  хоть  как-то ответить на полёт «Спутника 1», 3 ноября того же года на  околоземную орбиту вышел второй  спутник, получивший название 1957 Бета. «Спутник 2» весил целых 508 (кг). Вместе с ним за границами земной атмосферы оказалось и первое теплокровное. «Первый великий шаг человечества состоит в том, чтобы вылететь за атмосферу и сделаться спутником Земли. Остальное сравнительно легко, вплоть до удаления от нашей Солнечной системы», — писал Константин Эдуардович Циолковский. Это действительно был великий шаг — чтобы его совершить, нужно было преодолеть множество «препон и рогаток» разного свойства, решить массу разнообразных проблем, многие из которых в истории развития науки и техники возникли впервые. Но первый, самый главный вопрос, который следовало разрешить, — сможет ли человек существовать в космосе? Как он перенесет воздействие факторов космического полета (невесомость, перегрузки, шумы, вибрации, ограничение подвижности, изоляция, существование в замкнутом ограниченном пространстве и пр.). Как узнать об этом, не отправляя человека в космос? Несомненно, с полётом Лайки в космос, человечество ответило на некоторые вопросы, на которые давно искало ответы. Телеметрическая информация, переданная спутником на поверхность Земли, дала первое представление о космическом и солнечном излучении в открытом космосе и подтвердила гипотезу существования вокруг Земли поясов радиации. Но, к сожалению, Лайка была изначально  обречена на гибель вследствие недостаточного количества кислорода в транспортирующей её капсуле. Вслед за пуском «Спутника 2» следовал ряд ответных запусков американских спутников, имевших тогда на борту несколько иное научное оборудование, нежели наши спутники.

Я бы не хотел сильно заострять наше с вами внимание на запуски спутников наших американских коллег. Научный прогресс не стоял на месте, и   человечество теперь уже изъявило желание лично присутствовать в космическом пространстве. Первые полеты человека в космос стали одним из самых значительных событий XX в. Если запуски первых искусственных спутников Земли многими воспринимались лишь как выдающееся техническое достижение человечества, то пилотируемые космические полеты для всех землян стали поворотные пунктом в истории цивилизации — человек впервые покинул родную планету. И все советские люди вправе; гордиться тем, что первым человеком, отправившимся в космический полет, стал гражданин СССР Ю.А.Гагарин.

Полет человека в космос — закономерный и, можно сказать, неизбежный этап развития цивилизации, и это отмечал еще на рубеже XX в. наш соотечественник К.Э.Циолковский. В 20—30-х годах нашего столетия о полете человека в космос, к другим мирам много говорили и спорили. Но в те годы ракетная техника лишь зарождалась, и запускаемые тогда ракеты не могли подняться даже до высот, которые к тому; времени уже давно были освоены авиацией.

В 50-х годах развитие ракетной техники достигло такого уровня, когда полет человека на космическом корабле вокруг Земли стал реальностью. И надо сказать, что и в преддверии космического века, большинству ученых и специалистов в области ракетной техники, предсказывая предстоящие запуски первого искусственного спутника Земли, говорили о нем не иначе, как о предвестнике первых полетов человека в космос. Об этом писалось в научной литературе, а на первых заседаниях Международной Астронавтической федерации в начале 50-х годов во всех докладах главным образом рассматривались вопросы, связанные с пилотируемыми полетами по орбите вокруг Земли.

  Но возникал ряд существенных  проблем, так околоземное пространство  ещё было не до конца изучено, не совсем ясен был его химический  состав, не до конца были изучены  ещё зоны космического, солнечного  излучения.

Водную и воздушную стихии человек познавал и осваивал долго и постепенно. Человек живет в воздушной среде и умеет плавать в воде и под водой. А что там, в космосе? Конечно, там те же самые созвездия и чернота, что видны с Земли. Но человек никогда не оказывался «лицом к лицу» со Вселенной. Выдержит ли его психика? Какие неожиданности может он встретить, защищенный не стокилометровой броней атмосферы, а броней стенок корабля толщиной меньше сантиметра, которые вибрируют при легком постукивании изнутри?

Целый ряд вопросов оставался без ответов. Давайте посмотрим, как находили ответы на эти вопросы.

В середине 50-х годов успехи СССР в области исследований верхней атмосферы с помощью высотных геофизических ракет, казалось бы, приблизили момент, когда в полет на ракете должен был отправиться человек. Проводившиеся одновременно медико-биологические эксперименты с животными на борту ракет, подтвердили, что возникающие при таком полете перегрузки переносимы для человека. Все это, в частности, позволило С.П.Королеву еще в 1954 г. в первом отчете о своей Научной деятельности в Академию наук СССР (в 1953 г. он был избран ее членом-корреспондентом) предложить создание ракеты-лаборатории для подъема 1—2 экспериментаторов на высоту до 100 км со специальной системой для спуска лаборатории и ее экипажа на Землю.

В апреле 1956 г. в Академии наук СССР состоялась Всесоюзная конференция по ракетным исследованиям верхних слоев атмосферы. На этой конференции С.П.Королев выступил с докладом, где подвел итоги пусков ракет, сообщил о полученных результатах, наметил перспективы дальнейших исследований. «Говоря о перспективах, - отметил он в своем выступлении, — нельзя не остановиться и на одном из самых злободневных вопросов - полете человека на ракете. В настоящее время эта задача становится все более и более реальной. Она издавна привлекала внимание всех, работающих в области ракетной техники, а полет человека на ракете является и сейчас одной из основных задач в области ракетной техники». Далее С.П.Королев сообщил, что предполагается рассмотреть ряд вопросов, касающихся рациональной траектории снижения ракеты (с учетом разности температурных режимов при торможении и посадке ракеты с человеком), формы ракеты, теплозащитных средств и т.д. В частности, к этому времени специалисты проанализировали вариант вертикального подъема ракеты с человеком на борту с последующим его катапультированием и спуском на парашюте и пришли к выводу, что более целесообразно создание ракеты для полета человека, рассчитанной на подъем по наклонной траектории. Обсуждались возможные кандидатуры экспериментаторов для полета на ракете, и было решено использовать для этой цели специалистов, участвующих в медико-биологических экспериментах с животными на борту высотных ракет. Следует сказать, что по своим габаритам головные части существовавших высотных геофизических ракет не могли использоваться для полета человека (в частности, были неспособны разместить системы жизнеобеспечения и другие системы, необходимые для полета человека). Хотя масса поднимаемого ракетами полезного груза была достаточно высока, ее не хватало для подъема человека с соответствующим оборудованием. И все же в заключение своего выступления С.П.Королев отметил: «...Нам кажется, что в настоящее время: можно преодолеть трудности и осуществить полет человека на ракете». И действительно, в то время имелись серьезные предпосылки для осуществления подобного эксперимента с использованием модернизированной высотной геофизической ракеты. Однако в конце 1956 г. и первой половине 1957 г. коллектив ОКБ С.П.Королева уже заканчивал работы по созданию гораздо более мощной ракеты, которая позволяла осуществить более сложные задачи. Это была первая в мире межконтинентальная баллистическая ракета (МБР), успешное испытание которой 21 августа 1957 г. показало, в частности, что появилось мощное, качественно новое средство для мирного исследования космоса. Эта ракета под названием ракета-носитель (РН) «Спутник» использовалась для запуска первого в мире искусственного спутника Земли и двух последующих советских спутников, что стало выдающимся достижением советской науки и техники. И естественно, на повестку дня встал вопрос о полете человека уже не на ракете, а на космическом корабле по орбите вокруг Земли.

27 мая 1959 г. С.П. Королев вместе с академиком М.В. Келдышем направили в правительство докладную записку «О развитии научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по освоению космического пространства», в которой поднимался комплекс проблем, связанных с созданием новых специализированных КБ и НИИ и реорганизацией существующих КБ, привлеченных к работе над космической тематикой. Во главе с С.П. Королевым Совет главных конструкторов разработал требования с целью привлечь особое внимание к обеспечению надежности в процессе разработки, изготовления, испытаний и подготовки к запуску пилотируемых космических аппаратов и их ракет-носителей (РН «Восток»). Для более широкого привлечения научных сил страны в 1959 г. был создан межведомственный научный совет при Академии наук СССР под председательством академика М. В. Келдыша.

С самого начала программа освоения космоса, проводимая в нашей стране, носила мирный характер, для ее реализации привлекались ведущие специалисты, ученые. Поэтому такие выдающиеся достижения, как запуск первого в мире искусственного спутника Земли и первого в мире космического корабля, пилотируемого Ю.А.Гагариным, стали достижением всего советского народа, мудрой политики партии и правительства.

Иное положение сложилось в США, где и запуск первого спутника, и программа пилотируемых полетов в космос не привлекали особого внимания правительственных ведомств, поскольку эти проекты не сулили видимых результатов для военного применения в обозримом будущем. А ведь в 50-х годах в США уже проводились работы по созданию МБР, энергетические характеристики которых позволяли выводить в космос полезные грузы довольно большой массы. Положение несколько изменилось только после 4 октября 1957 г., когда научно-техническому самодовольству США нанес сокрушительный удар запуск в СССР первого в мире искусственного спутника Земли. Советский спутник ускорил не только работы по созданию и осуществлению запусков первых американских спутников, но и работы по реализации пилотируемых космических полетов. В 1958 г. ВВС США стали всерьез разрабатывать проект 7969 («Исследования в области пилотируемой баллистической ракеты»), предусматривающий «реализацию возможности отправки человека в космос и возвращения оттуда».

1 октября  1958 г. была создана гражданская организация по космосу — Национальное управление по аэронавтике и исследованиям космического пространства (НАСА), представители которой еще до завершения начального организационного периода заявили, что пилотируемые полеты способствовали бы самоутверждению НАСА как организации. На пятые сутки официального существования НАСА Д.Эйзенхауэр возложил на эту организацию ответственность за осуществление программы полета человека в космос, получившей название «Меркурий», и присвоил программе высшую категорию срочности «Д-Икс». Такую категорию срочности имели лишь программы, которые считались важнейшими для обеспечения безопасности страны (например, программы создания МБР «Атлас» и «Титан»). И хотя в своих высказываниях президент США неоднократно подчеркивал, что никакого соревнования с СССР в области космоса не происходит, факт присвоения высшей категории срочности программе пилотируемых полетов в космос заявляет о обратном. Но почему, тогда Д. Эйзенхауэр согласился отнять программу «Меркурий» от ВВС США, ведь военные с их опытом и возможностями могли бы, казалось, осуществить эту программу быстрее, чем недавно образовавшаяся гражданская организация НАСА? Известный американский популяризатор и историк науки Р. Лэпп в своей книге «Человек в космосе» писал, что историки еще отметят неспособность тогдашних лидеров США оценить глобальное значение пилотируемых космических полетов. И действительно, Д. Эйзенхауэр, если не считать престижных соображений, был всегда противником пилотируемых космических полетов. Он потому и отобрал у ВВС проект «Меркурий», что опасался, что те развернут на его основе какую-нибудь крупномасштабную программу, тогда как в НАСА по завершении проекта «Меркурий» дальнейшие работы в области пилотируемых полетов будет легко свернуть. В частности, Дж. Кеннеди во время своей предвыборной кампании резко критиковал Д. Эйзенхауэра за его недооценку значения космонавтики и, в частности, пилотируемых полетов в космос.