СОВЕТСКАЯ ЛУННАЯ МИССИЯ

КАК ПОПАСТЬ НА ЛУНУ

Почему Советский Союз так и не смог высадиться на Луну? Что помешало создать свою сверхтяжелую ракету и выиграть лунную гонку у американцев?

Лонгрид 4

Советский Союз сделал для изучения Луны очень и очень много. Первая станция, достигшая Луны, первая мягкая посадка, первая фотография невидимой с Земли стороны Луны, прекрасные миссии «Луноход-1» и «Луноход-2», первый облет Луны. Но вот пилотируемой миссии на Луну у СССР так и не вышло, не установил советский космонавт флаг в реголите. Почему же так получилось?

Предпосылки для проигрыша

Советский Союз начал готовиться к пилотируемому покорению Луны гораздо позже, чем США. Виной тому, как это ни странно, была череда советских успехов. Первый спутник, первый пилотируемый полет Юрия Гагарина, первая мягкая посадка на Луну заставляли американцев двигаться быстрее, при этом советские конструкторы и руководители программы работали в своем темпе. Из дневников Николая Каманина, руководителя первого отряда космонавтов:

«Все время меня преследует мысль, что мы действуем медленно и растопыренными пальцами. Нам [важно] не отстать в ближайшем будущем от Америки и закрепить наше лидерство в освоении космоса. На каждый наш спутник США запускают три-четыре своих спутника; сейчас в космосе летает более 15 американских спутников, причем их спутники в четыре-пять раз легче наших. Они запустили 22 спутника «Дискаверер» для отработки разведывательной аппаратуры, а запуск спутника «Эхо-1» (надувной шар диаметром 30 метров) является отличным экспериментом по усовершенствованию средств связи. Американцы непрерывным потоком получают обширную информацию из космоса и настойчиво совершенствуют аппаратуру для своих будущих космических кораблей. Нам необходимо признать, что американцы, отставая от нас в весе спутников и в мощности ракетных двигателей, в то же время опережают нас по средствам связи, телеметрии и электронике. Мы потеряли связь с АМС, летящей к Венере, на удалении в два миллиона километров, а американцы уже имеют опыт связи на расстоянии 37 миллионов километров»

Николай Каманин, руководитель первого отряда космонавтов

Если Кеннеди начал американскую лунную программу в 1961 г., то советские конструкторы серьезно начали заниматься пилотируемой лунной миссией лишь в 1964 г. Вначале советское правительство вообще пыталось полететь на Луну «малой кровью» и выдало конструкторскому бюро Королёва разрешение и ресурсы на продолжение модификации кораблей типа «Восток» и «Восход» и только предварительную подготовку лунных пилотируемых проектов. Опомнились лишь в 1964 г., когда постановлением правительства была утверждена лунная пилотируемая программа СССР и стартовали реальные масштабные работы по двум параллельным пилотируемым программам: облет Луны («Протон» — «Зонд / Л1») к 1967 г. и посадка на нее («Н-1» Л3) в 1968 г.

Никита Хрущев на встрече с Джоном Кеннеди

Иногда рассказывают, что глава СССР Никита Хрущёв получил от президента США Джона Кеннеди предложение о совместной программе высадки на Луну, но, подозревая попытку выведать секреты советской ракетной и космической техники, Хрущёв отказался. Подтверждений этому нет, и, скорее всего, это не более чем байка. Главной задачей Кеннеди было показать первенство американской космонавтики, а не делиться им с Советским Союзом.

С высоты сегодняшнего времени легко можно увидеть, что подход в США и в СССР к пилотируемой лунной программе был принципиально разный. Если в США было постоянное финансирование, причем на очень серьезном уровне, то в СССР сознательно занижали размер итоговой суммы, чтобы потом, если все начнет получаться, запросить нормальное финансирование. Понятно, что шансы выиграть в такой ситуации были очень низки.

Проблема с ракетой

Одной из главных задач, стоявших в то время перед конструкторами, было создание сверхтяжелой ракеты для полета на Луну. Требовалась ракета-носитель, способная выводить на орбиту невероятные по тем временам массы полезной нагрузки — около 100 т за запуск. И это минимум, при меньшем количестве полезной нагрузки никак не получалось вывести к Луне за один запуск и пилотируемый корабль, и посадочный модуль. Советским ответом американцам должна была стать ракета «Н-1». Точной версии, почему именно «Н», нет: по одним источникам от слова «носитель», по другим — «наука».

Ракета «Н-1»

Компоновочная схема «Н-1» была определена уже в 1962 г., еще даже до начала нормального финансирования пилотируемой миссии, и к 1965 г. предполагалось приступить к тестовым запускам

Основная проблема возникла с двигателями. Главный конструктор, Сергей Павлович Королёв, настаивал на кислородно-керосиновой схеме без использования токсичных компонентов. 1 октября 1960 г. он направил технические задания на разработку двигателей 1-й и 2-й ступеней ракеты «Н-1» одновременно в ОКБ-456, где работал великий советский специалист по созданию реактивных двигателей Валентин Глушко, и в Конструкторское бюро Николая Кузнецова. Оба бюро приступили к проектно-конструкторским работам:

В ОКБ Глушко в качестве топлива предпочтение было отдано комбинации «азотный тетраоксид + НДМГ»

Как дублирующий вариант рассматривалась также комбинация «кислород + НДМГ».
В ОКБ Кузнецова было выбрано кислородно-керосиновое топливо

ОКБ Глушко можно понять: не хватало времени возиться с керосиновыми двигателями, а использовать диметилгидразин пусть токсичнее, но мощнее. Против этого возражал Королёв, понимавший, что в случае падения несколько сотен тонн топлива могут привести к серьезнейшей проблеме.

Пара топливо/окислитель — керосин/кислород стала первым «космическим горючим». Именно на ней ушел в космос первый спутник и по сей день продолжают взлетать «Союзы». Однако у этого сочетания есть свои проблемы: не самая высокая энергоемкость и необходимость развертывания на стартовой площадке целого кислородного производства — сложного и дорогостоящего.

С точки зрения конструкторов и экономистов пара «несимметричный диметилгидразин/азотный тетраоксид» смотрится куда перспективнее. Заправлять ракету проще, хранить ее заправленной можно намного дольше.

Ракета «Союз»

Одна беда: токсичность этой смеси «в случае чего» превосходит все мыслимые границы, а свойство самовоспламеняться при контакте, такое удобное с точки зрения конструктора ракетного двигателя, гарантирует эффектный фейерверк, если что-то пойдет не так и компоненты горючего найдут друг друга не там и не тогда, когда надо.

Эффективнее всего — пара жидкий водород/жидкий кислород, но у применения этих компонентов в первой ступени ракеты-носителя есть свои сложности, на тот момент непреодолимые

В итоге заказ на двигатели отдали в ОКБ Кузнецова, в котором сразу предупредили, что не умеют работать с двигателями большого размера, а потому придется делать их больше по количеству. Несмотря на все возможные последствия, Королёв был вынужден согласиться. На первой ступени ракеты-носителя «Н-1» установили целых 30 двигателей НК-15, 8 на второй ступени и еще 4 на третьей. В те времена просто не было ракеты с таким количеством двигателей.

ОКБ Кузнецова

Что еще хуже, из-за отсутствия нормального финансирования возможности создать хороший тестовый стенд для ракеты просто не было. Тестовый стенд — это огромное здание на космодроме, где можно испытывать конструкцию, а также «на земле», а не в полете проверять возможные проблемы и отказы. Создавать сверхтяжелую ракету без стенда было во многом очень рискованной затеей.

В итоге оказалось, что двигателей слишком много. Все четыре попытки запуска сверхтяжелой ракеты окончились неудачей, причем на этапе работы именно первой ступени. Несмотря на все ухищрения конструкторов, возникала вибрация, двигатель отключался, система, чтобы симметризовать тягу, на автомате вырубала парный. Скачки приводили к тому, что ракета аварийно отключала все двигатели, ее разворачивало, и она падала.

Илон Маск против Королёва

Стоимость «Н-1» по тем временам была просто колоссальной. Говорят, что Константин Руднев, координировавший космическую деятельность, даже бросил в сердцах: «Мы стреляем городами», — имея в виду, что себестоимость ракеты «Н-1» легко можно было сравнить с бюджетом города-миллионника.

Константин Руднев

В 1974 г. программа по созданию «Н-1» была заморожена, а спустя два года ее полностью закрыли. Сложно представить, как сильно это ударило по штату разработчиков. Люди оказались просто раздавлены грузом неудачи. Почти полтора десятилетия ушли в никуда, и все чаще раздавались голоса: «Виновато количество двигателей, не полетит ракета, если двигателей так много».

Осколки лунной программы

«Н-1» так никогда и не была доделана. Не были испытаны и завершены лунный корабль и посадочный модуль. Советская лунная пилотируемая программа споткнулась на создании сверхтяжелой ракеты и не смогла довести начатое до конца. Сейчас уже достоверно не сказать, были ли шансы у Советского Союза успеть раньше США. Но все-таки жалко, что мы так и не увидели высадки советских космонавтов.

Однако кое в чем советские специалисты успели обогнать американцев.

Речь о первом облете Луны с живым экипажем и возвращении его на Землю. 15 сентября 1968 г. состоялся старт тяжелой ракеты-носителя «Протон» с межпланетной станцией на борту. Космический корабль набрал требуемую скорость и полетел к Луне. 17 сентября должна была произойти первая коррекция орбиты. Оказалось, что ориентация объекта проходит неудовлетворительно, плохо работал звездный датчик. За коррекцию курса отвечала команда наземных специалистов, работавших на научно-исследовательском судне «Космонавт Владимир Комаров». 18 сентября 1968 г. «Зонд-5» облетел Луну и направился к Земле, а затем приземлился в Индийском океане. Экипажем Зонда-5 были две среднеазиатские черепахи, мухи дрозофилы, хрущаки, традесканция с бутонами, бактерии и водоросли. Так советские черепахи обогнали американских астронавтов.

Дополнительные материалы

Вы пролетели лонгрид 4!

Вперед

Все уроки

Присоединяйтесь к космочату в Telegram!

Как попасть на луну

В ближайшие годы нас ждет удивительное зрелище: сразу несколько государств и частных компаний поставили своей целью новую высадку на поверхность Луны. Почему так произошло и что мешало поставить такую цель раньше? Кто первым достигнет Луны и зачем человечеству нужно такое достижение?