ЦИОЛКОВСКИЙ И КОРОЛЕВ: МЕЧТЫ И РЕАЛЬНОСТЬФэн Шуй пространства
В космос на реактивной тяге – эта гениальная идея К. Э. Циолковского стала реальностью благодаря конструкторскому таланту С. П. Королева. Имя Главного конструктора связано прежде всего с запусками первых искусственных спутников и полетами первых космонавтов. Но мало кто знает, что Королев разрабатывал и программу экспедиции на Марс. Об этом направлении его деятельности рассказывает Владимир Евграфович Бугров, непосредственный разработчик марсианского и лунного проектов Королева, ведущий конструктор по лунному экспедиционнму комплексу и по системе "Энергия"—"Буран", в 1966—1968 годах — участник отряда космонавтов для подготовки к полету на Луну.
Нынешний, 2007 год богат знаменательными космическими датами. Столетие со дня рождения Сергея Павловича Королева и 150-летие со дня рождения Константина Эдуардовича Циолковского отмечаются на пятидесятом году космической эры, о наступлении которой в октябре 1957 года возвестил первый искусственный спутник Земли. Мы можем гордиться тем, что это величайшее достижение человеческой цивилизации — результат труда наших соотечественников. И Циолковский и Королев стремились к общей цели — преодолеть земное тяготение, выйти в околосолнечное пространство, полететь к другим планетам. Циолковский писал: "Вы же знаете, что я отдал всю свою жизнь во имя межпланетных путешествий". Еще в начале ХХ века он не только теоретически обосновал возможность полета в околосолнечном пространстве, но и предопределил облик будущего межпланетного корабля.
Осуществлению мечты о полете в космос посвятил свою жизнь С. П. Королев. Уже в 24 года он — талантливый авиаконструктор. На его планере впервые в мире выполнены мертвые петли. Грифом "впервые в стране и в мире" отмечено большинство его последующих изобретений. В 27 лет Королев увлекся идеями Циолковского. Вместе с коллегами-энтузиастами он создал и возглавил Группу изучения реактивного движения (ГИРД). В Москве, у Красных Ворот, в подвале дома номер 19 по Садово-Спасской улице, зарождались отечественное ракетостроение и космонавтика. Полет человека на Марс — вот о чем мечтали сотрудники ГИРДа. Семнадцатого августа 1933 года запущена первая советская ракета на жидком топливе, сконструированная М. К. Тихонравовым, соратником Королева. Этот день можно считать днем рождения отечественного ракетостроения и робким шагом к далекой цели.
Через 27 лет, в 1960 году, началась практическая разработка межпланетного корабля. Но путь Королева к этой цели был тернист. Ему пришлось столкнуться с необоснованными обвинениями и арестом в 1938 году. Шесть лет он провел в лагерях и "шарашках" НКВД.
В 1946 году, через два года после досрочного освобождения, ему, бывшему зэку, доверили решение главной задачи для обороны страны от ядерного нападения: Королева назначили главным конструктором баллистических ракет дальнего действия. Он блестяще справился с задачей. Первая в мире межконтинентальная ракета с ядерным боезарядом, знаменитая "семерка" (Р-7), стала в то же время первой в мире космической ракетой, доставившей на околоземную орбиту и первый искусственный спутник Земли, и корабль с первым космонавтом — Юрием Гагариным. Ее модификации — "Спутник", "Луна", "Восток", "Молния", "Восход", "Союз" — обеспечили запуски более двух тысяч космических кораблей и аппаратов и по сей день исправно доставляют экипажи на околоземную орбиту.
Советские спутники, межпланетные автоматические станции и космические корабли создавались в Особом конструкторском бюро (ОКБ-1) под руководством Королева, а проектировались в отделе № 9 под руководством Тихонравова. Накопив опыт, Королев решил вернуться к идеям Циолковского и сосредоточить усилия на межпланетном полете.
Постановление Правительства от 23 июня 1960 года предписывало создание ракетной космической системы для выведения на орбиту тяжелого межпланетного корабля массой 60—80 тонн. О таком корабле Королев и Тихонравов мечтали еще в ГИРДе. Расчеты показывали, что для пилотируемого полета вокруг Солнца, за пределами земного тяготения, стартовая масса ракеты должна составлять 2800 тонн (на порядок больше, чем у Р-7). С. П. Королев вместе со своим заместителем В. П. Мишиным и М. К. Тихонравовым приступили к созданию марсианской ракеты Н1 и тяжелого межпланетного корабля (ТМК).
По указанию Королева разрабатывался вариант корабля с использованием для разгона на пути к Марсу жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) вместо электрореактивных двигателей (ЭРДУ). Оказалось, что энергетически наиболее выгоден вариант с аэродинамическим торможением для выхода на орбиту спутника Марса. Суть его в том, что переход на орбиту спутника Марса осуществляется не за счет импульса тормозного ракетного блока, а путем многократного погружения комплекса в марсианскую атмосферу. Примерно за семь погружений происходит торможение и формируется нужная высота круговой орбиты.
Вариант с аэродинамическим торможением позволял в два-три раза снизить стартовый вес корабля. Эта схема была принята Королевым и Тихонравовым в качестве основной для дальнейшей проработки, а проект приобрел следующий облик: комплекс массой 400—500 тонн собирается из 75-тонных составных частей, выводимых на орбиту трехступенчатой ракетой Н1. Испытания на орбите и подготовку к полету проводят бригады космонавтов из специалистов КБ и заводов-изготовителей. Старт с земной орбиты к Марсу обеспечивает разгонный блок с жидкостными ракетными двигателями (вариант с электрореактивными двигателями тоже рассматривался, но не был принят Королевым). В состав ТМК входят орбитальный модуль, двигательная установка для коррекции траектории, аппарат для возвращения экипажа на Землю. Экипаж из трех человек обеспечивается пищей, водой и воздухом за счет круговорота веществ в замкнутом биолого-техническом комплексе (ЗБТК) на основе оранжереи, использующей солнечное излучение (как и предлагал Циолковский еще в начале ХХ века). Торможение и переход на орбиту спутника Марса происходят в результате многократных прохождений через марсианскую атмосферу. Предполагалось, что доставку двух космонавтов на поверхность Марса и возвращение их на ТМК обеспечит посадочный комплекс, в состав которого войдут тормозные и посадочные устройства, посадочная и взлетная двухступенчатая ракеты и капсула возвращения. Разгон от Марса к Земле осуществляет ракетный блок. Возвращение экипажа на Землю происходит в возвращаемом аппарате массой 2,1 тонны (0,5% от начального веса) со второй космической скоростью.
Королев представил проект ТМК в составе эскизного проекта по ракете Н1 на рассмотрение утвержденной правительством межведомственной экспертной комиссии. Летом 1962 года проект был одобрен комиссией и утвержден ее председателем, президентом АН СССР М. В. Келдышем. По сей день этот проект является единственным официальным отечественным проектом экспедиции на Марс.
К лету 1964 года мы были готовы начать работы по ТМК с привлечением смежных организаций. Но Королеву сделали предложение, от которого он не смог отказаться. Речь шла о лунном проекте. Американцы интенсивно разрабатывали программу высадки на Луну с 1961 года. Хрущев с большим опозданием принял решение: "Луну американцам не отдавать". Постановлением от 3 августа 1964 года Королеву поручалось высадиться на Луну раньше американцев. Он начал мучительные доработки марсианской ракеты Н1 под лунную программу Л3. Стартовая масса ракеты увеличилась на 600 тонн. Работы по ТМК отошли на второй план.
После внезапной смерти С. П. Королева в 1966 году тяжкое бремя руководства всей грандиозной программой ложится на его первого заместителя и преемника Василия Павловича Мишина. Элементы межпланетной экспедиции отрабатываются при запусках кораблей и автоматических станций. В Институте медико-биологических проблем, созданном в 1963 году по инициативе Королева, на макете ТМК до 1975 года проводились длительные испытания систем жизнеобеспечения в условиях, имитирующих межпланетный полет. В отделе Тихонравова разработана система автоматической стыковки на орбите, необходимая для сборки межпланетного комплекса. В 1969 году впервые в мире осуществлена автоматическая стыковка двух беспилотных кораблей. В 1966 году в ОКБ-1 образован отряд гражданских космонавтов; по замыслу Королева им предстояло собирать и испытывать межпланетный корабль на околоземной орбите. Успешно проведены летные испытания на орбите лунного посадочного корабля — прототипа марсианского. Подготовлен к испытаниям штатный лунный орбитальный корабль — предполагаемый межорбитальный буксир. В 1968—1974 годах собраны, испытаны и подготовлены к летным испытаниям пять лунных комплексов Л3.
Ракета Н1, модернизированная под лунную программу, прошла наземную отработку. Введены в строй наземные сооружения ракетного комплекса. С 1969 года начались летные испытания Н1. До 1972 года проведено четыре пуска. Ракета показала хорошие летные характеристики. К 1974 году две ракеты Н1 с новыми отработанными двигателями Н. Д. Кузнецова были подготовлены к летным испытаниям, но их пуск отменили.
Результаты всех этих работ подтверждают, что программа межпланетного полета могла быть выполнена. Президент АН СССР Келдыш в 1969 году предлагал отказаться от высадки на Луну и вернуться к проекту ТМК, с тем чтобы в 1975 году облететь Марс с помощью двух ракет Н1. Его предложения могли вернуть нашу космонавтику на правильный путь, но его не поддержали.
Программу Королева, вопреки национальным и общечеловеческим интересам, закрыли. Реальная возможность высадить человека на Марс в конце 1970-х годов была утрачена. Страна лишилась абсолютного приоритета в космосе. Что получили взамен? Орбитальные космические станции? Но даже их разработчики понимают, что сосредоточивать все усилия на освоении ближнего космоса — путь тупиковый.
Королев отделял космонавтику (пилотируемые полеты) от космической деятельности (решение задач с помощью автоматических аппаратов). Успешно начатые им разработки по автоматическим аппаратам он передал другим конструкторам — Г. Н. Бабакину, М. Ф. Решетневу, Д. И. Козлову.
В космонавтике Королев разделял полеты в околоземном и в околосолнечном пространстве, так как стартовые массы ракет для их осуществления различались на порядок. В околосолнечном пространстве главная цель — полет человека на ближайшие планеты. Для этого необходимо создавать межпланетный корабль, обеспечивающий длительный автономный полет экипажа без регулярного снабжения с Земли. Отрабатывая его по этапам, можно было решить с его помощью промежуточные задачи в околоземном пространстве: создать тяжелую орбитальную станцию, обитаемую базу на орбите спутника Луны, обитаемую базу на Луне. А в околосолнечном пространстве осуществить первый в мире полет человека вокруг Солнца вне сферы притяжения Земли.
Если главная национальная задача отечественной космонавтики в далекой перспективе — экспедиция на Марс, о которой много говорят в последнее время, то было бы правильно определить ближайшей научно-технической и приоритетной задачей отечественной космонавтики выполнение пилотируемого полета вокруг Солнца по гелиоцентрической орбите вне сферы притяжения Земли на корабле — прототипе экспедиционного межпланетного корабля, как это планировал Королев.
Чтобы сделать этот шаг в нужном направлении, у нас хватит и денег, и времени, и еще не совсем утраченного опыта. России пора вернуть утраченный космический и инженерный престиж. Мир меняют не поэты и не художники, мир меняют инженеры. Миллионы молодых людей, "думающих, сделать бы жизнь с кого", должны видеть своего кумира в выдающемся русском инженере Сергее Королеве, тогда они и вернут России былую инженерную славу. Королев через 15 лет после кровопролитной Отечественной войны сделал первый реальный шаг к освоению космоса, запустив в околоземное пространство пилотируемый спутник Земли. Неужели на пятидесятом году космической эры открывшая ее страна сомневается в своих возможностях запустить в околосолнечное пространство пилотируемый спутник Солнца, который станет главным шагом к осуществлению мечты Циолковского, Королева и всего человечества — полету на другую планету?!