Текст книги "Секреты американской космонавтики"

Часть II
Космическая эра начинается

Итак, в начале 1950-х годов человечество вплотную приблизилось к тому, чтобы вступить в эру освоения космоса. Как будут развиваться события, не представлял никто. И никто не мог оценить того влияния, которое окажут первые спутники и первые пилотируемые полеты на умы людей.

Но к этому готовились. О реальных спутниках и космических кораблях заговорили еще тогда, когда никто не мог определенно сказать, ни когда это произойдет, ни какая страна первой сделает это. Американцы считали, что только им под силу реализовать подобные проекты. Что случилось в действительности, хорошо известно. О первых американских шагах по созданию космических аппаратов я и расскажу во второй части книги.

Глава 9
Проект «РЭНД»

Вероятно, самым первым проектом по созданию искусственных спутников Земли, появившимся в США, следует считать проект «РЭНД» (RAND, сокращение от Research And Development – Исследования и разработки). Может быть, существовали и какие-то иные разработки, но они не оставили своего следа в истории. А «РЭНД» появился после того, как американцы начитались трофейных документов, побеседовали с Вальтером Дорнбергером и Вернером фон Брауном, которые рассказали об обсуждении этой проблемы в Пенемюнде, и всерьез озадачились возможностью вывода на околоземную орбиту искусственных спутников, орбитальных станций и, конечно, боевых аппаратов. Правда, американцы посчитали, что, получив в свое распоряжение интеллектуальный потенциал разгромленной Германии и имея развитую промышленность, они избавлены от конкурентов в других странах мира. В связи с этим приступили к разработкам не столь активно, как это надо было бы, а в результате проиграли гонку за первый спутник. Хотя начали работать в этом направлении значительно раньше, чем советские конструкторы.

В марте 1946 года увидел свет доклад «Предварительный проект экспериментального космического корабля», который был подготовлен ВВС США по контракту с корпорацией «Дуглас Эйркрафт». Этот документ положил начало деятельности военно-политической организации «РЭНД», давшей название всему проекту. Как считают американские историки, сотрудники этой организации «содействовали обоснованию в 1950-х годах и в последующие годы использования космических средств в интересах разведки и контроля за мероприятиями по контролю за вооружениями, прогнозирования погоды, картографирования и геодезической съемки, связи, исследования планет и межпланетного пространства, решения других задач».

В докладе, хранящемся в Институте космической политики Университета Джорджа Вашингтона, была предпринята, вероятно, первая попытка оценить возможности создания космического аппарата, который будет вращаться вокруг Земли как ее спутник. Хотя документ был призван, в первую очередь, оценить технические проблемы, в нем содержался ряд недвусмысленных деклараций политического характера. Во введении к докладу указывалось, что перспективы космической деятельности на начальном этапе не ясны, но уже сейчас можно утверждать, что: 1) космический аппарат, по всей вероятности, станет эффективным средством научных исследований в ХХ веке; 2) запуск спутника (подразумевалось, американского спутника) окажет влияние на ход мировой истории, сравнимое с взрывом атомной бомбы.

Как видим, выводы были сделаны правильные. Запуск в октябре 1957 года первого советского спутника действительно вызвал эффект разорвавшейся бомбы.

В документе также содержались первоначальные оценки областей возможного применения искусственных спутников Земли. Авторы доклада выделили три такие области: военное использование, научные исследования и дальняя связь. Вот что было написано в «Предварительном проекте.» на этот счет: «Военное значение вывода аппаратов на околоземные орбиты обусловлено в первую очередь тем обстоятельством, что средства защиты от воздушного нападения быстро совершенствуются. Современная радиолокационная техника обнаруживает самолеты на расстоянии до нескольких сотен миль и способна предоставить точные данные об их движении. Зенитная артиллерия и управляемые снаряды способны поражать воздушные цели на значительном удалении, а применение дистанционных взрывателей повышает в несколько раз эффективность зенитных средств. В этих условиях большое внимание уделяется повышению скорости ракетных систем, что существенно затруднит их перехват. С учетом этого обстоятельства можно предложить, что в будущем для нападения с воздуха будут использоваться в значительной степени и почти исключительно высокоскоростные беспилотные ракетные системы. Следовательно, разработка искусственного спутника Земли будет иметь самое непосредственное отношение к созданию межконтинентальной баллистической ракеты. Следует также отметить, что искусственный спутник Земли представляет собой наблюдательный аппарат, который не может быть сбит противником, не имеющим в своем распоряжении подобных технических средств».

Вот таких взглядов придерживались американские специалисты в 1946 году. Если оценить их с точки зрения последующих событий и общих тенденций развития систем вооружения, то надо признать, что выводы, в основном, были сделаны правильные. Можно, конечно, подискутировать о невозможности сбить спутник. Но в те годы, действительно, этого сделать было нельзя. Ну а что произошло потом, – это уже логика научно-технического прогресса.

Следующим любопытным документом, появившимся в рамках программы «РЭНД», является меморандум «Ракетный аппарат – спутник Земли: политические и психологические проблемы». Он появился 4 октября 1950 года, ровно за семь лет до запуска первого советского спутника, и был составлен американским ученым Кечкемети. В меморандуме был сделан анализ «вероятных политических последствий, которые вызовет запуск искусственного спутника Земли в США и его успешное использование в интересах военной разведки». Основную часть этого документа составляли главы, анализирующие влияние запуска спутника на национальную безопасность, общественное мнение в зарубежных странах, секретность, суверенитет и другие политические аспекты проблемы. Автор обращал внимание на то обстоятельство, что «технические возможности и вероятные области применения ИСЗ не дают оснований классифицировать их как оружие в прямом смысле этого слова. Но его возможности однозначно имеют самое непосредственное отношение к проблемам национальной безопасности. Подключение этих качественно новых и необычных технических средств к военной системе государства, независимо от того, будут они использоваться как инструмент насилия или нет, вероятнее всего, будет расценено другими государствами как свидетельство изменения баланса сил. И как только этот факт станет достоянием мировой общественности, запуск спутника превратится в политическую проблему».

Из меморандума Кечкемети видно, что эксперты еще в начале 1950-х годов прекрасно понимали, какое значение будет иметь запуск первого спутника. Их прогноз подтвердился спустя несколько лет, когда над планетой раздался «голос» советского космического аппарата. Начало космической эры превратилось в значительную политическую проблему. Но не для противников Соединенных Штатов, а для самих же США.

Значение спутников понимали не только военные и ученые. Возможными последствиями начала космической эры был озабочен и тогдашний президент США Дуайт Эйзенхауэр. Будучи профессиональным военным, он прекрасно понимал, что в условиях глобального противостояния двух общественно-политических систем неоспоримое преимущество получит тот, кто будет располагать оперативной и достоверной информацией о возможностях и намерениях врага. И немалую роль в этом сыграют разведывательные системы, которые будут размещены в космосе. В марте 1954 года Эйзенхауэр говорил: «Современное оружие облегчило для враждебного государства с закрытым обществом возможность планировать нападение в условиях секретности и таким образом пытаться добиться преимущества, которое недоступно государству с открытым обществом». Через год американский президент на встрече в Женеве выступил с предложением об «Открытом небе». В соответствии с этим планом, СССР и США могли бы вести беспрепятственную воздушную разведку над территорией друг друга, чтобы «не подвергать себя страхам и опасностям внезапного нападения». Разумеется, Никита Хрущев отверг это предложение и, тем самым, «дал старт» созданию систем космической разведки.

Деятельность военно-политической организации «РЭНД» продолжалась еще много лет. Но сводилась она исключительно к аналитическим запискам, определяющим основные тенденции развития космической техники. Ни одного конкретного технического решения из недр этой организации не появилось. Да и не для этого ее создавали. Проект «РЭНД» интересен историкам только с той точки зрения, что участники программы смогли сформулировать проблему и предложить пути ее решения. Ну а воплощением теоретических изысканий в реальность занимались другие. И об этом речь впереди.

Глава 10
Спутник Фреда Зингера

В 1953 году на IV Международном конгрессе по астронавтике, проходившем в Цюрихе, сотрудник Мэрилендского университета Фред Зингер заявил, что в США имеются все предпосылки для создания искусственного спутника Земли. Свой проект ученый окрестил «MOUSE», что в переводе на русский язык означает «МЫШЬ». Однако к этому грызуну космический аппарат никакого отношения не имел. Это было сокращение от Minimum Orbital Unmanned Satellite of Earth – Автоматический искусственный спутник Земли с минимальной орбитой достижения.

В докладе Зингера, сделанном на конгрессе, рассматривался, в основном, вопрос о полезной нагрузке. Проблему доставки этой нагрузки на околоземную орбиту ученый опустил, сделав допущение, что она к моменту запуска аппарата будет решена. Зингер сосредоточил свое внимание на возможности использования спутников для научных исследований, составе бортового оборудования и способах передачи данных на Землю.

Гипотетический спутник Зингера представлял собой автономную приборно-измерительную систему, помещенную в прочный шар, которая по достижении заданной высоты отделялась от последней ступени ракеты-носителя. Этот шар-спутник массой около 45 килограммов стабилизировался на орбите вращением вокруг оси, постоянно направленной на солнце. На спутнике должны были разместиться солнечные батареи, которые обеспечивали бы радиопередатчик энергией. Орбита спутника должна была проходить через оба географических полюса Земли и иметь высоту около 300 километров. Период обращения спутника должен был составлять около 90 минут.

Двухполюсная орбита была выбрана потому, что она проходит над двумя определенными точками, а именно над полюсами, в которых можно было принимать информацию. На борту данные предполагалось записывать на медленно движущуюся (5 сантиметров в минуту) магнитную ленту, чтобы затем отправлять их на Землю.

Прием на Земле планировалось осуществлять следующим образом. При выходе спутника на один из полюсов, в воздух должен был подняться самолет, выполнявший роль приемной станции. По посланному от него сигналу на борту спутника включался бы передатчик, и записанная на бортовом магнитофоне информация в течение пяти минут «перекачивалась» на Землю. После этого запись на магнитной ленте стиралась бы, и ленту можно было бы использовать для нового цикла исследований.

Конечно, проект спутника был далек от совершенства, но для своего времени – вполне жизнеспособен.

В мае 1954 года Зингер вновь поднял вопрос о запуске искусственного спутника Земли. Выступая на III Конференции по космическим полетам в Гэйденском планетарии, он утверждал, что его проект можно осуществить не в далеком будущем, а уже в настоящее время.

По свидетельству участников конференции слова Зингера произвели сильное впечатление на журналистов и представителей американской промышленности. Если у кого и оставались сомнения – то они окончательно развеялись после выступления доктора Гарри Векслера из Бюро погоды США который заявил, что искусственный спутник Земли будет иметь для метеорологов огромную ценность, облегчив наблюдения и повысив точность как краткосрочных, так и долгосрочных прогнозов.

Однако «MOUSE» так и остался только проектом. Несмотря на то, что он был жизнеспособен, носитель для космического аппарата отсутствовал. И, следовательно, можно было как угодно изощряться на Земле, но доставить спутник на орбиту не представлялось возможным, поэтому проект Зингера, как и многое другое, отошел в историю.

Глава 11
Проект «Орбитер»

Проект «MOUSE» стал предтечей появления в США другого проекта – «Орбитер» (Orbiter). Его инициаторами стали специалисты Комитета по космическим полетам Американского ракетного общества, которые весной 1954 года сформулировали предложения по созданию искусственного спутника Земли, и представили их на рассмотрение различных ведомств. Базовым вариантом при этом считался проект Фреда Зингера.

Надо сказать, что правительственные чиновники США были уже морально готовы вести разговор на эту тему, поэтому и реакция на предложения последовала очень быстро.

25 июня 1954 года в Вашингтоне в здании Научно-исследовательского управления ВМС США состоялось совещание, на котором присутствовали как представители Американского ракетного обещства, так и другие ракетчики: Вернер фон Браун, Фред Зингер, профессор Уиппл из Гарвардского университета, Дэвид Янг из компании «Аэроджет» и другие. Были там и офицеры американского флота.

Главным в повестке дня был вопрос: можно ли в ближайшее время произвести запуск искусственного спутника Земли крупных размеров на орбиту высотой 320 километров? Под ближайшим временем подразумевались 2–3 года.

Вернер фон Браун заявил, что это можно сделать и раньше. По его мнению, для выведения на орбиту можно было применить ракету «Редстоун» в качестве первой ступени и связку из нескольких твердотопливных ракет «Локи» в качестве последующих ступеней. По расчетам фон Брауна, последняя ступень – одна ракета «Локи» – могла бы выйти на орбиту ИСЗ. Основным преимуществом данной схемы являлось то, что в ней могли бы быть использованы уже существующие технические средства.

Затем по очереди выступили все участники совещания. Каждый формулировал предложения по своей специальности. В результате было принято предварительное решение: считать проект искусственного спутника профессора Зингера весьма полезным, но осуществимым только после того, как будет закончена какая-либо более простая разработка. Таковой предлагалось считать запуск легкого спутника массой в несколько килограммов.

Вскоре после этого совещания представители флота побывали в арсенале «Редстоун», где трудились немецкие ракетчики. Основной целью визита было своими глазами убедиться в реальности того, о чем говорил на совещании фон Браун. После этого проект «Орбитер» обрел реальные черты и обзавелся собственным названием. Было начато финансирование работ. А еще через некоторое время по согласованию с начальниками Артиллерийско-технического управления армии и Научно-исследовательского управления флота руководителем проекта был назначен капитан второго ранга Джордж Гувер.

Запуск спутника предполагалось осуществить летом 1957 года из точки на экваторе, выбранной с таким расчетом, чтобы плоскость орбиты совпала с плоскостью экватора. Но к этому времени появились другие проекты, которые отодвинули «Орбитер» на второй план.

Глава 12
«Авангард», который оказался в арьергарде

29 июля 1955 года пресс-секретарь Белого дома Джеймс Хэгерти официально объявил о предстоящем запуске искусственного спутника Земли «Авангард». Такое название было дано аппарату не случайно. По замыслу американских идеологов, он должен был стать первым спутником не только в США, но и в мире. Как заявил Хэгерти, он [спутник] должен был «находиться в авангарде научно-технического прогресса, главенствующую роль в котором были призваны играть Соединенные Штаты». Куратором проекта стал американский флот.

В рамках программы «Авангард» предполагалось создать не только сам спутник, но и ракету-носитель, которая должна была вывести его на околоземную орбиту. Проект должен был быть чисто американским. Именно поэтому к работам в нем не были привлечены ни Вернер фон Браун, ни другие немецкие специалисты. Также не были приняты к рассмотрению те предложения, которые прозвучали из их уст. Это была «большая политика», которая и привела к тому, что американцы не смогли оказаться в «авангарде научно-технического прогресса», как планировали. История уготовила им роль догоняющих. Точнее, они сами себе ее выбрали.

В рамках программы «Авангард» было рассмотрено несколько вариантов как самого спутника, так и ракеты-носителя, которая могла бы вывести его на орбиту.

Со своей версией «Авангарда» выступили сотрудник Морской исследовательской лаборатории Курт Штелинг и Раймонд Миссерт из Университета штата Айова. Они предложили осуществить запуск небольшого искусственного спутника с борта воздушного шара. Этот проект перекликался с проектом «Рокун», о котором я уже писал в первой части этой книги, и который в итоге стал проектом «Фарсайд» (о нем я расскажу в следующей главе).

Примерно через месяц после того, как был предложен вариант запуска ракеты с воздушного шара, несколько авторов предложили заменить воздушный шар реактивным самолетом. Такой способ, хотя имел некоторые недостатки, давал определенные преимущества. Высота запуска ракеты при этом оказывалась меньше (12 километров вместо 24 километров), зато самолет мог сообщить ракете свою собственную скорость порядка 1000 километров в час и осуществить запуск под желаемым углом. Кроме того, запуск ракеты с самолета позволял снизить стоимость эксперимента и сделать его технически более простым.

Но, в конце концов, все эти варианты были отвергнуты и конструкторы остановились на традиционной схеме запуска – старт трехступенчатой ракеты с Земли вертикально вверх.

Необходимо отметить, что созданная в рамках проекта ракета-носитель «Авангард» внешне серьезно отличалась от других ракет. Прежде всего, у нее не было оперения, так как стабилизация осуществлялась посредством отклонения оси двигателя, установленного на карданном подвесе.

Носитель состоял из трех ступеней. В первой ступени ракеты, созданной специалистами компании «Мартин Эйркрафт Компании», использовался жидкостный ракетный двигатель Х-405 компании «Дженерал Электрик», развивающий тягу 8,2 тонны в течение 150 секунд. Вторая ступень с жидкостным двигателем была создана компанией «Аэроджет Дженерал». Окислителем в ней служила азотная кислота, а топливом – несимметричный диметилгидразин. Третья ступень была твердотопливной.

Несколько слов о том, откуда предполагалось запустить «Авангард». Как известно, самым благоприятным местом старта с точки зрения энергетики полета является экватор. Именно там можно получить наибольший прирост скорости за счет вращения Земли. Эта скорость станет еще большей, если производить запуск не с уровня моря, а с какой-либо возвышенности. При этом можно избежать и сопротивления наиболее плотных слоев земной атмосферы, поэтому авторы проекта и рассматривали в качестве места размещения стартовой позиции гору Кения в Восточной Африке. Она находится почти точно на экваторе и имеет высоту более 5 километров. Единственным недостатком кенийского варианта явилась удаленность горы от вод Индийского океана, что не отвечало мерам безопасности, требовавшим, чтобы первая и вторая ступени падали в воду. Пришли к выводу, что оптимальным вариантом может быть запуск ракеты с палубы корабля или с постоянной базы, например, с острова в Тихом океане.

Но это все теория. На практике же, чтобы реализовать этот проект требовалось создать сложную наземную инфраструктуру в районе старта, что в короткие сроки было нереально. Именно поэтому приняли решение первый «Авангард» запустить в континентальной части США. Требование о размещении стартовых площадок на берегу океана заставило руководителей проекта остановить свой выбор на мысе Канаверал.

И наконец, о том, каким должен был быть первый искусственный спутник Земли в представлении специалистов, работавших над проектом «Авангард». На спутник весом в 9 килограммов предполагалось установить несколько измерительных приборов. Имея на борту небольшой источник питания и фотокамеру, он мог бы передавать на Землю цветные изображения.

Интересно, что в одном из вариантов полезной нагрузки рассматривалась возможность вывода на орбиту двух и даже трех спутников во время одного запуска. Вторым спутником считалась последняя ступень носителя, которая также выходила на околоземную орбиту. Ну а третьим аппаратом мог бы стать пластмассовый воздушный шар, покрытый алюминиевой фольгой и имеющий диаметр основного спутника. В этом воздушном шаре предполагалось установить небольшой газовый капсюль, который наполнил бы шар после его отделения от последней ступени носителя.

Однако когда дело дошло до воплощения мыслей конструкторов в металл, первый американский спутник получился более чем скромным. Весил он 1,36 килограмма, а на его борту размещались два примитивных передатчика, которые должны были выдавать сигналы на частотах 108 и 108,03 МГц. Первый из них получал питание от аккумуляторной химической батареи мощностью 10 мВт, второй – от шести солнечных батарей суммарной мощностью 5 мВт, установленных на внешней поверхности спутника.

Весь ход работ по проекту «Авангард» давал основание предположить, что запуск спутника состоится в первой половине 1958 года. На эти сроки ориентировались и конструкторы, занятые изготовлением носителя и космического аппарата, и политики, готовившиеся использовать небывалый эксперимент в своих интересах, и представители промышленности, надеявшиеся получить на волне всеобщей эйфории новые многомиллионные заказы.

Но «Авангарду» не суждено было открыть новую эру человечества. Более того, он оказался в арьергарде той борьбы, которая развернулась на мировой арене после 4 октября 1957 года, когда «Советы [то есть наша страна] запустили свой спутник». «Космический Перл-Харбор» оказался столь сокрушительным, что Соединенным Штатам пришлось предпринимать срочные ответные меры, в которых «Авангарду» уже не пришлось сыграть первую скрипку.