108 минут, изменившие мир
Шрифт:
Станция «Луна-2» («Е-1А») под головным обтекателем ракеты-носителя
По результатам полета станции «Луна-1» и с учетом появившейся возможности несколько увеличить полезную нагрузку ракеты-носителя в конструкцию самой станции были внесены небольшие изменения, модернизированы аппаратура станции и блока «Е». В частности, был установлен более чувствительный магнитометр. Кроме того, на станции размещались не один, а два металлических шара с вымпелами. После этой модернизации межпланетная станция получила индекс «Е-1А».
Первая «Е-1А» была запущена 18 июня 1959 года. На 153-й секунде полета, на этапе работы второй ступени, произошел отказ инерциальной системы (гирогоризонта), и по команде с Земли ракета была подорвана.
Для подстраховки от возможных
Очередной запуск планировался на 6 сентября 1959 года, но из-за сброса автоматики при наземной подготовке он был отменен. Следующую попытку предприняли 8 сентября – проблемы с наддувом бака окислителя заставили отменить и этот старт. Третий раз станция «Е-1А» могла быть запущена 9 сентября 1959 года, но уже после зажигания команда «Главная» не прошла, и ракету вернули в МИК.
Станция «Е-1А», получившая название «Луна-2», была запущена 12 сентября 1959 года (ракета 8К72, «Восток-Л», № Б1-7Б). Она выполнила историческую миссию, впервые перелетев с Земли на другое небесное тело. Попадание в Луну было зафиксировано 14 сентября 1959 года в 00:02:24 по московскому времени. Вымпелы были доставлены в район Болота Гниения, в западной части Моря Дождей, поблизости от кратеров Аристилл, Архимед и Автолик, в 800 км от центра видимого диска (в точке с примерными координатами: 29,1° с.ш., 0° д.). Сейчас этот район называется Заливом Лунника.
Советские вымпелы, доставленные на Луну аппаратом «Луна-2» (© РКК «Энергия»)
Удачный «выстрел» в Луну оказался очень кстати. Пятнадцатого сентября 1959 года, на следующий день после триумфа «Луны-2», Хрущев был с визитом в США и подарил американскому президенту Дуайту Эйзенхауэру точную копию исторического вымпела и золотой значок, изготовленный специально в честь этого события. Выступая перед американцами, Хрущев сказал: «Мы не сомневаемся в том, что замечательные ученые, инженеры и рабочие Соединенных Штатов Америки, которые трудятся в области завоевания космоса, также доставят свой вымпел на Луну. Советский вымпел, как старожил Луны, будет приветствовать ваш вымпел, и они будут жить в мире и дружбе, как и мы с вами на Земле должны жить в мире и дружбе, как должны жить в мире и дружбе все народы, населяющие нашу общую мать-землю, которая так щедро вознаграждает нас своими дарами…»
3.6
Обратная сторона Луны
Следующий этап лунной программы предусматривал создание станций «Е-2» и «Е-2А», которые должны были сфотографировать и передать на Землю фотоснимки обратной стороны Луны. Для выполнения этой задачи космический аппарат предполагалось отправить на орбиту с огромным апогеем, фактически «забросив» за Луну.
Автоматическая межпланетная станция серии «Е-2» существенно отличалась от более ранних космических аппаратов. Основные конструкционные отличия диктовались тем, что в определенный период своего движения по орбите она становилась «ориентированным» аппаратом, способным проводить астрономические наблюдения заранее выбранного небесного тела, в данном случае – Луны. Причем в качестве источников тока для питания системы ориентации использовались не аккумуляторы, а солнечные батареи.
Конструктивно «Е-2» изготовили в виде герметичного сварного цилиндрического контейнера из алюминиевого сплава со сферическими днищами (длина контейнера – 1,3 м, средний диаметр – 94 см).
Станция «Е-2» (рисунок А. Шлядинского)
На наружной поверхности устанавливались панели солнечных батарей, жалюзи системы терморегулирования, антенны радиокомплекса, иллюминаторы, датчики научной аппаратуры, датчики и микродвигатели системы ориентации. Внутри на раме разместили аппаратуру радиокомплекса, автоматики, научных исследований, фототелевизионный комплекс «Енисей» и буферные батареи электропитания.
Самый важный элемент «лунника» – фототелевизионный комплекс «Енисей» – разработали сотрудники ленинградского НИИ-380 [149] . Это был не просто фотоаппарат, но и проявочное устройство, и радиопередатчик полученных после обработки изображений. Устройство имело два объектива с фокусными расстояниями 200 и 500 мм для одновременной съемки двух кадров в двух масштабах Эта методика оснащения телевизионной системы двумя телекамерами («сменными объективами») потом многократно использовалась в космических аппаратах, создаваемых для изучения Солнечной системы. Объектив с фокусным расстоянием 200 мм формировал изображение диска Луны, полностью вписывающееся в кадр. Крупномасштабное изображение Луны выходило за пределы кадра, но давало увеличение четкости. В обоих случаях формировались телевизионные
кадры с четкостью не ниже 1000 элементов в строке при 1500 строках в кадре.149
НИИ-380 впоследствии получил известность как Всесоюзный научно-исследовательский институт телевидения (ВНИИТ).
Межпланетная станция «Луна-3»: вид со стороны иллюминатора, через который проводилась съемка обратной стороны Луны
В процессе проектирования рассматривались два комплекта фототелевизионной аппаратуры – в итоге остановились на том, который создавался для станции «Е-2А». Ее и приняли к дальнейшей разработке.
Комплекс бортовой фототелевизионной аппаратуры «Енисей» для станции «Луна-3»
Система ориентации станции «Е-2А» включала комплект из восьми датчиков положения Солнца, блок датчиков положения Луны, блок датчиков угловой скорости, систему исполнительных органов (микродвигатели, работающие на сжатом азоте) и счетно-решающий блок, преобразующий сигналы датчиков в команды. Это была первая система активной ориентации космического аппарата. Ее общая разработка, изготовление и испытание проводились в Научно-исследовательском институте № 1 Министерства авиационной промышленности (НИИ-1 МАП) [150] под руководством Бориса Викторовича Раушенбаха [151] .
150
НИИ-1 МАП был наследником Реактивного научно-исследовательского института (РНИИ). Сегодня носит название Исследовательский центр имени М. В. Келдыша (ФГУП «Центр М. В. Келдыша» ГНЦ РФ) и является одной из ведущих научных организаций России по ракетным двигателям и энергетическим установкам.
151
Раушенбах Борис Викторович (1915–2001) – советский физик, инженер-конструктор. После окончания школы пошел работать на Ленинградский авиационный завод № 23. В 1932 году поступил в Ленинградский институт инженеров гражданского воздушного флота (ЛИИ ГВФ), увлекался планеризмом. За полтора года до окончания института переехал в Москву, где работал в РНИИ, в отделе С. П. Королёва, который занимался тогда крылатыми ракетами. После смены руководства РНИИ Б. В. Раушенбаха отстранили от конструкторской работы, и он занялся теорией горения в воздушно-реактивных двигателях. В 1942 году Б. В. Раушенбаха как этического немца отправили в трудовой лагерь. Но на него обратил внимание авиаконструктор В. Ф. Болховитинов и договорился об использовании заключенного в качестве «расчетной рабочей силы». Новый руководитель РНИИ (НИИ-1 МАП) М. В. Келдыш добился возвращения Б. В. Раушенбаха в Москву. В 1955–1959 годах Б. В. Раушенбах, перейдя на работу к С. П. Королеву, выполнил пионерские работы по ориентации космических аппаратов. В 1986 году стал действительным членом Академии наук. Преподавал на Физико-техническом факультете МГУ, впоследствии выделившемся в Московский физико-технический институт. В 1959 году стал профессором, более 20 лет заведовал кафедрой механики МФТИ.
Необычной была и конфигурация солнечных батарей. Дело в том, что на всей траектории полета, кроме участка фотографирования, станцию не ориентировали на Солнце. В то же время для выполнения всей программы ее аккумуляторы нуждались в постоянной подзарядке. И тогда после сложных расчетов была выбрана такая форма солнечных батарей, которая позволяла бы при любом положении станции относительно Солнца получать электроток практически одинаковой величины.
Полукомплект автомобильного варианта приемного телевизионного комплекса «Енисей-I»
Поскольку бортовая передающая камера могла работать в двух режимах – «быстром» и «медленном», – то и приемная аппаратура была разработана двух видов под шифрами «Енисей-I» и «Енисей-II» соответственно. Аппаратура создавалась как в стационарном, так и в мобильном варианте, причем во втором случае приемные комплексы размещались в автомобильных «кунгах». После изготовления и наладки приемные комплексы были отправлены на НИП-6 и временный НИП-41Е.
Станцию «Е-2А» № 1 привезли на полигон Тюра-Там в августе 1959 года, однако еще целый месяц понадобился на тестирование всех ее систем и устранение различных замечаний. Лишь 25 сентября разработчики заявили о готовности станции к полету.