Вековая мечта человечества

Иркутский государственный университет и клуб молодых ученых «Альянс» запустили 10 марта цикл просветительских мероприятий, рассчитанный на весь 2018 год. Первую лекцию из серии «Научных weekend`ов» прочитал Сергей Язев — он выбрал для своего выступления тему «Крутые лунные дороги. Об истории и планах лунной космонавтики». 

— Каждую субботу 2018-го, а потом, надеюсь, и 2019-го, и последующих годов самые интересные, самые, не побоюсь этого слова, модные ученые ИГУ, будут читать лекции в Научной библиотеке имени Распутина. Первые тринадцать имен уже определены, дальше будет так  же интересно, — сказал руководитель «Альянса» Алексей Петров.

Проректор ИГУ Константин Григоричев определил задачу нового лектория как форму «открытия университета для горожан». 

— Будут не только лекции, но и другие форматы. Будем устраивать своего рода дискуссии между учеными, постараемся услышать мнения горожан — что они хотели бы услышать от ученых. Очень надеемся, что вскоре появится привычка: по субботам ходить в университет и слушать ученых. В программе уже есть историки, филологи, социологи. На осень мы запланировали лекции про университет, его историю. Планируем лекции о том, за что дали Нобелевскую премию в текущем году. Для меня, например, химия так и осталась какой-то магией, и вот Александр Шмидт расскажет, что химики знают, а во что они верят. Спасибо, что вы пришли, — сказал проректор.

Фото с сайта m.gazeta.ru

Великая сила конкуренции

Сергей Язев поблагодарил организаторов за то, что именно ему выпала честь открывать новый цикл мероприятий — хотя Иркутск и лунная космонавтика никак не связаны. Человечество видело Луну на небе почти каждый день, и уже очень давно появилась мысль о полете на Луну. Достаточно вспомнить книги Сирано де Бержерака, два романа Жюля Верна и роман Герберта Уэллса. Практически к первому полету приступили в рамках Международного геофизического года 1957-1958 годов.

— В СССР к этому году подошли очень ответственно, и очень серьезно было заявлено о полете искусственных аппаратов к Луне. Над этой программой работал Сергей Королев, который создал первую межконтинентальную баллистическую ракету Р-7 — это она первой долетела с Байконура на Камчатку. Королев придумал вешать блоки первой ступени по бокам второй ступени и запускать двигатели одновременно. Мощности ракеты Р-7 хватило для того, чтобы достичь первой космической скорости, и вывести в ночь на 4 октября 1957 года первый искусственный спутник на орбиту Земли. Это был очень простой стальной шар. Все ждали, что первыми будут американцы: они планировали такой же простой спутник диаметром около 15 см. Об этом много говорили, но потом СМИ писали: 90 процентов разговоров о спутнике было в США, а 100 процентов дела — в СССР. Для всех запуск спутника был шоком, американцы до сих пор говорят, что мир в ту ночь изменился, — рассказал Сергей Язев.

Американская космическая программа базировалась на работах известного ракетостроителя Вернера фон Брауна. В гитлеровской Германии он строил ракеты Фау-2, которыми обстреливали Лондон, а в конце войны вместе с командой из почти двухсот коллег перебежал к американцам. После запуска советского спутника фон Браун начал спешить, но после нескольких неудачных пусков его спутник был выведен в космос лишь в феврале 1958 года. СССР уже 2 января 1959 года запустил аппарат «Луна-1», который отправляли на Луну, но промахнулись, и вывели этот спутник на орбиту вокруг Солнца. Вторая лунная ракета СССР была запущена и попала на Луну в сентябре 1959 года — спускаемый аппарат состоял из множества пятиугольных вымпелов: при падении на поверхность он распался и эти вымпелы где-то там и лежат. 15 сентября Никита Хрущев прилетел в США и подарил президенту Дуайту Эйзенхауэру копию советского лунного вымпела.

 — Американцы не простили Эйзенхауэру проигрыш космической гонки — в 1960 году он проиграл выборы. Дело в том, что 4 октября 1959 года советский аппарат облетел Луну и передал на Землю первые снимки обратной стороны Луны. По правилам Международного астрономического союза советские ученые получили право называть объекты на Луне, и именно так там появилось Море Москвы и другие объекты, — отметил лектор.

25 мая 1961 года президент Джон Кеннеди, выступая в конгрессе, заявил о необходимости вернуть престиж Америке. Именно поэтому он поставил задачу попасть на Луну — именно потому, что США не были к этому готовы, именно потому, что это было трудно. Конгресс поддержал президента и выделил на эту задачу около 140 млрд долларов (в пересчете на современный курс). Так началась программа «Аполлон», которая ставила задачу высадить человека на Луну «до конца тысячелетия». Каждому американцу, от младенца до пенсионера, это стоило около 500 долларов. Благодаря программе появилось более 300 тысяч рабочих мест, государственный заказ сотням компаний в 47 штатах, были созданы компьютеры и программное обеспечение, разработаны новые материалы и многое другое — то, что до сих пор составляет основу космической инфраструктуры США.

Вернер фон Браун разработал целую серию ракет, включая тяжелую ракету «Сатурн». Первыми к Луне отправились аппараты серии «Рейнджер»: их задача состояла в том, чтоб врезаться в Луну, но перед этим сфотографировать поверхность — нужны были точные карты для выбора места высадки. От Рейнджера-1 в августе 1961 до Рейндджера-9 в марте 1965 года аппараты взлетали с интервалом в несколько месяцев. Далеко не все пуски были успешны: некоторые аппараты не смогли сделать фотографии, другие не смогли передать, но в целом задача была выполнена.

Первые успехи

Вторая задача — плавная посадка на поверхность. Советские аппараты серии «Луна» стартовали с интервалом один месяц и лишь в январе 1966 года аппарат «Луна-9» совершил мягкую посадку и передал фотографии. В марте того же года «Луна-10» стала первым искусственным спутником Луны: в нем стоял небольшой магнитофон, который в прямом эфире передавал в зал, где шел XXIII съезд КПСС, партийный гимн «Интернационал». В декабре 1966 года «Луна-13» стала первой научной лабораторией, которая взяла пробы грунта и проанализировала его состав. 

Американцы тоже создали свой искусственный спутник и не только засняли поверхность Луны, но и сфотографировали серп Земли над Луной. Аппараты серии «Сервейер» совершили шесть мягких посадок на Луну (и один аппарат разбился) уже с использованием реактивной тяги. Одна из американских экспедиций позднее приземлилась рядом с одним из «Сервейеров» и забрала часть его блоков на Землю для изучения последствий пребывания на Луне.

В СССР команда Королева работала над универсальным кораблем «Союз». Это единственный корабль, который может летать несколько месяцев, — но он очень тесный. Американский корабль «Аполлон» состоял из двух блоков: корабль для полета к Луне и возвращения, топливного отсека и лунного модуля.

 — Модуль не предназначался для возвращения. Он очень легкий, очень непрочный — по сути, это толстая фольга и минимальный запас воздуха — но он намного больше нашего «Союза». Связка из космического корабля прилетает к Луне, один астронавт остается, двое садятся на Луну, выполняют программу, а потом возвращаются на корабль и летят обратно. Самый опасный элемент — возвращение на корабль. Если стыковка не состоится, воздуха остается очень мало. Ракета «Сатурн-5», которая выводила «Аполлон» на его орбиту, впечатляет: высота 110 метров, вес 2900 тонн. Она может вывести на орбиту 140 тонн полезного груза, и до сих пор ничего подобного никто не создал, это самая мощная ракета в мире, — отметил Сергей Язев.

После смерти Королева его бюро возглавил академик Глушко. Советская ракета Н-1 строилась на новых принципах: на первой ступени стояли 30 двигателей, которые должны были начать работать одновременно. Был разработан и посадочный модуль, рассчитанный на одного космонавта.

В США с февраля 1966 года начались испытания «Аполлонов», первый старт к Луне запланирован на 27 января 1967 года. Был сформирован экипаж из трех человек, шли испытания в атмосфере чистого кислорода — и из-за какой-то неисправности все они погибли во время пожара. В СССР после смерти Королева новое руководство космической программы тоже начинает торопиться, и 23 апреля 1967 года при испытаниях «Союза» погиб космонавт Владимир Комаров. Конкурент Королева, Владимир Челомей, разработал летающую до сих пор ракету УР-1 («Протон»). Эта ракета могла запустить к Луне аппарат массой до 5 тонн, и в 1968 году была разработана программа полета к Луне. Осенью 1968 года был совершен облет Луны с возвратом на Землю: советский аппарат «Зонд-5» сделал это, но на Земле упал не в расчетный район.

Вторая попытка испытания «Союза-3» состоялась в октябре 1968 года и она была почти успешной — космонавт Береговой не смог состыковать свой аппарат с беспилотным «Союзом-2». Полет «Зонда-6» в ноябре 1968 года был также успешен наполовину: аппарат облетел Луну, снял поверхность, но разбился при посадке. Отправлять людей без дополнительных испытаний в СССР не решились. Американцы же в декабре 1968 года отправили экипаж из трех человек, которые стали первыми землянами, увидевшими Луну своими глазами с близкого расстояния. После этого советская программа «Зонд» утратила свой политический смысл и была свернута в 1970 году. Еще шли испытания «Союзов» с переходом из одного корабля в другой, еще была предпринята попытка запустить в 1969 году ракету Н-1 (диаметр основания 17 метров, высота более 100 метров, вес более 2000 тонн), но ракета взорвалась на высоте 12 км.

США выходят вперед

В США тем временем испытывали в разных режимах лунный модуль: астронавты отделяли модуль от основного корабля, летали над Землей и пристыковывались обратно, в марте «Аполлон-10» летал уже над Луной и едва не упал на ее поверхность, но астронавты сумели вернуться на основной корабль. Вторая попытка запустить Н-1 в СССР закончилась еще хуже: ракета взорвалась через три секунды после взлета и уничтожила стартовый комплекс. Последней надеждой СССР была программа автоматических аппаратов, над которой работало КБ Георгия Бабакина: его аппараты должны были автоматически забирать пробы грунта и привозить их на Землю. 13 июля 1969 года был запущен аппарат «Луна-15», который разбился о лунные скалы.

16 июля 1969 года к Луне отправился экипаж «Аполлон-11». Астронавты Нил Армстронг и Базз Олдрин 20 июля успешно приземлились на Луне, установили многочисленные датчики и приборы, включая лазерный отражатель.

 — Если у вас есть мощный лазер, вы можете отправить сигнал и получить его отраженным. Это позволяет точно измерить расстояние до Луны в данный момент, — пояснил Сергей Язев.

После этого у США началась активная полетная программа. Наименее удачной была миссия «Аполлона-13», во время которой экипаж едва не погиб. Советский аппарат «Луна-16» привез пробы грунта, а затем в 1970-1971 годах по Луне 11 месяцев ездил автоматический «Луноход-1». Американцы тем временем начали увеличивать вес своих аппаратов и продолжительность пребывания на поверхности: они привезли свои луноходы, экипаж работал на поверхности до трех суток. Американцы привезли на Землю около 400 кг грунта, в котором оказались и неизвестные на нашей планете минералы. Последний полет состоялся 7-19 декабря 1972 года: программу закрыли из-за огромной цены и продолжения войны во Вьетнаме, которая стоила США очень дорого. Единственный побывавший на Луне геолог Харрисон Шмидт обнаружил на поверхности следы вулканических извержений, но это было последнее достижение землян. 

 — СССР по инерции продолжал программу полетов: «Луна-18» разбилась, «Луна-21» в 1973 году доставила второй луноход, «Луна-24» в августе 1976 года забрала грунт с глубины около 2 метров и это был последний запуск к Луне. Второй луноход говорит о том, что лихачить не надо даже на Луне: заехали в кратер, начали сдавать задним ходом, повредили солнечную батарею и так он там и стоит, — подытожил Сергей Язев. 

Советский Союз проиграл лунную гонку в первую очередь потому, что это было очень дорого. Подсчитано, что если бы США строили свои ракеты из чистого золота и бриллиантов, они и тогда были бы дешевле, чем получилось в итоге. На цене отдельно пуска сказалась и разница подходов: советские ракеты монтировали в горизонтальном положении и лишь на стартовой площадке поднимали вертикально; в США окончательная сборка ракет-носителей происходит в огромном ангаре (высота более 100 метров!) и ракету вывозят на старт в вертикальном положении одним из трех специальных транспортеров. Тем не менее, в итоге США оказались в прибыли: на каждый вложенный доллар было получено от 5 до 10 долларов за счет конверсии космических технологий в общедоступные изделия и бытовую технику.

Лишь в 1990-х возобновились полеты к Луне — свои аппараты отправляла Япония, Европейское космическое агентство, Китай смог отправить небольшой луноход. На 2019 год запланирован очередной полет китайского аппарата, а Россия намечает полет аппарата «Луна-25» к южному полюсу Луны. В 2022 году может состояться полет двух аппаратов с номерами 26 и 27. В США действует программа «Орион», в рамках которой в 2019-2022 годах можно будет отправить шесть человек в полет вокруг Луны. Китай строит планы сложного полета на обратную сторону Луны с забором грунта.

— Совсем недавно возник проект окололунной обитаемой станции с участием России, США, Японии и Европейского космического агентства. Предполагается, что станцию начнут собирать в 2022 году, условное название Deep Space Gateway, и может быть в 2030 году российские космонавты смогут попасть на поверхность Луны, — подвел итог Сергей Язев. — Внятных обоснований для возврата к лунной программе нет. Идет речь о продвижении новых технологий, но не более того. В нашей стране были разговоры о полете сразу на Марс, но сразу выяснилось, что у нас межпланетных аппаратов успешных нет. Мы только ставим свои приборы на чужие аппараты и не более того.

Новый виток интереса к Луне и новые успехи человечества в этом направлении, по мнению Сергея Язева, могут быть связаны с конкуренцией между Китаем и Индией: азиатские страны очень ревниво относятся к успехам друг друга и это может подтолкнуть человечество к совершенствованию космической техники.

17 марта кандидат исторических наук Иван Колокольников приглашает всех желающих на лекцию «Музыкально-театральная жизнь Иркутска в ХХ веке».

ИА «Альтаир» присутствует в самых популярных соцсетях.
Присоединяйтесь к нам:
Telegram
Одноклассники
Вконтакте

Поделитесь новостью с друзьями: