Главная страница [an error occurred while processing this directive]

Главная страница | Архив | Содержание номера

Номер 8(293) 15 апреля 2002 г.

Исаак ВИЛЬНИЦ (Массачусетс)

ИТОГИ КОСМИЧЕСКОГО ВЕКА

Первый космический турист Деннис Тито

Уже много сотен лет тому назад, глядя на ночное небо, человек мечтал о полете к звездам. В XVII веке появился фантастический рассказ Сирано де Бержерака о полете на Луну в железной повозке, использующей силу магнита. Из пушки на Луну отправились герои Жюля Верна, а Герберт Уэллс описал путешествие на Луну в снаряде, корпус которого не был подвержен силе тяготения.

Насколько известно, первый, кто выдвинул идею использовать ракету для полетов, был революционер - народоволец Кибальчич. Находясь в тюрьме Петропавловской крепости в 1881 г., он нарисовал схему полета с помощью ракеты и передал свою записку в руки жандармов. Кибальчич был казнен за покушение на царя Александра Второго, и его идея осталась похороненной в архивах охранного управления.

Только в начале прошлого века, в 1903 г. скромный глуховатый преподаватель физики в женской гимназии в Калуге математически обосновал возможность использования ракетного двигателя для межпланетных полетов. Он издавал свои труды за собственный счет, маленьким тиражом, и в 1911 г. в работе: "Грезы о земле и небе" написал вещие слова: "Человечество не останется вечно на земле, но в погоне за светом и пространством сначала робко проникнет за пределы атмосферы, а потом завоюет себе все околосолнечное пространство".

Идеи Циолковского были подхвачены и развиты энтузиастами в России, а также отдельными учеными и конструкторами в Германии и США. После революции по инициативе энтузиастов организованы в Москве и Ленинграде "Группы по изучению реактивного движения" ("ГИРД"), и в ноябре 1933 инженеры - изобретатели этой группы осуществили запуск первой ракеты с жидкостно-реактивным двигателем, "ЖРД - X". Еще когда я учился в девятом классе, то меня чуть не исключили из школы за то, что я читал на уроке литературы книгу Циолковского, а в Политехническом институте уже была маленькая группа студентов и преподавателей, изучающих реактивное движение; я приходил на их занятия.

Активным участником, если не руководителем, группы "ГИРД" в Москве был Сергей Павлович Королев (1907 - 1966). В Союзе не любили мечтателей, в идеи которых не верил Сталин. И Королев, в числе миллионов других "врагов", попал в жернова репрессий, отбыл часть срока на Колыме, но потом все-таки (к счастью для человечества) его направили в "шарашку", так образно назывались конструкторские бюро, где работали заключенные. В таких КБ побывал и знаменитый конструктор самолетов Туполев и многие другие. В "шарашке", где работал Королев, были созданы первые образцы боевых пороховых реактивных установок, ласково названных на фронте "катюши", а позже Королев разрабатывал жидкостно-реактивные двигатели для сверхзвуковых истребителей.

Из "шарашек" выпускали на волю, если награждали Сталинской премией; выпустили и Королева. После войны его заприметил министр оборонной промышленности Устинов и поставил во главе созданного в Подлипках (на базе артиллерийского НИИ-58) нового конструкторского бюро. В Союзе уже прогремели первые взрывы ядерных бомб, и срочно нужны были баллистические ракеты для их "доставки" в любую точку земли, а главное, в США. Эту задачу возложили на ведущего конструктора - Королева.

Однако сам Королев поставил себе цель, к которой готовился всю сознательную жизнь - выполнить мечту Циолковского, т.е. вырваться за пределы атмосферы в космическое пространство.

Как известно из школьного курса физики, для того, чтобы преодолеть притяжение земли и стать её спутником, телу надо сообщить первую космическую скорость - 8 километров в секунду, а для полетов к планетам солнечной системы уже нужна вторая космическая скорость - 11,2 километра в секунду. По формулам Циолковского, реактивная сила тяги пропорциональна скорости истечения горючих газов из сопла и секундному расходу топлива. Скорость истечения газов для применяемых топлив у самых современных двигателей не превышает 5 километров в секунду, значит, увеличить силу тяги можно только за счет повышения расхода топлива. Расчеты показывают, что для сообщения спутнику весом 10 тонн первой космической скорости масса топлива должна составлять 80 - 100 тонн, и при этом в одну секунду должно сгорать примерено 200 кг. Еще большая масса топлива, порядка 200 тонн, потребуется для достижения второй космической скорости. Поэтому основная часть ракеты - это корпус высотой 40 - 60 м, в который заливаются десятки тонн горючего. При таком колоссальном расходе топлива, во избежание взрыва, конструкторы создают связки из нескольких ракетных двигателей. Кроме того, по идеям Циолковского, чтобы не тащить на орбиту пустые корпуса ракет, из которых уже выгорело топливо, их по частям отбрасывают в полете, применяя так называемые многоступенчатые ракеты.

Для космических многоступенчатых ракет необходим надежный реактивный двигатель. Такие двигатели создавались в ОКБ старого ракетчика Валентина Петровича Глушко. Ведущим конструктором двигателей для ракет Королева был молодой Анатолий Давидович Дарон, за разработку жидкостно-реактивных двигателей для третьей ступени Королев уговорил взяться способного конструктора Семена Ариевича Косберга, в руководимом им КБ.

Гигантские корпуса многоступенчатых ракет из титана создавались на Днепропетровском металлургическом заводе под руководством талантливого инженера Михаила Кузмича Янгеля. Недавно, будучи на Украине, этот завод посетил президент России Путин.

Громадный объем теоретических исследований и расчетов выполнялся под руководством президента Академии наук и директора НИИ - 1 ГКАТ (Государственного комитета по авиационной технике) академика Мстислава Всеволодовича Келдыша. Позднее, в 1973 г., был образован специальный Институт космических исследований АН СССР, директором которого стал академик Роальд Зинурович Сагдеев (уже во времена Горбачева, академик Сагдеев, женившись на внучке экс-президента США генерала Эйзенхауэра, перебрался в Америку, где преподает в одном из университетов).

С помощью ученых и инженеров - создателей реактивных двигателей и корпусов ракет Королев выполнил свою цель, и 4-го октября 1957г. весь мир узнал, что в Советском Союзе запущен на орбиту первый в истории человечества искусственный спутник Земли. Хотя он весил всего 83,6 кг, но был виден с земли после заката и перед восходом солнца, а приемники могли принимать его радиосигналы - "бип-бип". Вся мировая печать трубила об этом достижении.

Первый спутник вращался по сравнительно низкой орбите, совершая один оборот за полтора часа, и через два с половиной месяца он, постепенно опускаясь, сгорел в более плотных слоях атмосферы.

Почти через четыре года после запуска первого спутника наступил новый исторический момент: 12 апреля 1961г. ушел на орбиту корабль "Восток" с первым летчиком-космонавтом Юрием Алексеевичем Гагариным. Через 1 час 48 минут полета корабль приземлился в Саратовской области. После первого полета человека сообщения ТАСС о полетах космонавтов следовали один за другим; космонавтам присваивали звания "Героев", и Хрущев устраивал им торжественную встречу в Москве.

Американцы опаздывали почти на год, мощности их ракет были значительно меньше, и только 20 февраля 1962г. астронавт Джон Гленн, совершив 3 витка вокруг Земли, опустился в Атлантическом океане. В США болезненно переживали отставание от Советского Союза, и еще в 1961г. президент Джон Кеннеди выделил огромные средства (20 - 25 миллиардов долларов) на космонавтику. Были намечены два плана: первый "Джемини" предусматривал полеты двух и трех космонавтов, но это была только подготовка к главной задаче - проекту "Аполлон" по высадке человека на Луну.

По первой программе планировался сначала полет двух космонавтов с выходом одного из них в скафандре в открытый космос. Хрущев, узнав об этом, вызвал к себе Королева и приказал к Октябрьской годовщине 1964 года послать в космос не двоих, а троих сразу (чтобы утереть нос Америке). Королев терпеливо пытался объяснить, что сейчас мощности ракет недостаточны для этого, но "вождя" не интересовали технические причины, и он намекнул Королеву о возможной замене его другим, более сговорчивым.

Королев вернулся в КБ сумрачным, он и раньше был подвержен взрывам бешенства, но таким его еще не видели. Он прошел в кабинет, буркнув секретарше: "Собрать всех ведущих". Когда все собрались, Королев лаконично сообщил, что есть задание отправить в космос трех - местный корабль не позднее 7 ноября 1964г. "Какие будут предложения?" Предложений не последовало.

Королев и собравшиеся понимали, что их заставляют идти на бессмысленную в научном отношении авантюру ради престижа.

Единственный выход из тупика - это втиснуть в двухместный "Восход" трех людей без скафандров, положившись на герметичность корабля. Такое безумное по риску решение предложил ведущий конструктор Константин Феоктистов. А на вопрос Королева: "Да кто же полетит втроем и без скафандров?" Феоктистов ответил: "Первый - я". Так человек далеко не безупречного здоровья, имевший в юности ранение, стал космонавтом.

Еле разместили в кабине три места: наверху, как самый маленький, сидел врач Егоров, а под ним Феоктистов и Комаров. Из-за тесноты до приборов управления дотянуться было невозможно, и все делала автоматика. По КБ гуляла угрюмая шутка: "Коллектив напряженно работает над созданием космической могилы на троих".

Утром 12 октября 1964 г. космонавты в легких куртках прибыли на старт к подножию 38-метровой ракеты. Королев обнял каждого. Двигатели сработали нормально, и через сутки, после 17 витков, кабина благополучно приземлилась. Советская пресса и часть западной продолжали твердить: "Опять русские впереди".

Королев постоянно получал задания на разработку все новых и новых ракет для войны. Сопротивляться было бесполезно, он выполнял поручения, при этом уделяя основное внимание созданию мирных исследовательских кораблей, в том числе ориентированных для полетов на Луну, к Марсу и Венере.

В середине 60-х Королев нашел выход: он выдвинул молодого ведущего конструктора Виктора Петровича Макеева и предложил создать под его руководством в городе Миассе, Челябинской области, новый центр баллистических ракет для Министерства обороны. Хрущев "заглотил наживку", и в Миассе появились крупное КБ, завод и жилые дома. Для привлечения новых способных сотрудников им предлагались роскошные, по тем временам, условия: каждому - две трехкомнатные квартиры (одну для себя, вторую - для родителей), кроме того, персональные оклады с северными надбавками. Многие откликнулись (я сам подумывал), и новый центр заработал. В нем были созданы межконтинентальные баллистические ракеты с ядерными боевыми головками как для подземных шахтных установок, так и для подвижных пусковых установок, а немного позже - и для атомных подводных лодок, по образцу американских.

В настоящее время в США на вооружении находятся 18 подводных ракетоносцев; по своим параметрам они не уступают надводным крейсерам. Каждая стратегическая субмарина оснащена 24 ракетами подводного старта, типа "Трайдент-2" с дальностью полета 8400 км. Ракета несет от 8 до 12 боеголовок индивидуального наведения. Одним залпом подводная лодка может выпустить до 300 боеголовок, эквивалентных по мощности 5 тысячам "хиросимских" бомб. Одного такого залпа достаточно, чтобы уничтожить любое государство на планете. Среди офицеров США подводный ракетоносный флот называют "еврейским", потому что творцом идеи такого флота и фактическим руководителем его постройки на протяжении 35 лет был Хайман Джордж Риковер, удостоенный чина полного (четырехзвездного) адмирала, который ранее не присваивался ни одному морскому инженеру. А разработкой ракет для этого флота руководил другой еврей, полный адмирал Элмо Зумволт. (Материалы о подводном флоте США взяты из статьи М. Штейнберга, "Вестник" ╧ 13, 2001г.)

В Союзе ленинградские кораблестроители (КБ-16 и др.) и завод в Северодвинске стали догонять американцев, а новые баллистические ракеты для подводных лодок разрабатывало КБ Макеева. Институт военно-морского флота, в котором я был научным сотрудником, разрабатывал тактико-технические задания (ТТЗ) на новые образцы вооружения для кораблей и контролировал их создание. Я помню, как в наш институт приезжал генеральный конструктор Макеев, коренастый, в дорогом черном костюме, с золотой звездой "Героя" в петлице. Он докладывал о проекте новых баллистических ракет для подводных субмарин.

За сравнительно короткий срок в Советском Союзе были построены 245 атомных подводных лодок, и в том числе 60 подводных ракетоносцев по типу американских. Эта спешка, как обычно, привела к девяти катастрофам, и последняя из них произошла совсем недавно в Баренцевом море, где на подводном ракетоносце "Курск" произошел взрыв. В таких авариях погибло более 800 человек.

Кроме баллистических ракет для подводных субмарин, в КБ Макеева был разработан оперативно-тактический ракетный комплекс, известный под названием "Скад". Этот комплекс Советский Союз продал Ирану и Ираку. С помощью немецких инженеров в Ираке дальность полета ракеты была увеличена с 300 до 450-ти километров, и во время войны "Буря в пустыне" ракетами "Скад" обстреливался Израиль. Макеев за свои разработки в 1976г. стал академиком и получил вторую звезду "Героя социалистического труда".

Еще до организации КБ Макеева у Королева появился новый конкурент. Это был Владимир Челомей, который брался за любые военные заказы на ракеты, но, в первую очередь, специализировался на создании крылатых ракет для военно-морского флота. Вначале дело шло со скрипом, и сотрудники Челомея зло шутили: "Янгель и Косберг работают на нас, Королев работает на ТАСС, а Челомей в унитаз".

Однако Хрущев был заинтересован в том, чтобы потеснить монополию Королева, и он даже послал своего способного сына Сергея на работу в КБ Челомея. Там, в городке Реутово, под Москвой, вскоре выросли прекрасные производственные корпуса, и Челомею переподчинили один филиал за другим. Аппаратуру наведения для крылатых ракет разрабатывали в НИИ-10 Хазанова в Москве и НИИ-49 в Ленинграде, где ведущим создателем радиолокаторов, еще со времен войны, был лауреат Сталинских премий Златкин (наши дочери учились в одном классе).

Постепенно под руководством заместителей Челомея, ведущих конструкторов Лившица и Эйдиса, дело пошло на лад. Была разработана и принята на вооружение серия крылатых ракет, предназначенных для уничтожения надводных и подводных кораблей противника. Эти ракеты подлетали к цели на малой высоте, и поэтому являлись неуязвимыми для зенитных средств противника. В разработке систем наведения крылатых ракет принимал непосредственное участие Сергей Хрущев.

В октябре 1964г члены Политбюро обвинили Никиту Сергеевича Хрущева в "волюнтаризме" и сместили его со всех постов. К этому времени Сергей Хрущев уже успел защитить кандидатскую и докторскую диссертации, и, уйдя от Челомея, занял должность профессора в известном в Москве Высшем техническом училище им. Баумана. Позже Сергей Хрущев отредактировал и переправил (почти нелегально) в США четыре тома воспоминаний своего отца, а затем и сам, уже во времена Горбачева, перебрался сюда вместе с женой Валентиной, стал гражданином США и преподает в Брауновском университете. Таковы парадоксы истории: отец обещал "похоронить" капитализм, а сын пока что наслаждается его благами.

С.Н.Хрущев

В одном из номеров журнала "Вестник" было опубликовано интервью с Сергеем Хрущевым под названием "Сын за отца не отвечает". Однако после трагедии 11 сентября благообразный профессор Брауновского университета предстал в совсем другом свете. Судите сами! Хрущев изложил свои взгляды в газете "Известия" по жгучему вопросу - о терактах, потрясших Америку и весь цивилизованный мир (извините за пространные цитаты): "... в свое время американцы стали поддерживать не только Израиль, но и идею расового превосходства еврейской нации". Далее: "Таким образом, они (американцы) противопоставили себя арабам и стимулировали рост ненависти. К сожалению, сейчас эта тенденция получила развитие в связи с ошибками президента Буша". На вопрос, сделает ли Америка вывод из происходящего, г. Хрущев ответил, что Буш должен... "изменить свое поведение. Но, скоре всего, это невозможно, потому что таким образом Буш лишится поддержки произраильского лобби и проиграет выборы". Сергей Хрущев повторил старую антисемитскую ложь: Америкой, де, правят евреи...

В 1966 г. на операционном столе скончался Сергей Павлович Королев, а КБ Челомея брало все новые и новые военные заказы. Там были спроектированы и построены серии спутников шпионов для армии и флота, а для их безопасности созданы истребители спутников (серия "ИС"). Для запуска этих спутников предназначалась новая, самая мощная, ракета "Энергия".

В связи с этим следует добавить некоторые соображения о проектируемой в США противоракетной обороне, включающей размещение на орбите спутников, которая будет стоить не одну сотню миллиардов долларов. Как я уже отмечал, разработанный в КБ Макеева наземный комплекс "Скад" имеется, как минимум, у Ирана и Ирака. Дальность полета этих ракет позволяет достигнуть любой точки в Израиле. Поэтому противоракетный комплекс "Хец", который в данное время испытывается в Израиле, заслуживает одобрения. По оценкам военных специалистов израильский комплекс имеет ряд преимуществ перед американским аналогом - "Пэтриот". Благодаря высоким скоростям, ракета "Хец" производит перехват ракет противника на расстоянии 50-90 км от границ Израиля, а система её управления может вести одновременно 14 различных целей, тогда как "Пэтриот" отслеживает только 9 целей.

Что касается дорогостоящей спутниковой противоракетной обороны, то с ней можно и повременить. В этом вопросе имеет смысл объединить разработки и научный потенциал России и США. Буш фактически учел эти обстоятельства, перебросив 30 миллиардов долларов с программы противоракетной обороны на более актуальную борьбу с терроризмом.

Однако существует совершенно другая задача для мирного применения ракетно-ядерного оружия, которое может потребоваться для спасения человечества!

Ученые, астрономы и палеонтологи установили, что по меньшей мере дважды столкновения Земли с астероидами уничтожали жизнь на нашей планете. Так произошло 65 миллионов лет назад, когда астероид упал на полуостров Юкатан в Мексике, и в результате погибла вся популяция динозавров, а 250 млн. лет назад последствия столкновения оказались более катастрофическими - вымерло все живое на планете. Вообще то, что человечество до сих пор существует, а не уничтожено космическим пришельцем, можно считать везением, счастливой случайностью. Недавно специалисты из Национального аэрокосмического агентства в США обнаружили астероид, который в 2030 году может столкнуться с Землей. Хотя диаметр этого астероида всего 70 метров, но если он упадет, к примеру, на Красную площадь, то будет уничтожена вся Москва. Случайное попадание на какой-либо ядерный объект на земле приведет уже к гибели половины населения Европы или США.

Но катастрофу для Земли можно предотвратить, если объединить усилия ученых и инженеров США, России и других развитых стран. К 2010 году астрономы рассчитывают отслеживать 90 процентов опасных для Земли астероидов. Ракеты-перехватчики с ядерным оружием способны либо разнести такие астероиды на мелкие осколки, которые сгорят в атмосфере, либо столкнуть астероид с орбиты подальше от нашей планеты. Есть и другие способы борьбы с астероидами путем использования ракет-перехватчиков. Вот это - благородная и разумная задача для человечества.

В 1961 г. президент Кеннеди объявил американскому народу, что США отправят человека на Луну к концу 60-х гг. Выполняя указания президента, Национальное управление по исследованию космического пространства (НАСА) начало работы над обширным и сложным проектом "Аполлон" стоимостью 25 миллиардов долларов, в котором участвовали 400 тысяч человек.

Советские ученые тоже начали разработку своей программы высадки на Луну; в июне 1969 г. они провели испытания ракеты, которая была мощнее американского "Сатурна", но она взорвалась на месте запуска. Позже, в 1971г., из-за аварии пилотируемой станции "Салют" погибли три советских космонавта (В.Н.Волков, Г.Г.Добровольский и В.И.Пацаев). В результате всех этих обстоятельств в Союзе отказались от высадки человека на Луну и сосредоточили усилия над созданием долговременных орбитальных космических станций.

Американский проект успешно завершался. Утром 16 июля 1969 г. "Аполлон-11" был готов к старту. Ракета-носитель, 110-метровый "Сатурн", весил 3000 тонн. Наверху располагался космический корабль весом 43 тонны, состоящий из трех модулей. После успешного старта, который транслировался из космического центра им. Кеннеди, один модуль остался на земной орбите, а два других - с тремя астронавтами, устремились к Луне; 20 июля они достигли орбиты Луны, и два астронавта в лунном модуле произвели посадку на Луну.

Масса Луны в 82 раза меньше массы Земли, в связи с этим сила тяжести на поверхности Луны, с учетом её размеров, в 6 раз слабее, чем на Земле. Первый астронавт Нил Армстронг, ступивший 21 июля 1969 г. на пыльную поверхность Луны, слегка подпрыгивая, произнес знаменитую фразу: "Этот маленький шаг человека - гигантский скачок для всего человечества". Вместе с Армстронгом на Луне побывал и Эдвин Олдрин; они собрали образцы пород и проделали несколько экспериментов. Через 13 часов пребывания на Луне был включен двигатель лунного модуля, он взлетел с трехногой платформы и состыковался с двумя другими секциями, где их дожидался Майкл Коллинз. 24-го июля астронавты благополучно приводнились в Тихом океане.

Малейшая ошибка в этой сложной системе полета, процессах посадки на Луну и возвращения грозила катастрофой. Так, в частности, полет "Аполлона-13", который начинался 13 апреля (два числа 13!) мог закончиться трагически: на его борту взорвался кислородный баллон, и астронавты, отказавшись от полета к Луне, с трудом вернулись на Землю. Но остальные полеты прошли успешно. Последним был "Аполлон-19", а всего на Луне побывали 12 американских космонавтов.

Замечательное достижение США замалчивали в Союзе; но зато там стали создавать под руководством Феоктистова (или при его активном участии) долговременные орбитальные космические станции. Последняя из них - станция "Мир" просуществовала на орбите 15! лет и только недавно была затоплена в Тихом океане. (Япония опасалась падения осколков, но все обошлось). Сейчас место станции "Мир" занимает громадная Международная космическая станция (МКС), в которой Россия имеет свой отсек; строительство этой новой станции продолжается.

В России сейчас не хватает средств на космические исследования, но в мире полно богатых людей, которые ищут опасных, захватывающих приключений. Один из них, американец Денис Тито уже побывал туристом в русском отсеке на МКС, заплатив за это удовольствие 20 миллионов долларов. Лиха беда начало; уже приступил к тренировкам в подмосковном центре подготовки космонавтов следующий турист, 27-летний миллионер из Южно-Африканской Республики, а в ноябре 2001 г. начали тренировки 26! космических туристов из 13-ти стран.

Какие дальнейшие совместные проекты ожидают нас? Космический аппарат к Марсу планируют направить уже в 2007г., с целью доставки на Землю образцов почвы и газа. К 2015 году думают соорудить на Луне обитаемую базу. С этой базы, возможно, пошлют экспедицию на Марс, с высадкой человека.

Самый оригинальный проект разработали ученые Японии. Они предложили собрать на земной орбите гигантскую солнечную батарею площадью несколько квадратных километров. Это будет дармовая, экологически чистая электроэнергия, посылаемая на землю с помощью электромагнитных волн.

Главная страница | Архив | Содержание номера

Номер 8(293) 15 апреля 2002 г.

[an error occurred while processing this directive]