7.4. Проект «Орбитер» и первый спутник

7.4. Проект «Орбитер» и первый спутник

Популяризатор космонавтики и бывший сотрудник ракетного центра Пенемюнде Вилли Лей в своей книге «Ракеты и полеты в космос» честно пытался вспомнить, кто из немецких ракетчиков, вывезенных в США, первым сформулировал на английском языке идею искусственного спутника Земли, то есть беспилотного космического аппарата, вращающегося вокруг нашей планеты по замкнутой орбите. Попытка эта не увенчалась успехом. Возможно, это был плод «коллективного бессознательного», порожденного работами Германа Оберта, который в 1923 году сформулировал концепцию орбитальной станции.

Вальтер Дорнбергер в книге воспоминаний указывает, что при обсуждении будущих разработок в Пенемюнде было предложено для воздаяния почести первым путешественникам в космос помещать их набальзамированные тела в стеклянные шары, запускаемые по орбитам вокруг Земли. Видимо, эта мысль прочно засела в головах немецких ракетчиков (которые уже видели себя в этих шарах).

В марте 1946 года авиация армии США, которая вскоре получила статус самостоятельного вида вооруженных сил – ВВС США, по контракту с корпорацией «Дуглас Эйркрафт компани» подготовила научный доклад «Предварительный проект экспериментального космического корабля для полетов вокруг Земли». Этот доклад считается первым документом проекта «Рэнд» (от английского сокращения «RAND» – «Исследования и разработки»), положившего начало деятельности одноименной военно-политической организации. Как признают американские исследователи деятельности «Рэнд», ее сотрудники «содействовали обоснованию в 1950-х годах и в последующие годы использования космических средств в интересах разведки и контроля за мероприятиями по контролю над вооружениями, прогнозирования погоды, картографирования и геодезической съемки, связи, исследования планет и межпланетного пространства, решения других задач».

В архиве Института космической политики Университета Джорджа Вашингтона имеется полный текст исторического доклада «Рэнд». В этом документе предпринята первая попытка оценить возможности создания космического аппарата, который будет вращаться вокруг Земли как ее спутник.

В докладе содержались первоначальные оценки областей возможного практического применения искусственных спутников Земли. Таких областей рассматривается три: военное использование, научные исследования и дальняя связь:

«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 предположить, 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».

Значение спутников понимал и президент США Дуайт Эйзенхауэр. Будучи профессиональным военным (а в годы Второй мировой войны – Верховным главнокомандующим Союзных сил в Европе) Эйзенхауэр знал, какую опасность представляет отсутствие достоверной информации о возможностях и намерениях врага в условиях глобального противостояния. Американские историки космонавтики приводят такое высказывание Эйзенхауэра, относящееся к марту 1954 года: «Современное оружие облегчило для враждебного государства с закрытым обществом планировать нападение в условиях секретности и таким образом пытаться добиться преимущества, которое недоступно государству с открытым обществом».

Неудивительно поэтому, что еще в июле 1955 года на встрече в Женеве Эйзенхауэр выступил со своим планом «Открытого неба», в соответствии с которым СССР и США могли бы вести воздушное фотографирование территории друг друга, чтобы не подвергать себя «страхам и опасностям внезапного нападения». Разумеется, его предложение было отвергнуто Никитой Хрущевым, и Эйзенхауэру ничего не оставалось, как продолжать поиски путей и средств для снижения степени неопределенности оценок реальных военных и других возможностей Советского Союза.

Обратимся к протоколу заседания Совета национальной безопасности от 8 мая 1956 года, которое вел сам президент Эйзенхауэр. При обсуждении «практического действия» № 1545 (пункт «b») «было рекомендовано продолжить политику, изложенную в решении СНБ № 15520, имевшую целью обеспечить запуск одного или нескольких искусственных спутников Земли к 1958 году – в период Международного геофизического года, имея при этом в виду, что реализуемая в этих целях программа не повлияет на работы по созданию межконтинентальных баллистических ракет и баллистических ракет средней дальности, и одновременно этой программе будет придан соответствующий приоритет в министерстве обороны в связи с разработкой других систем оружия, предписанных решением СНБ № 15520».

Идея искусственного спутника Земли обсуждалась не только на закрытых заседаниях Совета национальной безопасности США и межведомственной корпорации «Рэнд», но и на различных научных конференциях, материалы которых были вполне доступны всем заинтересованным лицам.

Весной 1954 года Комитет по космическим полетам «Американского ракетного общества» разработал предложения по созданию искусственного спутника Земли, которые были представлены на рассмотрение различным ведомствам.

К тому времени уже активно работала межведомственная корпорация «Рэнд», а потому реакция на предложения Комитета воспоследовала очень быстро. 25 июня 1954 года в здании Научно-исследовательского управления Военно-морских сил в Вашингтоне состоялась встреча, на которой присутствовали как представители «Общества», так и другие американские ракетчики: Вернер фон Браун, профессор Уиппл из Гарварда, Дэвид Янг из фирмы «Аэроджет» и некоторые офицеры управления.

На повестке стоял вопрос, можно ли в ближайшее время произвести запуск искусственного спутника Земли крупных размеров на орбиту, находящуюся на удалении в 320 км от Земли. Под ближайшим временем подразумевался период в 2-3 года. Вернер фон Браун заявил, что это можно сделать раньше, и изложил свои соображения относительно использования ракеты «Redstone» в качестве первой ступени и нескольких связок ракет «Loki» (доработанная немецкая ракета «Taifun» на твердом топливе) в качестве последующих ступеней. По его расчетам, скорость последней ступени – одна ракета «Loki» – была бы вполне достаточной, чтобы выйти на орбиту вокруг Земли. Основное преимущество этой схемы заключалось в том, что в ней могли быть использованы уже существующие ракеты.

Вслед за этим представители ВМС посетили Редстоунский арсенал, чтобы убедиться в реальности того, о чем говорил Вернер фон Браун. Так на свет появился проект «Орбитер» («Project Orbiter»). А еще через некоторое время по согласованию с начальниками Артиллерийско-технического управления армии и Научно-исследовательского управления ВМС руководителем проекта был назначен капитан 2 ранга Джордж Гувер.

Еще в ходе предварительного обсуждения проекта было принято решение вывести спутник «Orbiter» на орбиту вокруг Земли, осуществив пуск из точки на экваторе с таким расчетом, чтобы плоскость орбиты совпала с плоскостью экватора Земли. Запуск был предварительно назначен на лето 1957 года.

Но к этому времени серьезное развитие получили и другие проекты. 29 июля 1955 года пресс-секретарь Белого дома Джеймс Хэгерти официально объявил о предстоящем запуске спутника по программе ВМС «Авангард». Выбор был сделан, и проект «Orbiter» отодвинули на второй план.

Однако запуск первого советского спутника, состоявшийся 4 октября 1957 года, спутал все карты. На следующий день после того, как стало известно о запуске советского спутника, Вернер фон Браун обратился к министру обороны с предложением о возрождении проекта «Orbiter» на новом технологическом уровне. При этом «ракетный барон» утверждал, что его спутник выйдет на орбиту уже через 60 дней!

Но тут, видимо, взыграла национальная гордость. Предложение фон Брауна снова отклонили, сосредоточив усилия на доведении до логического конца программы «Авангард». Тем более, что представители флота бодро рапортовали о своей готовности в скором времени осуществить исторический старт.

И действительно 23 октября 1957 года состоялся пробный суборбитальный запуск прототипа системы «Авангард», которой было присвоено обозначение «TV-2» (сокращение от «Test Vehicle» – «Модель-лаборатория»). Во время этих испытаний отрабатывалась первая (стартовая) ступень ракеты-носителя, поэтому вместо второй и третьей ступени были установлены макеты. Запуск был признан успешным. Ракета «Авангард» сумела достигнуть высоты 175 км и скорости 1,9 км/с.

Орбитальный запуск назначили на 2 декабря, но из-за технических неполадок он несколько раз откладывался. И вот наконец 6 декабря в присутствии более чем двухсот корреспондентов с космодрома мыса Канаверал стартовала ракета «Авангард-1» (вся система имела обозначение «TV-3»).

Гарри Ризнер от «Си-Би-Эс» вел с мыса эмоциональную радиопередачу.

«Это просто прекрасно! – вещал он аудитории, пораженный скоростью „Авангарда“. – Все произошло так быстро, что я не увидел момент отлета».

Он и не мог ничего увидеть. «Авангард» никуда не улетел… Высота подъема не превысила метра, когда ракета завалилась на бок и с чудовищным грохотом взорвалась.

Теперь уже было не до национальной гордости – глаза администрации с надеждой обратились к Редстоунскому арсеналу и «бывшему нацисту» Вернеру фон Брауну.

Еще 8 ноября, через пять дней после выхода на орбиту второго советского спутника с собакой Лайкой на борту (вес полезной нагрузки составил уже 508 килограммов!), министр обороны Макэлрой распорядился подготовить подробное техническое описание нового проекта запуска искусственного спутника с использованием ракет «Jupiter-C».

Теперь схема запуска по Вернеру фон Брауну выглядела так. Вся ракета-носитель состояла из четырех ступеней, только первая из которых «Redstone» была с жидкостным двигателем; вторая ступень состояла из связки 11 твердотопливных ракет «Sergeant»; третья – из связки 3 ракет «Sergeant»; четвертая – из одной ракеты «Sergeant» с неотделяемым блоком полезной нагрузки, которая и должна была стать искусственным спутником Земли под названием «Explorer-1» («Эксплорер-1»). Общий вес ракеты-носителя составлял 29 т, общая длина – 23 м, диаметр – 1,8 м, вес спутника – 13,97 кг.

Блок аппаратуры был установлен в носовом отсеке ракеты «Sergeant» и весил всего 4,82 килограмма. В комплект научной аппаратуры спутника «Explorer-1» входил счетчик Гейгера-Мюллера для исследования космических лучей, особая сетка и микрофон для регистрации микрометеоритов и датчики температуры. Данные с приборов поступали непрерывно через четыре гибких штыревых антенны, установленных симметрично. Питание осуществлялось ртутными батареями.

Замысел «ракетного барона» удался. 1 февраля 1958 года «Explorer-1» был выведен на орбиту, составлявшую в перигее 347 км, а в апогее – 1859 км.

В ходе полета спутника был проведен эксперимент, разработанный в Лаборатории реактивного движения под руководством доктора Джеймса Ван Аллена и подтвердивший гипотезу о существовании радиационных поясов вокруг Земли.