Луна: Там, где нас не было
Эта книга – фантастика. Хотя в ней нет ни бластеров, ни звездолетов, ни нуль-Т. Ни звездных принцесс, ни живущих в пещерах астероида чудовищ. Ничего, обычно ассоциирующегося с этим словом. И будущее в ней не столь чтобы уж далекое. Все герои уже родились, вся упомянутая техника или существует «в железе», или рождается прямо сейчас на чертежах, или же, в крайнем случае, на эскизах. Подобные проекты, как показала практика середины прошлого века, при должной воле реализуются за 8-10 лет.
Наличие этой самой должной воли и есть почти единственное фантастическое допущение.
Зато настолько фантастическое, что может быть объяснено только альтернативным течением нашей истории. Хотя и с относительно недавнего времени. С Осетинской войны.
Но довольно о фантастике. Поговорим о том, что было, что есть и что, может, и не так скоро, как в книге, но все же (в части возвращения людей на Луну) обязательно будет.
По крайней мере, автор на это надеется.
Каждый из шести миллиардов землян хоть раз поднимал глаза к ночному небу.
В котором царил сияющий диск Луны.
Этот диск был вызовом для человека. Всегда, во все времена. Но он был недосягаем.
Вавилонскую башню до неба достроить не удалось, а из семи способов Сирано де Бержерака удалось осуществить только один, да и то через несколько столетий.
В прошлом веке по Луне смогли прогуляться двенадцать человек из нескольких миллиардов, с близкого (относительно близкого) расстояния ее смогли рассмотреть еще пятнадцать.
И все они были американцами.
Земля над лунным горизонтом. Фото из архива NASA, снимок сделан Биллом Андерсом, членом экипажа Ароllo-8
Программа Apollo : вырвать первенство
Оправившись от шока, который вызвали у Америки сначала «Русская ракетная тревога» 1955 года, потом – советский спутник, а затем – первый полет в космос человека – старшего лейтенанта советских же ВВС Юрия Алексеевича Гагарина (приземлился он уже майором), США начали готовить свой собственный ответ.
Ответом стала Луна.
Президент Кеннеди постановил – первыми на Луне должны, просто обязаны были стать американцы. На решение этой задачи были брошены если не все, то почти все силы. Огромная часть американской космической программы (разумеется, прикладные программы освоения космоса – связь, разведка, метеорология – развивались своим чередом) работала исключительно на Луну. Под руководством американского космического агентства NASA работали все компании, которым было что предложить, и все люди, которые могли оказаться полезными, включая видного деятеля гитлеровской ракетной программы Вернера фон Брауна.
Мощная экономика США смогла выделить гигантские финансовые ресурсы – двадцать пять миллиардов долларов, не нынешних изрядно потерявших в весе «зеленых», а тех еще, полновесных.
Огромное количество квалифицированных ученых и инженеров выбрало ведущую к успеху стратегию. Перепробовав, разумеется, массу тупиковых направлений. Как шутил кто-то из британцев: «Американцы, конечно, найдут правильное решение – перепробовав перед этим все неправильные». Хорошая шутка. Кстати, где они, те британцы?
Были построены гигантские стенды, на которых с 1955 по 1967 год (завидное упорство!) отрабатывались самые мощные на то время, с тягой на уровне моря 670 тонн, двигатели F1, а также прожигалась первая ступень гигантской ракеты-носителя «Saturn-V» в сборе.
Была создана инфраструктура по производству и применению в ракетной технике жидкого водорода. Были отработаны компактные компьютеры для орбитальных и посадочных кораблей.
И главное – была отработана схема управления столь масштабными проектами.
Разработчиком и изготовителем первой ступени гигантской ракеты «Saturn-V» (S-IC) была компания «Boeing».
Второй ступени (S-II) – «North American Aviation».
Третьей ступени (S-IVB) – «Douglas Aircraft Company».
Одну ракету делали 3 крупные компании. Совместно. И делали хорошо – несмотря на отдельные отказы, все пуски «Сатурна-5» были успешными.
Двигатели – кислород-керосиновый F-1 и кислород-водородный J-2 производила компания «Rock-etdyne», командно-служебный модуль (орбитальный корабль) – компания «Rockwell», лунный модуль – компания «Grumman». В таком подходе были и свои минусы, проявившиеся, в частности, во время аварии корабля «Аполлон-13», когда поглотители углекислоты в системах жизнеобеспечения командного модуля и взлетной ступени лунного корабля оказались невзаимозаменяемыми. Но плюсы столь масштабной концентрации и координации усилий перевесили.
В результате инициированная в 1961 году президентом Кеннеди программа пережила две смены администраций в Белом доме и увенчалась успехом. 21 июля 1969 года в 02 часа 56 минут 20 секунд по Гринвичу американский астронавт Нейл Армстронг первым из землян ступил на поверхность Луны.
Старт ракеты «Saturn-V». Фотография из архива NASA
Однако после шести успешных высадок на Луну, после центнеров доставленного с нашего спутника грунта программа была закрыта.
Отчасти это объясняется общим кризисом западной экономики середины 1970-х годов, усугубленного конкретно для США поражением во Вьетнамской войне и последовавшим кризисом общества.
Отчасти – появлением новой «манящей звезды», многоразовой орбитальной космической системы «Space Shuttle», обещавшей, но не сдержавшей впоследствии обещания резко снизить стоимость выведения полезной нагрузки в космос. Проблема «Сатурна», основного носителя программы «Apollo», была в том, что для громадной ракеты грузоподъемностью более 100 тонн просто не нашлось коммерческих полезных нагрузок. Да, можно было закинуть на геостационарную орбиту двадцатипятитонный спутник связи с сотней мощных ретрансляторов. Но таких спутников не появилось – аппарат был бы слишком дорогим, неподъемным для любой вещательной компании даже не по весу, а по деньгам. Да и риск потери столь дорогого спутника был за рамками представимого. Плюс прогресс в электронике привел к снижению масс спутников до единиц тонн. «Сатурну» просто не нашлось места. А продолжать производство и эксплуатацию ракет, не работающих непосредственно на экономику, оказалось не под силу даже Соединенным Штатам.
Схема высадки на Луну по программе «Apollo»
1. Вывод лунного комплекса массой ок. 135 тонн, состоящего из командно-служебного модуля (Apollo CSM) с экипажем 3 человека, лунного экспедиционного модуля (Apollo LM) и третьей ступени S-IVB на низкую околоземную орбиту ракетой-носителем «Saturn-V».
2. Вывод комплекса на отлетную траекторию к Луне третьей ступенью ракеты-носителя. iMacca комплекса на отлетной траектории ок. 47 тонн.
3. Стыковка командно-служебного модуля с лунным модулем. Вывод комплекса на окололунную орбиту высотой 100 км с помощью двигателя служебного модуля.
4. Переход двух астронавтов в лунный экспедиционный модуль. Расстыковка командного и лунного модулей.
5. Посадка экспедиционного модуля на поверхность Луны.
6. Работа двух астронавтов на поверхности Луны на протяжении до 3 суток.
7. Один астронавт на протяжении всей экспедиции остается в командном модуле на орбите Луны.
8. Старт взлетной ступени экспедиционного модуля с поверхности Луны с использованием посадочной ступени в качестве стартового стола.
9. Стыковка командно-служебного модуля со взлетной ступенью. Переход астронавтов в командный модуль. Сброс взлетной ступени.
10. Выход командно-служебного модуля на траекторию возвращения к Земле с использованием собственного двигателя.
11. Торможение командного модуля (возвращаемой капсулы) в атмосфере Земли.
12. Посадка командного модуля в океане.
Как бы то ни было, после «утилизации» оставшихся ракет и кораблей в рамках программ орбитальной станции «Skylab» и совместного советско-американского полета «Союз-Apollo» лунная программа США стала достоянием истории. Не воплотились в жизнь планы долговременной лунной базы, высадки на обратной стороне Луны и в районе ее полюсов, где в тени никогда не освещаемых Солнцем кратеров может скапливаться лед, из которого возможно производить компоненты ракетного топлива.
Значит ли это, что технический успех программы был бесполезен в историческом плане?
Нет.
Вспомним то время.
Читателям, родившимся уже после распада СССР, странно даже поверить, что после Победы 1945 года и до начала 1970-х годов Советский Союз впечатлял мир не только и не столько горами танков, сколько темпами послевоенного восстановления и развития экономики, высочайшим уровнем образования и науки. И самым зримым воплощением успехов России – на Западе СССР продолжали называть именно так – был космос.
«Побить русских» в космосе было жизненно необходимо США – прежде всего, чтобы восстановить чувство уверенности и гордости за США в своем собственном обществе и уже потом – во всем остальном мире, испытывавшем все большее влияние чуждой Америке политической системы.
Кроме того, опыт гигантского проекта с привлечением десятков различных вполне капиталистических фирм к разработке единого комплекса стал бесценным в разработке крупных проектов в дальнейшем.
Ответ на улыбку Гагарина был дан – «Маленький шаг одного человека» прошел по всем экранам мира.
Америка вновь поверила в свои силы.
Базз Олдрин салютует флагу США.
Больше, чем реванш. Фотография из архива NASA, снимок сделан Нейлом Армстронгом, командиром «Apollo-11»
Программа «H -1/Л-З»: лунная капитуляция
В то время как в США велась планомерная работа над лунной программой, в то время как десятки крупнейших фирм-конкурентов координировали свои усилия в рамках единого проекта, в опьяненной первыми успехами космической отрасли Советского Союза царил полный раздрай.
Казалось бы, плановая социалистическая экономика должна была облегчить задачу советским ракетчикам. Но не тут-то было.
Какие бы отношения ни были бы у «Боинга» с «Дугласом» или «Грумманом», как бы они ни рвали друг друга на рынке авиации, что военной, что гражданской, – в рамках национальной программы они работали вместе. По единому плану.
А в «плановом» СССР определяющими были факторы личных отношений. Поссорились Сергей Павлович Королев и Валентин Петрович Глушко, долго и плодотворно, с тридцатых еще, работавшие вместе, – и пришлось выдавать заказ на двигатели для лунной ракеты конструкторскому бюро Кузнецова – бюро мощному, но не имевшему опыта в создании именно ракетных двигателей. Да, в результате работы Кузнецова появился отличный двигатель «НК-33», даже в XXI веке остающийся конкурентоспособным, – но появился он слишком поздно.
Еще более определяющими были отношения главных конструкторов с политическим руководством: в результате только воплощавшихся в железе лунных программ было две – программа пилотируемого, но без выхода на орбиту, облета Луны «Л-1» и программа полета с высадкой на поверхность спутника «H-l/Л-З». А ведь еще были программа Янгеля «Р-5б» и Челомея «УР-700», также имевшие целью высадку на Луне. И, кроме того, программа исследования Луны и возврата лунного грунта автоматами -~ слишком много программ, слишком распылены были силы.
Политическое руководство СССР, казалось, тоже не вполне понимало, следует ли ввязываться в лунную гонку, а если ввязываться – то зачем? Официальное постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР «О работах по исследованию Луны и космического пространства» вышло только 3 августа 1964 года, то есть через три с лишним года после заявления президента США Кеннеди «Мы идем на Луну».
На фоне политических и организационных неурядиц слабость экономики СССР по сравнению с американской отходила на второй план. Советский Союз затратил на пилотируемую лунную программу, по официальной оценке, около 4 миллиардов рублей – против 25 миллиардов долларов.
Беда в том, что эти деньги были потрачены нерационально.
В рамках программы «Джемини» США отработали стыковку – мы опаздывали. США отработали кислородно-водородные двигатели – у нас их не было. В результате при равной с «Сатурном» стартовой массе советская лунная ракета «Н-1» доставляла на околоземную орбиту на 20 % меньше, а на траекторию полета к Луне выводила в полтора раза меньше, чем американский «Сатурн».
Схема высадки на Луну по программе «Н-1/Л-3»
1. Вывод лунного комплекса из блока «Г», блока «Д», Лунного орбитального корабля (ЛОК) и Лунного посадочного корабля (ЯК) на околоземную орбиту ракетой-носителем «Н-1». Масса комплекса 95 тонн, экипаж 2 человека.
2. Вывод комплекса на траекторию полета к Луне с помощью двигателей блока «Г».
3. Торможение у Луны и выход на окололунную орбиту с помощью двигателя блока «Д».
4. Переход одного из космонавтов через открытый космос из орбитального отсека ЛОК в кабину ЛК. Разделение связки блок «Д»-ЛК и Лунного орбитального корабля.
5. Сход с ЛК с окололунной орбиты и гашение орбитальной скорости с помощью двигателя блока «Д».
6. ЛОК продолжает орбитальный полет с одним космонавтом на борту.
7. Отделение блока «Д» от ЛК. Мягкая посадка ЛК с использованием собственных двигателей (блок «Б»),
8. Пребывание на поверхности Луны единственного космонавта – ок. 6 часов, в том числе вне кабины ЛК – 2 часа.
9. Взлет ЛК с Луны с использованием двигателей блока «Е». Лунное посадочное устройство (ЛПУ) служит в качестве стартового стола.
10. Стыковка ЛОК с ЛК. Переход космонавта из ЛК в ЛОК через открытый космос. Сброс орбитального отсека ЛОК с пристыкованным к нему ЛК. В составе ЛОК остаются только приборно-агрегатный отсек с двигательной установкой и спускаемый аппарат с двумя космонавтами.
11. Выход ЛОК на траекторию возвращения к Земле с использованием собственных двигателей.
12. «Нырок» спускаемого аппарата ЛОК в атмосферу над Южным полюсом, снижение скорости с приблизительно 11 км/с до 7,5 км/с.
13. Второй вход СА в атмосферу.
14. Парашютная посадка СА на территории СССР.
Вместо пяти мощных двигателей на первой ступени «Н-1» было тридцать кузнецовских «НК-15» – у СССР тогда не было ни денег на более чем 12-летнюю отработку движков 600-тонного класса, ни стендов для такой отработки. А каждый дополнительный двигатель – это дополнительный риск его поломки и аварии всей ракеты.
США успели разработать стыковочные узлы с герметичным переходом. Эти узлы были менее совершенны, чем советские 1971 года (для обеспечения перехода конструкции американских стыковочных узлов должны были разбираться, в советской системе просто откидывались крышки люков). Но предусмотренная по программе «H-l/Л-З» система стыковки лунного орбитального корабля и лунного посадочного корабля не допускала герметичного перехода вообще – космонавт должен был переходить из лунного орбитального корабля (ЛОК) в лунный посадочный корабль (ЛК) через открытый космос.
Из-за ограничения по массе СССР предполагал высадку лишь одного космонавта и лишь на 6 часов, причем на работу вне корабля отводилось всего 2 часа – времени хватало только на то, чтобы воткнуть флаг и собрать несколько килограммов лунного грунта. Это было намного хуже, чем у американцев, – но это было бы большим достижением, если бы СССР успел высадить космонавта и доставить грунт раньше, чем это сделают США.
СССР опоздал.
Опоздал навсегда.
Можно долго спорить о причинах неудач – «общепринятое» мнение гласит, что виновата конструкция ракеты и большое число ненадежных двигателей первой ступени.
Хотя на самом деле из четырех пусков первый и третий завершились аварией вследствие нештатной работы системы управления. Четвертый запуск мог бы быть успешным в случае более гибкой системы управления (авария двигателя блока «А» за 7 секунд до окончания работы могла быть парирована досрочным разделением ступеней; запаса энергетики блоков «Б» и «В» хватало для выхода на орбиту). В конце концов, преждевременные отключения двигателей случались и на «Сатурне», но к срыву экспедиции они не привели.
И только вторая, самая тяжелая авария, с полным разрушением одного и повреждением другого стартовых комплексов, может быть записана целиком на счет двигательной установки.
Советские лунные ракеты «Н-1» на стартовых площадках.
Конец июня – начало июля 1969 года. На переднем плане – ракета под номером 5Л, на заднем – технологический макет. Через несколько дней попытка запуска приведет к аварии ракеты на первых секундах полета, ее падению, взрыву и разрушению обоих стартов.
Но дело, вероятно, все же не в технике. Дело в том, что система управления космическим комплексом, как и всем народным хозяйством СССР, уже начала давать сбои. Это ясно видно и по распылению усилий, и по влиянию личных факторов на задачи государственного (и даже общечеловеческого) масштаба. Это подтверждается и дальнейшими перипетиями советской космической программы. В отличие от США, где прогресс в электронике и использование водорода в разгонных блоках ракет позволяли выводить на геостационарную орбиты легкие, но мощные спутники связи, что делало грузоподъемность в 100 с лишним тонн излишней, в СССР нашлось бы дело и для «Н-1». «Советские микросхемы оставались самыми большими микросхемами в мире», и 15-тонный спутник на ГСО был бы востребован экономикой. А аварии… Что ж, знаменитая «Семерка», Р-7, работающая на космос уже более 50 лет (до сих пор на ракетах «Союз» из этого семейства стартуют на орбиту космонавты), тоже полетела далеко не с первого раза.
Однако, после того как В.П. Глушко, гениальный конструктор, но принципиальный противник «Н-1», стал генеральным директором НПО «Энергия», все работы по теме «Н-1» были прекращены. Две готовые ракеты были сданы в металлолом, и, что очень трудно объяснить с точки зрения рациональной логики, была уничтожена вся документация по советской лунной ракете.
Запас усовершенствованных кузнецовских двигателей «НК-33» удалось сохранить, и, предположительно, в ближайшее время они будут использованы на ракете легкого класса «Союз-1».
Поражение в лунной гонке дорого стоило СССР. Мы не приобрели ценнейшего опыта реализации больших технологических проектов. Организационное – не техническое или экономическое, а именно организационное – отставание предопределило крах лунной программы, и вследствие этого краха отставание в организации еще больше усугубилось.
Даже если бы мы отстали от США на пять, на семь или десять лет – да, неприятно. Но не беда. Опыт был бы получен. Но СССР не отстал, а капитулировал. А капитуляция опыта не дает.
Тяжелыми были и последствия от «лунной капитуляции» в психологической области. Космос был гордостью страны – и поражение в этой области, причем не по очкам, а тотальное, полное, всеобъемлющее, было серьезным ударом по самосознанию как обычных советских граждан, так и советского руководства. Глупо считать, что это поражение предопределило распад СССР, но то, что оно внесло свой вклад в низведение одной из двух сверхдержав до уровня сырьевого придатка развитых стран, – очевидно.
Возможно, если бы СССР не вступал в гонку изначально, а сконцентрировался бы на программе автоматических исследований, это было бы лучшим вариантом. При условии концентрации, а не распыления сил, потерпевшая в реальности аварию «Луна-15», возможно, доставила бы лунный грунт раньше «Аполлона-11» – и это создало бы совершенно другую картину в умах людей. А организационные и технические решения можно было бы отработать немного погодя, создав надежные двигатели, системы управления и стыковки. Но здесь ключевое слово – «возможно», и возможность эта реализована не была. В результате душа народа была тяжело, до шока, травмирована.
И даже теперь значительная часть интересующегося космосом российского – уже даже не советского – общества пытается залечить душевную рану конспирологическими теориями о том, что на самом деле никаких полетов американцев на Луну не было, лунная поверхность сделана в Голливуде, а верхушка СССР 1970-х с готовностью поддержала обман стратегических противников.
Странное утешение – считать себя обманутым лохом, а не побежденным в честной борьбе достойным противником.
Шаттлы, «Салюты», «Мир», МКС: тридцатилетняя пауза
После окончания советской и американской лунных программ, безуспешной и успешной, Луна надолго лишилась человеческого присутствия. Автоматические «Луны» еще летали, луноходы еще ползали, но основной вектор пилотируемой космонавтики сместился на низкие орбиты.
Соединенные Штаты, запустив свою единственную (правда, очень большую – 86 тонн) станцию «Skylab», целиком сконцентрировались на многоразовой системе «Space Shuttle». Считалось, что использование многоразовых космических систем позволит в разы снизить стоимость выведения на орбиту грузов и людей, что позволит решить все стоящие перед космической отраслью США задачи. Планировалось, что челноки будут совершать до 48 полетов в год, то есть каждый из четырех кораблей будет стартовать всего через месяц после своего предыдущего полета.
Этого не случилось по нескольким причинам.
Во-первых, прогресс в области электроники привел к тому, что спутники стали служить по 10-15 лет вместо 3-5 лет ранее. Это снизило грузопоток в космос в разы. Кроме того, спутники устаревали раньше, чем вырабатывали свой ресурс, и их ремонт силами экипажей челноков становился невыгодным; проще создать и запустить новый аппарат.
Во-вторых, не оправдались надежды на уникальные, производимые в условиях невесомости материалы. И бездефектные кристаллы для электроники, и сверхчистые медицинские препараты научились получать в земных условиях. Орбитальные фабрики оказались не нужны. И не нужна оказалась способность челноков возвращать груз с орбиты.
В-третьих, разработчики и экономисты недооценили стоимость межполетного обслуживания и орбитальных самолетов, и многоразовых ускорителей. Оказалось дешевле построить и запустить серийную одноразовую ракету, чем проводить межполетный регламент челнока.
В-четвертых, выяснилось, что военное применение шаттлов тоже весьма спорно. Программа СОИ так и осталась химерой, и задача обслуживания боевых космических станций так и не была поставлена. И, в-пятых, трагедии сначала «Челленджера», а затем «Колумбии» – двух погибших многоразовых кораблей – показали, что классические одноразовые ракеты превосходят шаттлы в том числе и в области безопасности. Да и одно дело потерять всего лишь спутник, пусть и дорогой, и совсем другое – семь человек, составляющих команду челнока. Программа «Space Shuttle», при всех своих достижениях, оказалась ошибкой.
В значительной степени продлила существование шаттлов международная космическая станция. При ее сборке и большой экипаж, и возможность доставки модулей, и имеющийся на корабле манипулятор, и возможность вернуть со станции весьма приличный по сравнению с капсулами русских «Союзов» груз оказались как раз к месту. Но станция сама по себе не смогла окупить флот челноков, и после катастрофы «Колумбии» было принято решение о выводе системы из эксплуатации.
А Россия… Что Россия. До космоса ли стране, испытавшей смуту, сравнимую разве что с той еще, давней Смутой начала семнадцатого века или с революцией семнадцатого года. Умерла рожденная Глушко вместо уничтоженной им «Н-1» ракета стотонного класса «Энергия». Умерла почти в прямом смысле – под завалами монтажно-испытательного корпуса номер 112 погибли так и не слетавшие в космос блоки «Энергий» (тоже два полных комплекта, как и в случае пущенных на слом «Н-1»; такая вот жестоко-ироническая месть истории). Там же погибли два десятка мощных водородных двигателей и тот самый, слетавший в космос и севший в автоматическом режиме советский многоразовый корабль «Буран».
Только на МКС еще теплится присутствие нашей страны в космосе. Что, впрочем, не случайно. Советский Союз упорно тянул программу орбитальных станций, пройдя путь от девятнадцатитонного «Салюта-1» до «Мира» общей массой свыше 110 тонн. Пожалуй, советская программа в этой области – прекрасный образец медленного, но неуклонного поступательного движения вперед, от простого к сложному, от малого к большому, несмотря на аварии и катастрофы, неудачи и трагедии. Эта программа сохранила и «лунные» элементы – блоки орбитальных станций выводятся ракетой «Протон», задействованной в программе облета Луны и полетов автоматических исследовательских станций. Летавшие к станциям «Союзы» принадлежат к тому же семейству «7К», что и лунный орбитальный корабль Л-3. Даже скафандры «Орлан» для работы в открытом космосе ведут свою родословную от скафандра пилота ЛОКа.
И именно эта программа фактически спасла отечественную пилотируемую космонавтику на жутком переломе 1990-х годов прошлого века и сейчас находит свое продолжение в программе международной космической станции.
Программа «Constellation»: возвращение Америки
В начале 2004 года президент США Джордж Уокер Буш объявил о старте новой программы США – «Возвращение на Луну». Сложно сказать, что стало причиной обнародования этой программы. Возможно, тот факт, что программа «Space Shuttle» зашла в тупик – с окончанием строительства МКС челноки теряют свою последнюю область приложения и смысл существования, а сохранение и развитие высокотехнологичных отраслей (к которым, безусловно, относится и космическая отрасль) является непременным условием существования сверхдержавы. Если это, конечно, не «энергетическая сверхдержава», строящая свое благополучие на шатком фундаменте высоких цен на нефть.
Возможно, дело в самоощущении американцев – как элиты, так и простых граждан США. С 50-х годов XX века доля мирового валового продукта, производимого США, сократилась с 50% до приблизительно 20%. Внешняя политика вызывала неприятие даже у традиционных союзников. Военная машина буксовала: оказалось несложным задавить армию третьеразрядной страны (не важно, Ирак это или Югославия), но достичь заявленных целей – построить витрину демократии в отдемократизированнои, по самое не могу стране – не получается.
И в этих условиях новые великие дела в той сфере, где Америка является теперь, после распада СССР, уже единоличным общепризнанным лидером, очень важны для того морального фактора, который и определяет судьбы стран.
Экономическая мощь, военная мощь – все это держится на людях. И если люди теряют веру в собственную страну – что ж, значит, в мире скоро появится новый лидер. Другой лидер.
Оба этих фактора наложили серьезный отпечаток на программу «Constellation».
Первый выразился в том, что изначально программа была основана на максимальном использовании элементов системы «Space Shuttle» – в целях сохранения производственных мощностей и квалифицированного персонала. Те же многоразовые твердотопливные ускорители, те же двигатели «SSME» (Space Shuttle Main Engine – Главный Двигатель Космического Челнока), тот же стартовый стол, доставшийся, кстати, в наследство челнокам от лунных «Сатурнов» – своеобразное возвращение к истокам. Ради этого даже ракету малой (относительно малой) грузоподъемности – «Ares-I» – решили создавать с использованием того же ускорителя в качестве первой ступени, что привело к значительным техническим трудностям: проблемы управления по крену, уязвимость тонкой и длинной конструкции к ветровым нагрузкам, проблемы с вибрациями.
Однако усугубил эти проблемы второй фактор. «Повторение пройденного» – сбор образцов, исследование безжизненной равнины в окрестностях точек посадки кораблей и доставка какого-то количества лунного грунта – уже никому не интересно. Как минимум требуются более детальные исследования с глубоким бурением поверхности спутника, исследования недоступных ранее районов, а по возможности – организация постоянной или хотя бы долговременной базы на поверхности Луны. Экипаж экспедиции предполагается увеличить с трех до четырех человек, причем, в отличие от миссий по программе «Apollo», все четыре астронавта должны высаживаться на поверхность и работать там в течение 30 дней. Увеличена масса оборудования, доставляемого на поверхность Луны. Кроме того, новый корабль должен использоваться и в околоземных миссиях – для снабжения орбитальных станций, самостоятельных экспериментальных полетов (с экипажем до 6 человек) и, в сочетании с дополнительными платформами, для ремонта и обслуживания спутников.
Сходные требования порождают сходные решения. В результате спускаемый аппарат нового корабля «Orion» не просто напоминает капсулу командного модуля «Apollo», но и использует тот же самый материал для теплозащиты. Все почти такое же – только больше. Прозвище «Apollo на стероидах» прочно прилепилось к «Ориону».
Лунные носители США
• «Saturn-V», 196?год:
Стартовая масса 2700 тонн.
Масса полезной нагрузки (ПН) на низкой околоземной орбите (исключая 3-ю ступень РН) до 118 т.
Масса ПН на траектории к Луне 47 т.
Топливо 1-й ступени – керосин-кислород, 2-й и третьей ступеней – кислород-водород.
• «Space Shuttle», 1981 год:
Стартовая масса 2045 тонн.
Масса орбитального корабля до 109,5 т. Масса ПН 29,5 т.
Первая ступень (ускорители) – твердотопливная, топливо орбитальной ступени – кислород-водород.
• «Ares - I», 2014 год (согласно плану):
Стартовая масса ок. 907 т.
Масса ПН на низкой околоземной орбите ок. 25 т.
1-я ступень твердотопливная, топливо 2-й ступени – кислород-водород.
• «Ares - V», 2018 год (согласно плану):
Стартовая масса более 3500 т.
Масса ПН на низкой околоземной орбите до 188 т.
Масса ПН на траектории к Луне ок 71,1 т.
Первая ступень (ускорители) – твердотопливная, 2-я ступень и разгонный блок – кислород-водород.
Эти «стероиды», да еще и требование посадки лунного корабля не только в экваториальной зоне, но и в любой точке Луны вплоть до полюсов, привели к значительному росту массы лунного экспедиционного комплекса. Теперь, в отличие от полета по схеме «Apollo», комплекс собирается на околоземной орбите из двух частей – орбитального корабля «Orion», запускаемого «легкой» ракетой «Ares-I» и запускаемой «тяжелой» «Ares-V» связки из разгонного блока и посадочного корабля «Altair».
Помимо роста массы экспедиционного комплекса (сейчас, согласно проекту, она превышает 200 тонн), новая программа требует большей энергетики двигателей, осуществляющих торможение у Луны и посадку. Если в программе «Apollo» эти операции осуществлялись с использованием долгохранимой, но относительно низкоэнергетической топливной пары – гидразина и азотного тетроксида, причем выход на окололунную орбиту выполнялся с помощью двигателя орбитального корабля, то в новом проекте для обеих этих операций используется посадочная ступень «Альтаира», работающая на жидком кислороде и жидком водороде.
Лунные орбитальные корабли США
• Орбитальный корабль «Orion» (проект):
Экипаж 6 человек на низкой околоземной орбите, 4 человека при полетах к Луне.
Полная масса в «лунной» конфигурации ок. 25 т.
Масса спускаемой капсулы 8,5/7,3 т.
Располагаемая скорость AV не менее 2000 м/с.
• Командно-служебный модуль «Apollo», 1967 год:
Экипаж 3 человека.
Полная масса 30,3 т.
Масса командного отсека (спускаемой капсулы) 5,8 т.
Масса служебного отсека (сухая) 6,1 т.
Масса топлива 18,4 т.
Располагаемая скорость AV ок. 2800 м/с.
Лунные посадочные корабли США
• Лунный корабль «Altair», 2018 год (проект):
Экипаж 4 человека.
Полная масса 45,9 т.
Масса взлетной ступени полная 10,8 т.
Масса посадочной ступени полная 35,1 т.
Топливо посадочной ступени – кислород-водород.
Автономность не менее 30 суток, энергопитание обеспечивается электрохимическими генераторами за счет невыработанных остатков топлива первой ступени.
• Лунный модуль «Apollo», 1968 год:
Экипаж 2 чел.
Полная масса 14,7 т.
Масса взлетной ступени полная 4,5 т.
Масса топлива взлетной ступени 2,3 т.
Масса посадочной ступени полная 10,2 т.
Масса топлива посадочной ступени 8,2 т.
Автономность 3 суток.
Схема высадки на Луну по программе «Constellation»
1. Вывод космического корабля «Орион» с экипажем 4 человека на околоземную орбиту ракетой-носителем «Арес-1».
2. Вывод лунного корабля «Альтаир» и разгонного блока на околоземную орбиту ракетой-носителем «Apec-V». Стыковка «Ориона» с «Альтаиром» и разгонным блоком. Общая масса комплекса – свыше 200 тонн.
3. Вывод комплекса на отлетную траекторию к Луне с помощью двигателей разгонного блока.
4. Выход связки «Орион»-«Альтаир» на полярную окололунную орбиту с помощью двигателя посадочной ступени «Альтаира».
5. Переход экипажа во взлетную ступень «Альтаира».
6. Посадка «Альтаира» на поверхность Луны.
7. «Орион» продолжает полет по окололунной орбите в автоматическом режиме.
8. Пребывание на поверхности Луны экипажа из 4 человек -г- до 30 суток в автономном режиме, до 210 суток – в составе лунной базы. Для энергоснабжения экспедиции используются остатки топлива (жидкий кислород и жидкий водород) в баках посадочной ступени.
9. Старт взлетной ступени «Альтаира» с экипажем с поверхности Луны.
10. Стыковка взлетной ступени с «Орионом». Переход экипажа в «Орион», сброс взлетной ступени.
11. Выход КК «Орион» на траекторию возвращения к Земле с использованием собственного двигателя.
12. Торможение спускаемого аппарата «Ориона» в атмосфере Земли.
13. Парашютная посадка спускаемого аппарата с экипажем в океан.
Рост массы комплекса привел к тому, что от элементов челнока, которые предполагалось сохранить, почти ничего не осталось. Твердотопливные ускорители подросли в длину на один сегмент и требуют дополнительной разработки и дополнительных испытаний. Двигатели шаттла на второй ступени уступили место более мощным и более дешевым одноразовым «RS-68». Даже диаметр баков и межбаковых отсеков второй ступени вырос с шаттловских 8 метров до более чем 10, что требует новой оснастки для их изготовления.
Да и стартовый стол, унаследованный от «Аполлонов», нуждается в замене из-за резко возросшей стартовой массы «Ареса».
В этом-то и состоит самая большая беда нового американского проекта. Без радикальных изменений в новую программу не удается интегрировать почти ничего из наследства «Шаттла» – разве что теплозащитное покрытие капсулы «Ориона» да двигатель посадочной ступени «Альтаира» наследуются от старого доброго «Аполлона». Соответственно, цена программы драматически растет, и будет ли проект по силам все еще могучей экономике США – вопрос открытый.
Впрочем, американцы доказали свою настойчивость, и их возвращение на Луну весьма вероятно. Однако также весьма вероятно, что программу «Constellation» постигнет судьба того же «Apollo».
Ares-V обладает еще большей грузоподъемностью, чем «Сатурн». Да, уже планируется использование этих гигантских ракет для вывода тяжелых автоматических межпланетных станций, громадных телескопов, по сравнению с которыми летающий сейчас орбитальный телескоп «Hubble» – просто дешевая цифромыльница. Но это все – затратные проекты, а вот коммерческую нагрузку для ракеты 188-тонного класса представить (пока?) невозможно. Так что не исключено, что после нескольких успешных полетов и эта программа будет признана слишком затратной и подлежащей закрытию. И, как и в случае программы «Apollo», модули базы, герметичные луноходы, реакторы и прочие замечательные вещи останутся на чертежах или в опытных образцах. Увы, при всей целеустремленности в рамках среднесрочных программ в стратегическом плане у США наблюдаются определенные метания – кульбиты с переходом от «Apollo» к «Шаттлу» и затем опять к «Apollo на стероидах» тому свидетельство. Гарантией долговременности программы послужила бы финансовая окупаемость ключевых ее компонентов.
Ракета «Ares-I» в этом смысле имела бы большие коммерческие перспективы – 20-тонные космические носители весьма востребованы. Но, помимо внешних конкурентов – французской «Ariane», российского «Протона», новой китайской ракеты «Великий Поход-5», – в самих Соединенных Штатах уже имеются носители подобного класса. Это тяжелые версии ракет «Atlas» и «Delta». И третий скорее всего окажется лишним.
Разумеется, в самих США данная проблема осознается, и в кругах сотрудников NASA в инициативном порядке разрабатывается альтернативная схема экспедиции под условным названием «Direct». Эта схема также предусматривает двойной пуск для одной экспедиции, однако вместо одной относительно легкой и одной супертяжелой ракеты предполагается использовать две ракеты одинаковой и при этом значительно меньшей грузоподъемности, для которых, возможно, и удастся найти коммерческую нишу.
Плюс этого подхода также и в том, что, в отличие от «Ares-I» и V, элементы системы «Space Shuttle», от ускорителей до баков и стартового комплекса, используются практически без изменений. Однако на официальном уровне эта схема пока не признана.
Россия: тоска по несбывшемуся
Что касается космической программы современной России (не лунной программы, а программы вообще), то жив ли пациент, мертв ли – вопрос вызывает довольно жаркие дискуссии. Резко уменьшилось количество ежегодных космических пусков, и отечественные ракеты потеряли главное преимущество – крупносерийность и, следовательно, дешевизну. Разрушены производственные связи, драматический отток кадров из высокотехнологичных отраслей привел к тому, что на большинстве космических предприятий остались либо люди предпенсионных и пенсионных возрастов, либо вчерашние выпускники, легально пересиживающие время между окончанием института и получением военного билета. Увы, пока зарплата уборщицы в банке превосходит зарплату молодого инженера – иного ждать сложно.
Отсюда и результат. С середины 1990-х тянется волынка с новым ракетным комплексом «Ангара» – вот уже лет десять до первого старта неизменно остается два года. Создание новых спутников, несмотря на немыслимый ранее доступ к импортным (в основном французским и американским) комплектующим, упирается в громадные трудности.
Однако кое-какие сегменты не сказать что здравствуют, но хотя бы живут.
Россия пока имеет свою немалую долю на рынке коммерческих пусков. К сожалению, нередки аварии, вызванные спадом культуры производства, к сожалению, наши носители, разработанные еще во времена СССР, стареют – но успешные модернизации базовых конструкций ракет позволяют надеяться, что эта отрасль еще способна развиваться. Российские ракеты осваивают другие континенты – на конец 2010 года запланирован запуск очередной модификации «Семерки» – «Союза-СТ» – с французского экваториального космодрома в Куру.
Решаются прикладные задачи – во второй раз (впервые – в 1993 году) введена в действие навигационная система ГЛОНАСС. Существуют серьезные проблемы со временем жизни входящих в нее спутников, почти полный провал наблюдается в области компактной наземной аппаратуры – но, по крайней мере, повторить достижения СССР в этой сфере России оказалось по силам.
В области пилотируемых полетов благодаря планомерному развитию линии орбитальных станций если и нет особых прорывов, то нет и спада, за исключением трагедии «Бурана». Ведутся работы по модернизации нашего пилотируемого корабля «Союз», проведены работы с китайскими коллегами – их корабль «Шеньчжоу», «Волшебная Лодка», весьма напоминает тот же «Союз». Весьма существенен вклад российской стороны в создание европейского транспортного корабля «Жюль Верн».
Иначе говоря, пульс слабый, неровный – но есть. А пока организм жив и сохраняет надежду, он неизбежно стремится расширить доступное ему пространство. Лежачий больной хочет встать с постели и сделать хотя бы два шага, потом – самостоятельно дойти до двери в коридор, потом – выйти в большой мир.
И в этом смысле Луна – прекрасный ориентир. Не случайно в период «межкризисного благополучия» руководитель российской Ракетно-космической корпорации «Энергия», легендарной «Королевской фирмы», Николай Николаевич Севастьянов выступил с инициативой осуществления российской пилотируемой экспедиции на Луну с максимальным использованием существовавшей на то время техники.
Схема четырехпусковои высадки на Луну по проекту РКК «Энергия»
1. 1. Вывод лунного корабля (ЛК) с разгонным блоком на долгохранимых компонентах (РБ) на околоземную орбиту ракетой-носителем «Протон» либо «Ангара-А5».
2. Вывод криогенно-водородного разгонного блока (КВРБ) на околоземную орбиту ракетой-носителем «Протон» или «Ангара А-5».
3. Стыковка ЛК и КВРБ.
4. Вывод ЛК на высокоэллиптическую орбиту.
5. Доразгон ЛК с помощью РБ на долгохранимых компонентах на отлетную траекторию к Луне.
6. Выход ЛК на окололунную орбиту ожидания с помощью двигателей разгонного блока.
7. Вывод модифицированного космического корабля (КК) «Союз» с экипажем 3 человека в связке с разгонным блоком «Фрегат» ракетой-носителем «Союз-2-3».
8. Вывод КВРБ на околоземную орбиту ракетой-носителем «Протон» или «Ангара А-5».
9. Стыковка связки «Союз-Фрегат» и КВРБ.
10. Вывод связки «Союз-Фрегат» на отлетную траекторию к Луне.
11. Вывод ЛК «Союз» на окололунную орбиту с помощью двигателей РБ «Фрегат».
12. Стыковка связки «Союз-Фрегат» с ЛК. Переход двух космонавтов в ЛК.
13. Посадка ЛК с двумя космонавтами на поверхность Луны.
14. Пребывание ЛК на поверхности Луны, длительность пребывания – до 6 суток.
15. Старт взлетной ступени ЛК с экипажем с Луны.
16. Стыковка взлетной ступени ЛК со связкой «Союз-Фрегат», Возвращение космонавтов в КК «Союз».
17. Вывод КК «Союз» на высокоэллиптическую лунную орбиту.
18. Доразгон КК «Союз» на траекторию возвращения к Земле с использованием штатного двигателя.
19. Первый вход спускаемого аппарата (СА) «Союза» в атмосферу, гашение скорости до 7,5 км/с.
20. Второй вход СА «Союза» в атмосферу.
21. Парашютная посадка спускаемого аппарата на территории Казахстана или России.
Основной космический корабль России – «Союз-ТМА» – дальний родственник советского лунного орбитального корабля. И при усилении тепловой защиты спускаемого аппарата, при серьезной модернизации бортовых систем и при увеличении запасов топлива он вполне может быть адаптирован для полетов к Луне и возвращения экипажа с лунной орбиты. Учитывая относительно небольшую грузоподъемность отечественных ракет, выводить экспедиционный комплекс на орбиту предполагалось по частям.
Первоначально, с использованием исключительно ракет и блоков производства РККЭ, задачу планировалось решить семью пусками ракет, позднее, скрепя сердце и подключив к проекту конкурента – Государственный космический научно-производственный центр имени Хруничева (ЦИХ), – количество пусков удалось ужать до четырех. При этом все компоненты комплекса, за исключением лунного посадочного корабля, либо уже существовали, либо, как водородные разгонные блоки КВРБ и новая версия ракеты-носителя «Союз» с массой полезной нагрузки до 15 тонн, были включены в космическую программу России и имели прикладное применение.
Конечно, в этом предложении была изрядная доля прожектерства. Вспомнить хотя бы предполагаемые источники финансирования и этой программы, и ее первого этапа – облета Луны по двух-пусковой схеме. Предложение было выдвинуто через компанию «Space Adventures», предоставляющей услуги по туристическим полетам в космос. Всего-то делов: триста мегабаксов – и можно полюбоваться обратной стороной Луны с расстояния 100 километров.
Трудно сказать, действительно ли Николай Николаевич рассчитывал на «богатеньких буратин» или же он просто пытался привлечь общественное внимание и внимание руководства страны к проекту развития отечественного пилотируемого космоса, – но с его отставкой проект был похоронен. Так же, как был похоронен широко распиаренный проект нового орбитального корабля «Клипер».
Однако Луна продолжает манить. В уже официальных, правительственных требованиях к новому пилотируемому транспортному кораблю (ПТК) из состава перспективной пилотируемой транспортной системы (ППТС) заложена возможность доставки экипажа из четырех человек на орбиту Луны и обратно. Те же самые требования, что и у американцев. Неудивительно, что эскизы нового корабля подозрительно напоминают американский «Orion». И если тот приобрел прозвище «Apollo на стероидах», то для ПТК американцами уже заготовлена кличка «Orionski». Впрочем, подражание позднесоветской и российской космической программы американским решениям уже стало недоброй традицией. Как «Буран» должен был стать функциональной копией «Шаттла», так и тот же «Клипер» был ответом на первоначальный проект нового орбитального корабля США, выполненного по схеме «несущий корпус». Да и похоронили «Клипер» вслед за американским аналогом. Увы, на фоне несопоставимых по возможностям экономик такое подражание иногда напоминает смертельную схватку Эллочки-Людоедки с Вандербильдихой из «Двенадцати стульев» Ильфа и Петрова.
К счастью, «битва на мексиканских тушканах» не добралась (пока?) до области ракет-носителей. В требованиях к разрабатываемым в рамках программы ППТС ракетам нет 188-тонного монстра; линейка включает ряд унифицированных по блокам и агрегатам носителей грузоподъемностью от 23 до 55-60 тонн.
Лунные орбитальные корабли СССР и России
• Лунный орбитальный корабль комплекса Н-1/Л-3, 1969 год:
Экипаж 2 человека.
Полная масса 9,8 т.
Масса спускаемого аппарата 2,9 т.
Масса топлива 3,1 т.
Располагаемая скорость AV ок. 1100 м/с (с отстреленным
бытовым отсеком).
• Связка «Союз-Фрегат» РКК «Энергия» (проект):
Экипаж 3 человека.
Масса модифицированного КК «Союз» 7,4 т.
Масса топлива КК «Союз» 0,9 т.
Масса РБ «Фрегат» 6,5 т.
Масса топлива РБ «Фрегат» 5,6 т.
Располагаемая скорость AV ок. 2050 м/с.
• Перспективный транспортный корабль, 1 -й этап (проект), 2018 год:
Экипаж 6 человек (при полетах на низкую околоземную орбиту).
Полная масса 12,5 т.
Располагаемая скорость AV ок. 400 м/с.
• Перспективный транспортный корабль, 2-й этап (проект), после 2020 года:
Экипаж 6 человек (при полетах к Луне).
Полная масса 16,5 т.
Располагаемая скорость AV ок. 1200 м/с.
• Облик перспективных транспортных кораблей реконструирован Анатолием Закон , http://tvww.russianspaceweb.com/
Лунные носители СССР и России
• Н-1, 1969 год:
Стартовая масса 2700 т.
Масса полезной нагрузки (ПН) на низкой околоземной орбите до 95 т.
Масса ПН на траектории к Луне 32 т. Топливо всех ступеней – керосин-кислород.
• ППТС-3 (проект), 2016 год (согласно плану):
Стартовая масса ок. 800 т.
Масса ПН на низкой околоземной орбите 23 т.
Топливо первой ступени (3 блока) – кислород-керосин,
2-й ступени – кислород-водород.
• ППТС-5 (проект), 2020 год (согласно плану):
Стартовая масса ок. 1350 т.
Масса ПН на низкой околоземной орбите ок. 55 т.
Масса ПН на траектории к Луне ок. 23 т.
Топливо первой ступени (3 блока) – кислород-керосин.
2-й ступени – кислород-водород.
• Ангара-А5П, 2011 год (согласно плану):
Стартовая масса 770 т.
Масса ПН на низкой околоземной орбите 24,5 т (20 тонн в пилотируемой версии «5», до 28 тонн с водородом на 3-й ступени в версии «5В»).
Топливо на всех ступенях – кислород-керосин, возможно применение кислород-водородного топлива на 3-й ступени
(Ангара-А5В).
• «Ангара-7» (проект), 2018 год (Р): Стартовая масса ок. 1080 т.
Масса ПН на низкой околоземной орбите от 35 до 40 т
(с водородной 3-й ступенью).
Масса ПН на траектории к Луне до 19,3 т.
Топливо первой и второй ступеней – кислород-керосин,
3-й ступени – кислород-керосин или кислород-водород.
Интересно, что «рожающий в муках» семейство «Ангара» ГКНПЦ имени Хруничева тоже выдвигал предложения по увеличению грузоподъемности ракет этого ряда. В частности, был предложен проект ракеты «Ангара-7» с повышенной по сравнению с базовыми вариантами грузоподъемностью (40 тонн с использованием водорода на третьей ступени). На одной из состоявшихся в начале 2009 года конференций предложены частично унифицированные с тем же семейством носители с массой полезной нагрузки 30 и 50 тонн, предназначенные для использования в лунной программе. Там же был анонсирован проект лунного посадочного корабля от центра Хруничева, рассчитанного на работу в связке с ПТК и лунной орбитальной станцией.
Лунные посадочные корабли – наименее применимая в других программах и, вследствие этого, наименее отработанная часть возможного экспедиционного комплекса. Об их эскизах можно судить только по кадрам с конференций и презентаций. В частности, взлетную ступень корабля от «Энергии», по всей видимости, планируется унифицировать со второй ступенью взлетной ракеты марсианского комплекса, а масса всего лунного корабля от РККЭ вряд ли сильно превосходит 13 тонн. Хруничевцы рассматривают свой корабль как переходную модель к полностью многоразовому аппарату, дозаправляемому либо на орбите, либо, с использованием местных ресурсов, прямо на Луне.
В любом случае, хотя официально экспедиция на Луну в государственной космической программе отсутствует, предпосылки для нее создаются в уже одобренных и профинансированных государством программах.
Останутся ли эти программы на бумаге или воплотятся в следы подошв наших соотечественников в серой лунной пыли – пока неизвестно.
Лунные посадочные корабли СССР и России
• Лунный корабль комплекса Н-1/Л-3, 1967 г.:
Экипаж 1 человек.
Масса перед началом спуска на поверхность Луны, включая блок «Д» ок. 14,2 т.
Масса ЛК без блока «Д» 5,7 т.
Взлетная масса без лунного посадочного устройства 3,8 т.
Автономность менее 1 сут. в пилотируемом режиме, более 30 сут. при использовании в качестве резервного корабля.
• Лунный корабль РКК «Энергия» (проект):
Экипаж 2 чел.
Полная масса не более 13,3 т. Автономность до 6 суток.
• Лунный корабль ГКНПЦ им. Хруничева (проект):
Экипаж 3 чел.
Полная масса 29,4 т. Масса взлетной ступени 8,4 т.
Общая масса топлива 23,3 т (ок. 4,4 т в баках взлетной ступени и ок. 18,9 т в баках посадочной ступени).
Схема лунных экспедиции в рамках концепции «Перспективная пилотируемая транспортная система (ППТС)»
1. Вывод перспективного транспортного корабля (ПТК) с экипажем из 4 человек и криогенного разгонного блока ракетой-носителем с грузоподъемностью 55-60 т.
2. Вывод ПТК на отлетную траекторию к Луне.
3. Сброс навесных баков криогенного разгонного блока.
4. Вывод ПТК на окололунную орбиту с помощью двигателя КРБ.
5. Вывод связки из перспективного лунного корабля и КРБ на околоземную орбиту.
6. Вывод КРБ на отлетную траекторию к Луне.
7. Сброс навесных баков КРБ.
8. Вывод лунного корабля на окололунную орбиту.
9. Пересадка космонавтов с ПТК на лунный корабль происходил па лунной орбитальной станции (ЛОС) на полярной 100-километровой окололунной орбите или в точке Лагран-жа L1 между Землей и Луной.
10. Посадка лунного корабля в выбранном районе Луны либо в районе посещаемой лунной базы.
11. Работа экипажа из 3-4 человек на поверхности Луны, до 6 суток в автономном режиме, до 180 суток в режиме обслуживания лунной базы.
12. Старт взлетной ступени лунного корабля.
13. Стыковка взлетной ступени с ЛОС.
14. Выход ПТК с экипажем на траекторию возвращения к Земле.
15. Торможение спускаемого аппарата ПТК в атмосфере Земли.
16. Мягкая посадка СА ПТК на территории России с использованием посадочных реактивных двигателей.
Лететь ли и как лететь? Попытка прогноза
Если бы автор смог вывести логически неопровержимое доказательство необходимости полета на Луну – то немедленно опубликовал бы его во всех доступных ему изданиях, а затем заявился бы во все имеющие отношение к космосу компании, вроде упомянутых выше ЦИХ и РККЭ, и затребовал бы с каждой по литру водки и бочке селедки. Думаю, там не поскупились бы.
Гелий-три, вроде бы имеющийся на Луне в большом количестве и вроде бы являющийся идеальным топливом для термоядерных реакторов, не предлагать – и реакторов-то пока нет, и перелопачивать тысячи тонн лунного грунта ради единственного грамма вожделенного горючего – задача не на ближайшую четверть века. Хотя подготовиться было бы нелишне. Чем черт не шутит…
Увы, в нынешние крайне прагматичные времена очень трудно обосновать любое предложение, не обещающее прибыль в сто процентов в год уже через шесть месяцев. Нынешний горизонт планирования – в один, максимум три года – вообще не предполагает ничего, помимо самых насущных потребностей вроде пива и отдыха в Турции с симпатичной особью противоположного пола. Ну и заработать на эту самую Турцию или Канары какие. Или Сочи. Кому как.
Но если мы присмотримся к тем, кто планирует на десятилетия – тем же США, или даже на тысячелетия (имеется в виду Китай), то увидим – исследования космоса, включая Луну, занимают в научных программах этих стран немаловажное место.
Чем же так хороша Луна?
Во-первых, эта задача заведомо осуществима. Если ужлюди смогли высадиться на наш спутник в 60-х годах прошлого века, когда каждая стыковка была событием, компьютеры были большими, а их мощность – маленькой, то теперь она осуществима стократ.
Во-вторых, при правильном планировании большая часть «кирпичиков» лунной программы может быть использована в других научных, коммерческих и военных космических проектах.
В-третьих, опыт организации проектов такого масштаба, причем в сфере самых что ни на есть высоких технологий, может оказаться бесценным для выживания страны в не столь уж отдаленном будущем. А то мало ли, какие военные игры завертятся в том же космосе лет через двадцать (пока – рановато). Вот тут и пригодятся все: от инженера, рассчитывающего какой-нибудь кронштейн, и фрезеровщика, оный кронштейн делающего, до руководителя всей программы.
А в-четвертых… Неужели вам, уважаемые читатели, не хочется как-нибудь подняться в три часа ночи, разбудить детей, включить телевизор – и услышать полузабитый помехами голос: «Спускаюсь… Все! Я на месте! Грунт прочный, стоять легко. Следующий – Марс!» Думаю, хочется. Иначе вы просто не дочитали бы до этого места.
Значит ли это, что необходимо все бросить и немедленно вступать в новую лунную гонку с теми же США?
Конечно же, нет.
Мы сейчас слабы и бедны. Те решения, которые годятся для сильных и богатых, нам не подходят. Не будем уподобляться Эллочке. Постараемся понять, какие же компоненты лунной программы могут нам пригодиться в менее престижных и более практичных в коммерческом и военном плане областях. И именно эти компоненты можно было бы разрабатывать в первую очередь.
Первым делом – нет, даже не самолеты. А ракеты. Наш парк носителей стремительно стареет. Широко разрекламированная «Ангара» все никак не взлетит, да и выводит на нужную орбиту как бы не меньше старичка «Протона» – водородного разгонного блока у нас как не было, так и нет. А с водородом и «Протон» еще о-го-го.
Между тем французская «Ariane-5» выводит с экватора на самую интересную в коммерческом плане геостационарную орбиту нагрузку вдвое большую, чем у наших ракет. База на экваторе, идеальная для подобных запусков, нам не светит, так что для того, чтобы конкурировать с французами в сегменте тяжелых связных спутников, нам нужен носитель грузоподъемностью минимум 30, а лучше 40 тонн. Больше вряд ли надо – спутники пока не настолько потяжелели. Ну, 50. Ну, 60. Хотя вряд ли – чем тяжелее спутник, тем он дороже, тем меньше шанс на такой заказ. И уж по крайней мере 188-тонное чудовище для нас слишком разорительно.
Далее – разгонные блоки. Извините, в мире больше не осталось космических держав, не использующих жидкий водород в качестве горючего для верхних ступеней ракет и разгонных блоков. Даже Китай и Индия уже освоили водород, причем Индия – с нашей помощью. А мы все летаем на керосине и гепти-ле, запуская в полтора раза более тяжелые носители для достижения того же результата. Водородный блок для нас необходим без всякой Луны. Но и для Луны он пригодится.
Инфраструктура – картографирование лунной поверхности, навигация, связь. Спросите военных – смогут ли они применить эти разработки по своему назначению? Да и гражданских спросите, чего уж. Увы, наши спутники до сих пор тяжелее аналогичных по характеристикам аппаратов (скажем, индийских) в разы. Если не в десятки раз. Работы по созданию новых спутников в рамках лунной программы обязательно найдут применение. Или наоборот – на базе прикладных спутников нового поколения можно создать лунную группировку.
Орбитальные корабли. Да, «Союз» с уже более чем сорокалетней историей выглядит несовременным. Он тесен, его системы устарели. Но если все равно планируется разрабатывать новые системы для нового корабля – почему бы не применить их и на ветеране? Можно, конечно, лететь и на перспективном, более комфортабельном и более тяжелом корабле. Вот только более тяжелая ракета для такого корабля будет дальше от необходимого минимума. Так, может, стоит немного ужаться – посылать к Луне троих человек вместо четырех, потерять в комфорте – но сделать полет более реальным?
Лунный посадочный корабль. Единственный элемент программы, которому трудно найти коммерческое или военное применение. Поэтому посадочный корабль желательно делать максимально простым и дешевым.
Естественно, простые корабли для сколько-нибудь результативного применения (в случае, если мы решим двигаться дальше обычного флаговтыка) потребуют инфраструктуры для расширения возможностей экспедиции – орбитальной базы, базы на самой Луне, регулярной доставки грузов. Однако практика орбитальных станций уже показала, что подобная инфраструктура востребована и нашими коллегами-соперниками по освоению космоса. И это как раз то, что мы – пока – умеем делать.
Итак, резюмируя: значительная часть разработок в рамках лунной программы – ракеты и разгонные блоки плюс обеспечивающие работу людей на Луне автоматы могут быть применены полностью или частично в коммерческих и военных программах. Орбитальный и посадочный корабли придется серьезно модернизировать или конструировать заново – но и эти усилия не пропадут даром. И, вне всякого сомнения, осуществление высадки на Луну будет серьезным вкладом в отечественную космонавтику, высокотехнологичную экономику России и, в том числе и через опыт осуществления масштабных проектов, – в развитие нашей страны в целом.
И вот тут остается еще один, последний вопрос. А может, подождать, накопить – нет, не жирку, а хотя бы силенок, и только потом…
Увы, если все время ждать – никакого «потом» не будет. Как в одной старой сказке говорила девочке Алисе Черная Королева: «Нужно бежать изо всех сил, чтобы хотя бы оставаться на месте. А для того, чтобы двигаться вперед, нужно бежать в два раза быстрее».