Двадцатого февраля 1962 года глаза нации с пристальным вниманием были обращены на мыс Канаверал. В этот день первый американец должен был оказаться на околоземной орбите. Астронавт «Меркурия» Джон Гленн получил желанную отмашку совершить этот полет. Родившийся в штате Огайо, Гленн был пилотом военно-морских сил, боевым ветераном Второй мировой и корейской войн, прославленным летчиком-испытателем. В июле 1957 года Гленн установил новый межконтинентальный рекорд скорости — 3 часа 23 минуты и 8,4 секунды, замечательный воздушный подвиг, его средняя крейсерская скорость была сверхзвуковой. НАСА выбрало Гленна для этой очень рискованной космической миссии в большой степени за то, что он представлял поразительный сплав летного опыта, технического мастерства и кипучей энергии.

В качестве носителя была выбрана модернизированная ракета «Атлас», приспособленная НАСА для пилотируемых полетов. В носовой части Гленн занимал крошечное место в корабле «Фрэндшип-7», маленьком конусообразном командном модуле. Полчища репортеров со всех основных средств массовой информации прибыли на мыс, передавая непрерывные телерепортажи от рассвета до заката. Комфортная температура — около 22 °C — привлекла огромные толпы зевак, которые собрались на близлежащих пляжах, чтобы наблюдать за запуском. Мыс Канаверал приобрел новую славу как плацдарм для американской, все еще неблагополучной космической программы. За четыре года после запуска советского спутника НАСА оставило свой след на мысе в виде монтажно-испытательных корпусов, ангаров, стартовых площадок и вспомогательных полигонов. Большинство американцев смотрели на успешный запуск корабля «Фрэндшип» в рамках проекта «Меркурий» как на возможность восстановить национальный престиж и сократить имеющийся разрыв с русскими.

Долгожданный полет Гленна откладывался не менее десяти раз. Первый раз НАСА объявило датой запуска 16 января 1962 года. Столкнувшись с техническими трудностями, связанными с топливными баками «Атласа», НАСА отменило назначенную дату. Время запуска назначалось с ошеломляющей непредсказуемостью, а затем в последнюю минуту все отменялось — и так день за днем. Техники НАСА сражались с постоянной технической неразберихой и плохой погодой. Для Гленна и огромной армии зрителей напряжение достигло высшего уровня 27 января, когда обратный отсчет дошел до отметки «осталось 20 минут» — и старт был отложен — на этот раз по велению Господа Бога, так как тяжелые тучи внезапно повисли над полигоном мыса Канаверал.

Январь сменился февралем, а техники НАСА теперь пытались устранить утечку топлива в ускорителе «Атласа». Решив эту проблему, НАСА назначило запуск на 15 февраля — и опять безуспешно, из-за наступившей ненастной погоды. Наконец наступило многообещающее 20 февраля — не было явных технических отказов, и была великолепная погода. Отсрочки, которые назначались при полном стечении народа, усилили общее понимание того, что Соединенные Штаты действительно отстают от русских. Годом раньше русские совершили два орбитальных полета. Первый полет, совершенный Юрием Гагариным, стал поразительным событием — человек впервые полетел в открытый космос. Герман Титов во время своего полета 17 раз облетел Землю. Но даже опережаемое русскими НАСА настойчиво шло по намеченному пути, уверенное в гарантированности конечного успеха, и стремилось убедить в этом же общественность.

Гленн сочетал в себе самоотверженность и пыл летчика-испытателя. Многим он казался настоящим олицетворением героической ауры, окружавшей астронавтов проекта «Меркурий». Гленн знал о риске, связанном с запуском 20 февраля. В то время он не упоминал об этом преследовавшем его призраке, но спустя десятилетия признался в донимавших его сомнениях, которые он и другие испытывали относительно ракеты-ускорителя «Атлас». Это общее дурное предчувствие возникло в связи с инцидентом во время первого месяца их подготовки, когда вся команда астронавтов «Меркурия» прибыла на мыс для наблюдения за запуском ракеты «Атлас». В то время «Атлас» претерпел ряд модификаций, приспосабливающих его для использования в качестве ракеты-носителя будущих полетов по проекту «Меркурий». Этот процесс подгонки для пилотируемых полетов казался завершенным или почти завершенным.

Для запуска «Атласа» астронавтов поместили на операторскую площадку всего лишь в 365 м от стартового стола. Ясная и безоблачная ночь прекрасно подходила для наблюдения за запуском с этого идеального наблюдательного пункта. В момент зажигания яростная сила ракетных двигателей с могучим ревом вытолкнула «Атлас» в небо. Ослепительный свет от ракетной струи осветил огромную территорию стартовой площадки, и «Атлас» безукоризненно последовал по запланированной траектории вверх, в ночное небо. Затем на высоте около 11 км в точке максимального скоростного напора, или максимального аэродинамического давления, ракета внезапно взорвалась. Со слов Гленна, это выглядело, будто взорвалась атомная бомба. Попытка вселить уверенность в астронавтов и упрочить доверие к программе «Меркурий» провалилась. НАСА продолжало совершенствовать «Атлас», в итоге удалось добиться успеха и превратить ее в надежную ракету. Однако, как позже признался Гленн, воспоминания об этом злополучном ночном запуске засело в его памяти, когда в то февральское утро он вступил на борт корабля «Фрэндшип-7».

Гленн терпеливо переждал 2 часа 17 минут предстартовых задержек, но когда двигатели «Атласа» с ревом ожили, «Фрэндшип-7» медленно поднялся со стартового стола на мысе Канаверал в мощном облаке огня и дыма и всего лишь за 13 секунд достиг околозвуковой скорости. Через 2 минуты 14 секунд полета двигатели ускорителя отключились и были сброшены. По расписанию система аварийного спасения тоже была сброшена. Когда космический корабль слегка наклонился в плоскости тангажа, Гленн впервые увидел Землю с орбиты. Даже когда он следил за контрольными приборами и совершал необходимые проверки систем, он находил время, чтобы выглядывать в иллюминатор своей пилотской кабины и фотографировать с орбиты разворачивающиеся перед ним картины. Когда «Фрэндшип-7» приблизился к Атлантике, стали видны Канарские острова и далекие берега Африки. Небо над ним стало черным, его необъятный купол обрамлял далекий горизонт со своими постоянно меняющимися оттенками синего цвета. Когда он посмотрел вниз, то увидел плотные формирования облаков. В это время, находясь в невесомости, он двигался по орбите со скоростью около 28 000 км/ч на высоте 200 км над поверхностью планеты. Взлет и первые этапы полета прошли благополучно. Отделившаяся ракета «Атлас» теперь следовала позади корабля «Фрэндшип-7», хаотически кувыркаясь и медленно исчезая из поля зрения. Сообщение Гленна в Центр управления полетом, что вид «потрясающий» было слишком лаконичным и никоим образом не соответствовало волнующему событию полета вокруг Земли.

Первые три витка прошли большей частью спокойно. «Фрэндшип-7» пересек Африку над Нигерией, где НАСА установило одну из своих станций слежения, позволяющей осуществлять регулярную связь и точное управление орбитальной капсулой. После пересечения Африки Гленн полетел через Индийский океан по направлению к Австралии. Отсюда он смог увидеть свой первый закат Солнца. После прохода через ночную фазу последовал потрясающий восход. При такой скорости полета ночь длилась всего 45 минут. Каждые пять минут Гленн перенастраивал радиосвязь со все новыми лицами, ведущими переговоры со станций слежения, которые были расположены вдоль орбитальной траектории. Во время этого первого витка Гленн доложил об одном странном явлении — появлении «светлячков» или сверкающих световых пятен с внешней стороны капсулы. Это особенное и непредвиденное событие, повторившееся в дальнейшем во время полета Скотта Карпентера, озадачило Гленна. Позднее оно получило объяснение: это были ледяные кристаллы, образовавшиеся из жидкости, которая осталась на стенках капсулы.

Однако полет «Фрэндшип-7» вскоре столкнулся с рядом настоящих проблем: одна была незначительной, другая представляла угрозу для жизни. Уже до окончания первого витка Гленн заметил, что автоматическая система управления положением корабля неисправна и создает постоянный крен вправо. Чтобы исправить эту ситуацию, он перешел на ручное управление и вернул корабль на заданную траекторию. Вторая проблема заключалась в том, что представители НАСА, ведущие переговоры с астронавтом, не успели сообщить Гленну о тревожной телеметрии, согласно которой тепловая защита корабля «Фрэндшип-7» и сжатый посадочный амортизатор не установились в заданном положении. Если эти данные были точны, крайне важная тепловая защита удерживалась на месте только креплениями тормозных ракет. Повторные данные, поступавшие из центра управления НАСА относительно этой проблемы, были весьма неопределенными. Только со временем Гленн осознал всю сложность проблемы и позже выразил резкое недовольство тем, что от него это скрыли. Гленна, летчика-испытателя с большим стажем, возмутило такое нарушение установленного порядка. Он как-то заметил: если руководители полета из НАСА считают, что от пилота следует скрывать информацию, то пилот не должен находиться в кабине корабля.

Проблема с тепловой защитой заставила принять решение спустить капсулу с Гленном как можно скорее: уже после третьего витка. Чтобы уменьшить риск потери тепловой защиты при вхождении в плотные слои атмосферы (это было бы катастрофой — астронавт «Меркурия» был бы принесен в жертву), руководители полета из НАСА решили оставить тормозные ракеты на месте во время прохождения через верхние слои атмосферы, когда корпус корабля раскаляется. Тормозные ракеты необходимы для замедления корабля «Фрэндшип-7» при постепенном вхождении в атмосферу. В центре управления полетом рассуждали так: если топливо в ракетах торможения сгорит дочиста, не будет никаких проблем — ракеты торможения сгорят во время снижения. Этот маневр стал самой опасной частью полета. Гленн доложил, что видит куски креплений, летящих мимо его иллюминатора, когда догорала связка тормозных двигателей. Траектория спуска предполагала, что корабль пройдет по длинной глиссаде поперек континентальной части Соединенных Штатов и затем приводнится в Атлантике. Капсула опустилась приблизительно в 65 км от намеченной зоны посадки, в районе Бермудских островов.

Гленн был в полете около пяти часов. Орбитальный полет стал уникальным событием для первых астронавтов, и он пробудил новые перспективы на Земле. Во время своего скоростного орбитального путешествия Гленн наблюдал смену цветов тонкого слоя земной атмосферы — полоски света, которая отражала яркие, сверкающие оттенки синего и белого. Он отчетливо видел округленный край атмосферы, чрезвычайно важное зрелище, которого были лишены другие смертные. Гленн в невесомости полностью осознавал реальность существования этой жизненно необходимой атмосферы, окутывающей всю Землю, и ее очевидную хрупкость. Гленн отмечал, что «полоска чрезвычайно яркая на закате, но со временем нижний край становится ярко-оранжевым, затем красным, переходя в более темные цвета, и наконец, вся полоса становится синей и черной».

Наблюдение атмосферы из космоса укрепило осознание ее роли как защиты от космической радиации, без этого тонкого защитного слоя жизнь на нашей голубой планете была бы невозможной. Во время полета Гленна, как и в предыдущих полетах Гагарина и Титова, было много размышлений о том, что ждет человека, вылетающего за пределы этого защитного атмосферного слоя, каким будет вредное воздействие невесомости, космических лучей и даже метеоритного обстрела. Гленн вернулся без каких-либо очевидных негативных последствий, как и его русские коллеги. Вопрос уязвимости человека перед опасностями открытого космоса будет постоянно открытым в течение всех 60-х годов.

Успешный полет Гленна вызвал огромный энтузиазм, напоминающий настроение людей, встречавших Чарлза Линдберга после его эпохального трансатлантического полета в 1927 году. Астронавт родом из Нью-Конкорда, штат Огайо, стал за одну ночь американским идолом. Президент Кеннеди позвонил Гленну вскоре после его приводнения в Атлантике. После двух дней докладов о выполнении полетного задания на острове Гранд Турк Гленн вернулся на родину, где ему был оказан поистине небывалый прием. Вице-президент Линдон Джонсон прилетел из Вашингтона, чтобы сопровождать Гленна назад на мыс Канаверал. Здесь он встретился с женой Анни и со своими двумя близнецами-подростками Дэвидом и Лин. Везде на мысе Гленна встречали с приветственными плакатами «Добро пожаловать на Землю!» Позже поприветствовать Гленна прилетит президент Кеннеди. Президент и его сотрудники провели, не отходя от телевизоров, все пять часов полета «Фрэндшип-7», с волнением наблюдая за всеми фазами полета и сложным процессом возвращения космического корабля. Гленна приняли как настоящего американского героя, и он совершил длительную поездку для официальной встречи с президентом Кеннеди в Вашингтоне и торжественного проезда по улицам Нью-Йорка, где его осыпали конфетти и серпантином. Гленн идеально соответствовал облику героя — он четко выражал свои мысли, был обаятелен и общителен. Выступая перед сотрудниками НАСА на мысе, он говорил без написанного текста и уловил настроение момента: «Этот полет вызвал шумный восторг, но он — лишь один этап в долгой программе. Я бы хотел, чтобы все вы, кто работал для осуществления этого полета, почувствовали, что я ваш представитель. Оказанное мне внимание принадлежит всем тысячам людей — тем из вас, кто готовил этот полет».

Последовавшие после Гленна полеты по программе «Меркурий» расширили американское присутствие на околоземной орбите. В мае 1962 года Скотт Карпентер на корабле «Аврора-7» повторил полет Гленна, но он приводнился на расстоянии 400 км от запланированной точки. В октябре следующего года Вальтер Ширра на корабле «Сигма-7» осуществил первую телевизионную передачу на Землю, организованную НАСА с орбиты, и он удвоил количество витков по сравнению с Гленном. Последний полет по программе «Меркурий» произошел в мае 1963 года. Гордон Купер на корабле «Фейтх-7» выполнил самую успешную космическую миссию, облетев Землю 22 раза. Программа «Меркурий» явилась огромным успехом НАСА.

Советские космонавты на переднем крае

Впечатляющий успех Джона Гленна на корабле «Фрэндшип-7» стал важной вехой проекта «Меркурий» и всей американской программы пилотируемых полетов. Если суборбитальные полеты Шепарда и Гриссома воспринимались как осторожные намеки на неспособность НАСА не отставать от советской космической программы, три витка, совершенные Гленном, подтвердили, что теперь Соединенные Штаты в состоянии соперничать с таинственным Генеральным конструктором и его окружением на Байконуре. Но триумфальная сага Гленна все еще оставалась скромной по сравнению с впечатляющими 17 витками Германа Титова, совершенными 17 августа 1961 года. Заключительные полеты по программе «Меркурий» Скотта Карпентера и Гордона Купера сократили этот разрыв. И все-таки Советский Союз пока занимал выигрышное положение в этой космической гонке, а на Байконуре строили планы, чтобы утвердить советское лидерство в области космических исследований.

Запуски «Востока» ясно показали, что русские были на пути к установлению новых точек отсчета в области пилотируемых космических полетов. В июне 1963 года вслед за полетом Юрия Гагарина были осуществлены целых шесть полетов «Востоков». Если рассматривать все в целом, можно сказать, что усилия Советского Союза преследовали ту же цель, что и проект «Меркурий»: безотлагательную необходимость совершенствовать базовую технологию, необходимую для осуществления долгосрочной программы космических исследований, кульминацией которой явился полет на Луну. Первый эффектный полет «Востока», начавший новый отсчет, состоялся в августе 1962 года: «Восток-3» с космонавтом Андрианом Николаевым на борту и «Восток-4», пилотируемый космонавтом Павлом Поповичем, были запущены на орбиту один за другим 11 и 12 августа. Такое невероятное зрелище, как два космических корабля на орбите одновременно, поразило многих и стало важным этапом и наглядным свидетельством того, что советская космическая программа является более сильной. Два новых космонавта «Востока» были полной противоположностью друг друга. Николаев, перед тем как стать летчиком-испытателем, был лесорубом. По натуре он был молчаливым, дисциплинированным и хладнокровным в любой критической ситуации, вышестоящее начальство его очень уважало за технические знания. Опытный летчик-испытатель, украинец по рождению, Попович был того же возраста, что и Николаев (им было по 32 года), но он был более располагающим к себе, более открытым по натуре. Их космические корабли не обладали способностью маневрировать или стыковаться, но выполненные с космодрома Байконур запуски вывели их на близкие параллельные орбиты на расстоянии 5 км друг от друга. Это свидание в космосе представляло собой замечательную победу согласованности действий. Русские не только осуществили первый групповой полет, но также установили новый рекорд длительности пребывания в космосе: Николаев совершил 64 оборота вокруг Земли, Попович — 48.

Попович в какой-то момент сообщил, что наблюдает «Восток-3», пилотируемый Николаевым, и назвал его «маленькой Луной». Пребывая на орбите, оба космонавта на своих космических кораблях следовали одинаковому распорядку дня, принимали пищу и спали в одно и то же время. Они могли осуществлять регулярную радиосвязь друг с другом, несмотря на случайные помехи и шум. Телевизионные камеры, установленные на каждом космическом корабле, транслировали на Землю хронику жизни в космосе. Наблюдатели получали живое ощущение невесомости, видя, как летают по кабине карандаши и бортовые журналы. Каждый космонавт ел четыре раза в день; еда в пластиковых тубах состояла из мясных котлет, жареной телятины, цыпленка, выпечных кондитерских изделий и конфет. Выполнялась систематическая программа фотографирования и регулярных физических упражнений. Хотя оба полета были почти полностью автоматизированы, каждый космонавт экспериментировал с системой ручного управления, чтобы менять положение своего корабля.

Тошнота, которую испытывал Титов на корабле «Восток-2», привела к необходимости использования специального закодированного языка, чтобы предупредить центр управления на Байконуре о любой потере ориентировки, или «космической болезни». Любая серьезная проблема привела бы к более раннему возвращению корабля. На случай такой критической ситуации Поповичу было предписано использовать кодовую фразу «наблюдаю грозу». Как оказалось, Попович за все время полета не испытал никакой тошноты или потери ориентировки, но он неосторожно употребил эту кодовую фразу, описывая настоящую грозу, которую наблюдал в районе Мексиканского залива. На Байконуре его слова «наблюдаю грозу» восприняли как знак того, что он испытывает сильную физическую слабость. Когда его спросили, как он себя чувствует, он быстро понял, что употребил неправильно подобранные слова. Когда он попытался убедить Байконур в том, что чувствует себя прекрасно, его слова восприняли с недоверием. Центр управления приказал космонавту вернуться на Землю после 48-го витка.

Американская реакция на групповой полет кораблей «Восток» часто была восторженной, но в некоторых кругах сопровождалась не в меньшей степени мрачными предчувствиями. В своих воспоминаниях крупный чиновник НАСА Роберт Симанс написал: «Я помню, что вскоре после этого события Aviation Week поместил статью, содержащую множество предположений относительно намерений русских». Невидимая связь между космической программой Советского Союза и военными вызывала серьезные опасения. Симанс писал: «Проводились ли эти двойные маневры с целью приобретения опыта в области своих собственных исследований или эти испытания были прелюдией к наблюдению за американскими спутниками и их перехвату русскими?» Холодная война отбрасывала длинную тень на космические полеты, осуществляемые обеими странами.

Следующий групповой полет «Востока-5» и «Востока-6» состоялся в июне 1963 года, но на этот раз с новым поразительным ходом — одним из космонавтов была женщина. Этот смелый шаг принес другую пальму первенства Советскому Союзу. Эффектное космическое представление начал «Восток-5» с Валерием Быковским, выйдя на околоземную орбиту 14 июня. Запуск прошел без осложнений, но в итоге орбита «Востока-5» оказалась ниже, чем планировалось. Вследствие этого орбита космического корабля была обречена на быстрое снижение, и это непредвиденное обстоятельство вело к повышению температуры в кабине. Эти условия предопределили, что космическое путешествие Быковского было сокращено и закончилось через пять дней. Быковский назовет свои наблюдения из космоса опьяняющими, он четко разглядит Ленинград, реку Нил и Каир, фиорды Норвегии и горные районы. Ночью он наблюдал неистовые сверкающие грозы над Южной Америкой и ночные огни крупных городов, лежащих на его орбитальном пути. Телевизионные репортажи Быковского передавались на Запад.

Через два дня, 16 июня, «Восток-6» вышел на орбиту с Валентиной Терешковой на борту. Ее позывной был «Чайка». Появление Терешковой на орбите вызвало мировую сенсацию и быстро затмило полет Быковского. По мнению генерала Николая Каманина, ответственного за подготовку космонавтов, Терешкова была лучшим кандидатом из женщин для исторической миссии «Востока-6»; по его словам, она была примером для подражания в моральном аспекте и обладала хорошими манерами. Терешковой было 24 года, она была самой старшей в маленькой учебной группе женщин-космонавтов; в эту группу входили Ирина Соловьева, Валентина Пономарева и Жанна Еркина. Выбор Терешковой отражал установившуюся практику выдвижения тех, кто четко олицетворял коммунистическое происхождение и соответствующие личные качества. Она получила предпочтение перед более независимой во мнениях и откровенной Пономаревой, подготовленным ученым, которая по некоторым оценкам была наиболее выдающейся женщиной-кандидатом.

Вследствие секретности, окружавшей все стороны советской космической программы, прошли десятилетия, прежде чем стало известно, что временное пребывание Терешковой в космосе было трудным. Коллега из отряда космонавтов Алексей Леонов отмечал, что хотя Терешкова никогда не испытывала недостатка в мужестве и не пасовала при выполнении поставленных перед ней задач, она в должной степени не соответствовала космическому путешествию, испытывая сильные приступы потери ориентации и временами не выполняя указания, получаемые по связи с землей. Ее состояние во время полета останется предметом домыслов в последующие годы. Ратовавший за полет первой женщины-космонавта Хрущев использовал удобный случай для прославления достижения Терешковой как свидетельства того, что «мужчина и женщина в Советском Союзе имеют равные права». То, что Терешкова пилотировала «Восток-6», означало еще одно крупное достижение, но Королёв и другие по-прежнему скептически относились к идее предоставлять женщинам в будущем возможность летать в космос, по крайней мере, в ближайшее время.

В 1964 году Советский Союз столкнулся с серьезным вызовом НАСА в виде проекта «Джемини». Построенный для «Джемини» космический корабль был двухместным и располагался в орбитальном отсеке головной части носителя «Титан-2». Конфигурация «Джемини» была большей и более сложной, чем у его предшественника «Меркурия». Последним ответом русских на «Джемини» должен был стать «Союз», который все еще находился в стадии разработки. «Союз», как и его аналог «Джемини», был космическим кораблем, сконструированным для экипажа в несколько человек, способным к орбитальным маневрам, сближению и стыковке, а также рассчитанным на полеты длительностью до 30 дней. Первый «Союз» состоял из командного модуля (который служил выводимой на орбиту и спускаемой капсулой), рабочего орбитального модуля (сферического компонента, представляющего просторное помещение для работы и воздушный шлюз для выходов в космос) и приборного и системного модуля (содержащего реактивные двигатели, электронные блоки и системы связи). Однако, к разочарованию Королёва, «Союз» не был готов в ближайшие сроки; он не полетел до 1967 года. Соответственно, Королёв стал думать над промежуточным решением — одним, которое позволяло приспособить ветерана, космический корабль «Восток», для новой роли в качестве космического носителя экипажа из нескольких человек.

В экстренные, безжалостно заданные сроки «Восток» был преобразован в космический корабль «Восход» и быстро использован для новой серии рискованных космических предприятий. В октябре 1964 года и затем опять в марте 1965 года Советский Союз запустил свою новую серию «Восходов». Новый космический корабль был радикальной модификацией старшего, одноместного «Востока» с распотрошенным и переделанным интерьером для размещения дополнительных членов экипажа. По этой причине «Восход» не являлся результатом какого-то логического и постепенного процесса конструирования; вместо этого он был отчаянной попыткой поддержать конкурентоспособность с Соединенными Штатами. Ключевую роль в разворачивающейся драме играл Хрущев, жаждавший новых космических достижений и ищущий эффективные средства для нанесения упреждающего удара по программе «Джемини».

Космонавт Леонов впервые увидел новый «Восход» в начале 1963 года. Его осмотр нового космического корабля проходил в обстановке страшной секретности. Леонов был в группе готовящихся космонавтов, которых Королёв пригласил в свое конструкторское бюро ОКБ-1. Генеральный конструктор дал специальные указания, чтобы космонавты прибыли в гражданской одежде. Готовясь к участию в совещании высшей степени секретности, Леонов и его коллеги поспешно приобрели новые костюмы. Но, к своему удивлению, когда они зашли в автобус для поездки в конструкторское бюро, они были одеты в приблизительно одинаковую униформу, что вызвало смех. «Мы просто сменили одну униформу на другую, — вспоминал Леонов. — Мы все были одеты в одинаковые пальто кирпичного цвета, сшитые дорогими итальянскими портными». Когда космонавты прибыли в конструкторское бюро, они сменили свою дорогую гражданскую одежду на белые халаты и защитные чехлы для обуви.

Леонов не удивлялся этим тщательным мерам секретности. С одной стороны, подход Королёва отражал политическую культуру, где секретность была нормой. Склонность к жесткой секретности отражала также стремление Королёва соблюдать образ жизни со строгой дисциплиной, элементы которого он распространял и на свою семью, и на работников ОКБ.

Действия Королёва обычно были непредсказуемыми или широко известными. Будучи в отпуске в санатории на Черном море, он наслаждался не имеющей себе равных уединенностью, проживая в помещении с ограниченным доступом и полностью изолированном от его персонала. Хотя он отказывался от публичного уважения, соответствующего его достижениям, скрытая жизнь Королёва предполагала освобождение от некоторых повседневных забот, связанных с публичными отношениями. Его рабочая нагрузка была устрашающей и всепоглощающей. Леонов хорошо помнит его выносливость: «Королёв имел репутацию человека высшей степени цельности, но также исключительно требовательного. Каждый из его окружения был начеку, боялся совершить неверный шаг и вызвать его ярость. Его почитали как бога… Королёв не выносил дураков. Он обладал способностью заставить человека замолчать малейшим жестом руки».

Глядя на расстоянии на новый «Восход», Леонов и его коллеги-космонавты ощущали, что смотрят на космический корабль «Восток», но это первое впечатление было обманчивым. Более внимательный осмотр выявил существенные различия. Наиболее поразительное изменение заключалось в добавлении к «Восходу» воздушного шлюза, которое Королёв объяснил в морских терминах: «Каждый моряк на океанском лайнере должен уметь плавать. Точно так же космонавт должен знать, как плавать в открытом космосе». Глядя на значительно переоборудованное внутреннее пространство, Леонов определил, что в будущих полетах корабль «Восход» рассчитан на размещение двух или трех космонавтов. Другим усовершенствованием было появление приборов и размещение панелей управления. Это был новый космический корабль, рассчитанный для мягкой посадки, но остающийся по своей сути родным братом «Востока».

Первый запуск нового космического корабля произошел 12 октября 1964 года. «Восход-1» поднялся со своей стартовой площадки на Байконуре с экипажем из трех человек: командира Владимира Комарова, военного летчика и члена отряда космонавтов первого набора, в сопровождении двух «нелетных» специалистов — ученого Константина Феоктистова и врача Бориса Егорова. Чтобы не стеснять экипаж в движениях, космонавты не имели космических скафандров. Три кресла на металлических опорах были расположены перпендикулярно по отношению к положению отстреливаемого кресла на старом «Востоке» — неудобная конфигурация, так как экипаж мог смотреть на приборную панель, только повернув шеи. Только одно добавленное средство безопасности украшало новую конструкцию «Восхода»: блок твердотопливных тормозных ракетных двигателей был установлен на носу космического корабля. Полет оставался мероприятием с высокой степенью риска. Любая неисправность при запуске или взрыв на стартовой площадке означали бы гибель для экипажа.

Телевизионные камеры на борту позволяли периодически показывать экипаж «Восхода-1» во время их эпохального путешествия. Они совершили в космосе 16 полных витков за 24 часа 17 минут. Достижение Советского Союза по запуску экипажа из трех космонавтов на земную орбиту оказало исключительное воздействие на наблюдателей в Соединенных Штатах, где большинство приписало советской космической программе преувеличенное мастерство. Инженерные подробности, касающиеся «Восхода-1», оставались в своем большинстве скрытыми. Советский космический триумф, как показали последующие события, был скорее кажущимся, чем действительным. Хотя в то время впечатление, что Советский Союз обладает широким превосходством над Соединенными Штатами в космических технологиях, оставалось неизменным и даже усилилось.

Как бы в насмешку над полетом «Восхода-1» Никита Хрущев был устранен от власти в то время, когда космонавты были на орбите. Советский лидер был свергнут группой заговорщиков во главе с Леонидом Брежневым и Алексеем Косыгиным. Недовольство правлением Хрущева зрело, как гнойник, в течение многих лет; заговорщики рассматривали его беспорядочные и рискованные действия как опасные. Впоследствии Брежнев занял пост Первого секретаря Коммунистической партии. Устранение Хрущева подвергло сомнениям будущее советской космической программы. Но Брежнев не ослабил шумную кампанию по привлечению внимания к космическим представлениям, направленную на повышение престижа Советского Союза. Формально он также не отказался от соревнования с Соединенными Штатами за первенство высадки на Луне.

Прогулка по неизведанной области мира

18 марта 1965 года «Восход-2» начал одно из наиболее замечательных космических приключений всех времен. Второй полет «Восхода» запомнится первой «прогулкой в космосе». Это эпохальное достижение было, однако, именно одним из эпизодов в исключительной истории человеческого мужества и выживаемости. Экипаж «Восхода-2» состоял из двух человек, командира Павла Беляева и космонавта Алексея Леонова, выбранного Королёвым для первого «заплыва» в открытом космосе. Оба члена экипажа были опытными военными летчиками и высоко ценились за свою смелость, летную практику и технические способности. Их подвиг в те мартовские дни квалифицирует их как достойных для включения в русский раздел «лучших людей».

Непосредственно перед устранением от власти Хрущев утвердил идею о космической прогулке, рассматривая ее как великолепный способ перекрыть достижения недавно объявленной американской программы «Джемини». Для Королёва весьма рискованная миссия «Восхода-2» была не просто пропагандистским приемом. Он чувствовал, что любая будущая программа освоения космоса будет нуждаться в совершенствовании методов деятельности вне корабля. Чтобы добиться этого результата, советские инженеры оснастили «Восход-2» специальным воздушным шлюзом для осуществления космической прогулки. Этот внешний модуль цилиндрической формы должен был выдвигаться и втягиваться обратно с помощью надувных стрингеров-кранов. Устройство предоставляло космонавту безопасный коридор для выхода в пустоту открытого космоса.

Беляев и Леонов были близкими друзьями и вместе прошли суровую школу подготовки к своей миссии. Программа подготовки, за выполнением которой пристально следил Королёв, требовала предварительного моделирования каждого шага космической прогулки. В реальности прогулка будет длиться около 15 минут, но технология выпуска космонавта и возвращения его в капсулу оказалась весьма непростой. Переходный шлюз, хотя и был экспериментальным и еще не прошел испытания, оказался работоспособной и даже остроумной конструкцией. Чтобы оба космонавта испытали на себе состояние невесомости, им приходилось летать на модифицированном реактивном транспортном самолете Ту-104, который двигался по параболическим «горкам». Многое было неизвестным, так как космическая прогулка будет совершена впервые, и руководители центра на Байконуре старались учесть всевозможные критические ситуации. Например: если Леонов потеряет в космосе сознание, как его будет спасать Беляев?

За три недели до старта «Восхода-2» с космодрома Байконур был запущен непилотируемый экспериментальный прототип корабля этого типа, но он взорвался, когда на нем случайно сработала бортовая система самоуничтожения. Это непредвиденное событие вызвало у Королёва и его команды сильное напряжение; теперь они занимались одним космическим кораблем «Восход». Создать взамен взорвавшегося новый испытательный корабль смогут лишь через год. Королёв был не склонен ждать. Он спросил у своих космонавтов их мнение по этому вопросу и напомнил о риске, который связан с запуском оставшегося корабля «Восход»: «Решать вам, — предупредил он. — Я не могу приказать вам, что делать. Не существует подготовленного по учебнику ответа. Ничто не подготовит вас к тому, что вы испытаете в вашем полете». Затем Королёв стал взывать к их чувству соперничества, напомнив, что американский астронавт Эдвард Уайт на корабле «Джемини» должен в мае совершить свою космическую прогулку. По словам Леонова, этот фактор стал решающим: «В ту ночь в конце февраля 1965 года мы почувствовали себя полностью уверенными. Мы почувствовали себя непобедимыми. Мы сказали, что, несмотря на риск, мы готовы лететь».

Наутро 18 февраля Беляев и Леонов без осложнений и проблем вывели «Восход» на орбиту. Полет был рассчитан на один день, поэтому экипаж быстро готовился к выходу в открытый космос во время второго витка. В тот момент «Восход-2» летел со скоростью почти 29 000 км/ч по орбите на высоте 165 км в перигее и 472 км в апогее. В центре управления полетов с огромным интересом следили за подготовкой к работе вне корабля и наконец дали команду к началу эксперимента. Затем Беляев начал закачивать воздух в резиновые трубки надуваемого переходного шлюза; рядом в тесном пространстве капсулы Леонов облачался в свой громоздкий скафандр. Кислород был рассчитан на 90 минут космической прогулки. Войдя в полностью расправившийся воздушный шлюз, он подождал, пока давление в камере не сравняется с нулевым давлением открытого космоса. Затем люк открылся.

Леонов медленно продвигался по узкому проходу переходного шлюза. Он вспоминал: «От того, что я увидел в тот момент, когда крышка люка открылась, у меня перехватило дыхание. Ночь переходила в день. Маленькая часть поверхности Земли, которую я видел, когда наклонился назад, была темно-синей. Когда я посмотрел в сторону Южного полюса, то увидел, что небо за краями изогнутой линии горизонта черное, усыпанное яркими звездами». Затем Леонов осторожно вышел из шлюза, держась за специальные поручни; на это ушло лишь несколько секунд. Разглядывая открывшийся вид, он понял, что находится над Средиземным морем. На горизонте он видел целиком все Черное море, Грецию и Турцию. На более удаленном расстоянии он слабо различал Кавказские горы и Волгу. Севернее виднелось даже Балтийское море. Леонов отчетливо запомнил следующий момент: «С легким ударом, как будто оттолкнувшись от бортика плавательного бассейна, я отступил от края шлюза. Я был в космосе. Первым, кто когда-либо это делал». Телевизионное изображение этого исторического момента видели миллионы людей в Советском Союзе.

Это пребывание в открытом космосе преднамеренно было непродолжительным. Почти сразу Леонов понял, что его прогулка не обойдется без осложнений и не будет безопасной. Сначала он заметил резкое повышение температуры своего скафандра. Это затруднение лишало его способности свободно манипулировать руками при фотографировании камерой, которую он держал в руках. Когда он начал двигаться назад к переходному шлюзу, намереваясь вернуться назад в капсулу, он заметил, что его скафандр деформировался. Помимо этого, он почувствовал, что его ноги не достают подошв скафандра, а пальцы — перчаток скафандра. Теперь Леонов осознал всю опасность — он не мог сначала развернуться ногами в сторону воздушного перехода так, как было предусмотрено.

Действуя один в крайне опасной ситуации, Леонов инстинктивно двигался так, чтобы спастись. Он решил развернуться и попасть в шлюз головой вперед. Делая такой импровизированный спасительный маневр, он двигался осторожно, изгибаясь и поворачиваясь, пока это ему не удалось. С огромным усилием он продвинулся до места, откуда можно было снова закрыть внешнюю крышку люка. При возвращении в капсулу его поджидала новая сложная проблема: что делать с его раздувшимся и деформированным скафандром? И снова Леонов выполнил опасный маневр. Он решил медленно выпустить часть кислорода, что можно было сделать с помощью клапана внутри скафандра. Это был единственный способ уменьшить давление внутри скафандра. Чтобы совершить эти действия, ему потребовались огромные физические усилия. Позже Леонов так описывал свои поистине героические усилия: «Сначала я хотел сообщить о том, что собирался делать, в Центр управления полетами, но потом решил этого не делать. Я не хотел создавать нервозность на Земле. Так или иначе, но только я мог держать ситуацию под контролем». Перед лицом смертельной опасности Леонов сохранял спокойствие, искал свой путь к спасению и был в одном шаге от гибели.

Второй член экипажа, встревоженный Беляев, горячо приветствовал измученного Леонова с возвращением в спасительную кабину. Леонов обливался потом. Позднее он узнал, что за время этого тяжелого физического испытания он потерял около шести килограммов. Ничего этого миллионы телезрителей на Земле не увидели. Как только выяснилось, что космический корабль «Восход-2» оказался в трудной ситуации, вышестоящие инстанции в Москве приняли решение прекратить всю радио- и телетрансляцию. Это было сделано в советском стиле, резко и без каких-либо объяснений. Вместо этого эфир заполнили торжественные звуки «Реквиема» Моцарта. Выбор музыки вызвал опасение за команду «Восхода-2», так как «Реквием» обычно исполняли на государственных похоронах. Пройдет несколько дней, прежде чем судьба Беляева и Леонова станет известной общественности. Русские осуществили еще одно эффектное космическое представление, но оно чуть не стало трагедией.

Оба космонавта вскоре обнаружили, что их ждут новые проблемы. Давление в кабине начало повышаться с угрожающей скоростью из-за отказа системы климат-контроля. Повышенное давление кислорода означало, что случайная искра в электрической цепи может привести к взрыву. Однако эта особая опасность со временем уменьшилась. Затем экипаж выяснил, что автоматическая система управления кораблем не работает, что означало отказ главной системы ракет торможения «Восхода-2». Это потребовало при возвращении на Землю применения ручного управления. Кроме того, проход через плотные слои атмосферы был осложнен тем, что модуль обслуживания не смог четко отделиться и вызвал вращение космического корабля. Это опасное вращение продолжалось, пока корабль не пролетел 96 км, когда космонавты наконец освободились от своего вращающегося модуля. Теперь, отклонившись от курса, «Восход-2» совершил свое последнее снижение почти на 2000 км в стороне от запланированного места посадки, в отдаленном местечке в районе Перми на Урале.

Позже Леонов вспоминал обнадеживающий «резкий толчок», который означал раскрытие тормозного парашюта и парашютов приземления. Капсула начала свое медленное падение на землю, мягко покачиваясь на ветру. Посадочные двигатели включились по графику, погасив инерцию падения. Беляев и Леонов были крепко пристегнуты ремнями к своим металлическим люлькам-креслам, затем они вышли в глухую тайгу, проваливаясь в глубокие снежные сугробы. Открывание люка было затруднено, поскольку он был заблокирован березой. После неуклюжей попытки космонавты высвободились из застрявшего люка. В первое время они вдыхали свежий воздух — и тут почувствовали чрезвычайный холод тайги. Пока не стемнело, Леонов с помощью аварийного передатчика стал посылать сигналы бедствия азбукой Морзе в Центр управления полетами.

Их появление в затерянном лесу напоминало сюжет старой русской волшебной сказки: темный глухой лес, в котором рыщут дикие медведи и волки. Была весна, брачный сезон, когда эти животные чрезвычайно агрессивны и недружелюбно относятся к любым случайным визитерам, будь они даже с Байконура. Вой рыщущей стаи волков заставил космонавтов провести ночь в своей капсуле. Леонов имел при себе пистолет, и у него был большой запас патронов, но судьба уберегла их от опасной встречи. Их недолгое пребывание в лесу продлится два дня до встречи с поисковой группой. Как только Центр управления полетами определил местонахождение своих потерявшихся космонавтов, для их эвакуации были отправлены спасательные вертолеты. Это заняло довольно много времени, учитывая отдаленность местности и необходимость прорубить в лесу посадочную площадку. 21 марта Беляев и Леонов были эвакуированы в Пермь, и этим закончилась одна из самых напряженных глав космической истории.

Проект «Джемини» продолжает игру

В декабре 1961 года НACA объявило о проекте «Джемини». Целью этого проекта была разработка и совершенствование технологии, необходимой для полетов на Луну. В течение 20-месячной истории проекта «Джемини» на околоземную орбиту будут выведены десять пилотируемых космических кораблей. Являясь логическим преемником проекта «Меркурий», «Джемини» продемонстрировал новое поколение космических аппаратов. Корабль этого проекта имел двухместную капсулу, которая весила в два раза больше, чем одноместная капсула его предшественника «Меркурия». Теперь он мог похвастаться новыми катапультирующимися креслами, которые обеспечивали космонавтам спасение в аварийной ситуации, заменив систему аварийного спасения по проекту «Меркурий». Так же как и в серии «Восходов», полеты двухместных «Джемини» позволили собрать информацию о влиянии длительного пребывания в космосе на физиологию космонавтов. Другой важнейшей целью было выполнение выхода во враждебную среду открытого космоса. Кроме того, в план входили отработка и испытание операций сближения и стыковки в космосе — задачи, которые считались важнейшими для любого космического полета на Луну. Вначале конструкция космического корабля «Джемини» представляла из себя просто увеличенную версию «Меркурия», достаточно большую, чтобы вмещать двух астронавтов. Эта концепция была высказана специальной группой обеспечения проекта в НАСА в содружестве с авиационной корпорацией МакДоннелл, где изготавливался космический корабль «Меркурий». Однако эта базовая конструкция была переработана в более сложный аппарат, в котором использовались не аккумуляторы, а современные топливные элементы, рассчитанные на долгие космические путешествия в течение двух недель и более.

Капсула «Джемини», рассчитанная на двух астронавтов и несущая дополнительное оборудование, была слишком тяжелой для вывода на орбиту с помощью носителя «Атлас», который использовался по проекту «Меркурий». Для проекта «Джемини» НАСА выбрало пилотируемую версию второй МКБР военно-воздушных сил, мощный «Титан-2», Одна из четырех стартовых площадок «Титана» на мысе Кеннеди была модифицирована для полетов «Джемини». «Титан-2» использовал самовоспламеняющееся топливо, составленное из столь химически активных веществ, что они бурно воспламенялись при малейшем соприкосновении друг с другом, не требуя источника зажигания. Другим важным компонентом проекта «Джемини» было использование ракеты «Атлас» для вывода на орбиту второй ступени «Аджена» в качестве цели для экспериментов по сближению и стыковке. Эта грандиозная программа вскоре столкнулась с трудностями и задержками, требуя больше времени и усилий, чем планировало НАСА. Но проблемы «Джемини» этим не закончились, «Титан-2» имел недостаток: он испытывал продольные колебания, носящие название «эффект Пого». Вдобавок к этому топливные элементы «Джемини» протекали и нуждались в реконструкции и усовершенствовании. Стоимость проекта возрастала, он развивался со многими проволочками, в итоге исходная сумма утроилась и превысила 1 млрд долларов.

Первый беспилотный запуск «Титана-2» по программе «Джемини» состоялся не по графику, а с задержкой на 11 месяцев — в апреле 1964 года. Однако во время этого пробного полета «Джемини-1» успешно совершил 64 витка. Этот и второй непилотируемый тестовый полет подтвердили готовность «Титана-2» так же, как и узла сопряжения между носителем и капсулой, к запуску астронавтов. В марте 1965 года «Джемини-3» выполнил первый пилотируемый полет. Управляемый Гасом Гриссомом и Джоном Янгом, «Джемини-3», прозванный «Молли Браун», выполнил 3 витка в течение пятичасового полета. С помощью системы управления орбитой и маневрирования корабля «Джемини» (реактивной системы, состоящей из 16 маленьких двигателей) астронавты могли изменять траекторию своего орбитального полета, то есть осваивать основную потенциальную возможность для будущих космических стыковок.

В июне в ходе полета «Джемини-4» был достигнут ряд важных вех. Космический корабль находился на орбите четыре дня, что намного больше, чем при полетах «Меркуриев», и соответствует времени, необходимому для полета к Луне. Однако главным достижением этой миссии была 20-минутная космическая прогулка Эдда Уайта, первого американского астронавта, работавшего за бортом. Уайт был одним из девяти новичков, набранных НАСА в сентябре 1962 года в дополнение к отряду американских астронавтов, которые работали по программе «Меркурий» с 1959 года. Уайт родился в 1930 году в Сан Антонио, летал в Германии на истребителях военно-воздушных сил и позднее служил как летчик-испытатель.

Со своим коллегой по «Джемини-4» Джеймсом МакДивиттом Уайт начал приключение в космосе с необходимого сброса давления в кабине корабля. Затем, когда космический аппарат летел над Индийским океаном, была открыта крышка люка. Вначале Уайт встретил некоторые затруднения при открывании люка, но это быстро прошло. Далее он передвигался весьма осторожно, используя свой «самодельный пистолет», двухцилиндровую установку для маневрирования в космосе, действующую на сжатом воздухе, чтобы протолкнуть себя в пустоту космоса. Он приободрился, когда оказался в океане космоса, страхуемый лишь фалом. В то время когда он маневрировал и глядел с орбиты на потрясающие перспективы Земли, он летел вниз головой со скоростью 28 000 км/ч. Уайт поделился своим волнением: «Это величайшее ощущение; это что-то потрясающее… Сейчас я стою на голове, смотрю прямо вниз, и похоже, мы приближаемся к побережью Калифорнии… И отсутствует какая-либо связанная с этим дезориентация». Во время этой прогулки Уайт экспериментировал со своим оригинальным портативным пистолетом, чтобы перемещаться на расстояние около 4,5 м и двигаться над капсулой, открывая при этом для себя, что он улетел дальше, чем планировалось. Затем он скорректировал свое положение напротив капсулы посредством нескольких коротких выстрелов и доложил в Центр управления полетом, что пистолет действует хорошо. С помощью пистолета он совершил несколько дополнительных поворотов тела, а затем баллон, заправленный сжатым воздухом, опустел. Космическая прогулка была короткой, волнующей и выполненной без каких-либо неприятностей. Когда подошло время для неизбежного возвращения в капсулу, вынужденный это сделать Уайт сказал МакДивитту: «Это самый грустный момент в моей жизни».

Ранее во время полета один маневр экипажа «Джемини» прошел не вполне гладко. Для эксперимента они попробовали сблизиться со второй ступенью «Титана-2», летевшей по орбите в паре сотен метров позади них. Экипаж «Джемини» успешно развернул свой космический корабль «лицом» к использованному ускорителю и затем двинулся по направлению к нему, используя рулевые двигатели малой тяги, чтобы управлять своим движением. Они, однако, не смогли преодолеть разрыв между ступенью ускорителя и «Джемини-4». МакДивитт осознал, что первым приоритетом в их полете является выход астронавта в открытый космос, и эта миссия находится под угрозой из-за расходования топлива для орбитального маневрирования, поэтому он прекратил дальнейшие попытки к сближению. Это была первая попытка стыковки космических кораблей в космосе.

Позже в ходе полетов «Джемини» все-таки были достигнуты значительные успехи в совершенствовании технологии сближения и в то же время продемонстрированы гибкость и изобретательность в неожиданных ситуациях. Важным примером такой нештатной ситуации можно считать случай, когда верхняя ступень «Аджены», с которой «Джемини-6» должен был сблизиться, не смогла выйти на орбиту. В виду отсутствия цели запуск «Джемини-6» был отменен и заменен новым грандиозным заданием для его экипажа: сближением на орбите с «Джемини-7». Так как для сближения требуется запуск двух «Джемини» в течение нескольких дней, а имелась только одна стартовая площадка, перед НАСА стояла трудная задача: запустить «Джемини-7», а затем очистить, подготовить и переоборудовать площадку № 19 для запуска «Джемини-6» (который для нового полета переименовали в «Джемини-6А») всего за восемь дней. Обычно на решение такой задачи отводилось два месяца, которые включали ремонт стартового комплекса, поврежденного из-за выбросов раскаленных продуктов горения из двигателей «Титана-2» во время старта. Другой важной задачей были установка и проверка «Титана-2», пристыковка к нему капсулы и проверка всего комплекса в целом. «Джемини-7» с Фрэнком Борманом и Джеймсом Ловеллом вышел на орбиту 4 декабря 1965 года и провел там 14 дней. Восстановление и подготовка к новому старту на площадке № 19 были выполнены в установленные сроки, хотя проблемы, возникшие в последние минуты, задержали запуск «Джемини-6А» до 15 декабря.

Орбитальное маневрирование для сближения потребовало нескольких часов. Когда «Джемини-6А», пилотируемый Велли Ширрой и Томом Стаффордом, находился немного ниже и на 60 км позади от «Джемини-7», Стаффорд подвел свой аппарат практически на расстояние в один метр к «Джемини-7». Каждый аппарат мог поворачиваться таким образом, чтобы осмотреть другой со всех направлений. Когда сближение было выполнено, корабли разошлись примерно на 50 км и «запарковались», пока экипажи спали. Впервые два космических корабля совершили маневры для встречи в космосе. Эта миссия не завершила триумф «Джемини» и, если уж на то пошло, проблемы программы. В марте 1966 года Нейл Армстронг и Дэвид Скотт на «Джемини-8» достигли следующего шага после космического сближения — стыковки. Спустя несколько минут после того, как они сблизились и состыковались с заданным объектом — «Адженой» — два соединенных аппарата начали бесконтрольно вращаться. Скотт отделил капсулу «Джемини» от «Аджены», но вращение только усилилось и достигло оборота в секунду. Заключив, что из-за головокружения они могут не овладеть управлением вновь, Скотт радировал в Центр управления НАСА: «У нас здесь серьезные проблемы. Мы кувыркаемся вверх тормашками… Мы отсоединились от „Аджены“». Экипаж мог использовать для стабилизации космического корабля систему управления возвращением в атмосферу, но они решили совершить аварийную посадку на Землю, используя «вторичный» район приземления вблизи Окинавы. Экипаж не пострадал, но был на волосок от гибели.

Армстронг, как и Джон Гленн, уроженец штата Огайо, достигнет мировой славы как первый человек, ступивший на Луну. Он вступил в отряд астронавтов в 1962 году, в составе девяти членов второй группы астронавтов НАСА. Армстронг начал учиться летать в 15 лет и получил учебную пилотскую лицензию раньше, чем водительские права. Позже он летал, выполняя боевые задания в составе военно-морских сил в корейской войне, и пилотировал легендарный реактивный исследовательский самолет НАСА X-15, достигнув скорости 6400 км/ч.

Подобно Армстронгу, почти все астронавты «Джемини» были выбраны из отрядов 2-го и 3-го набора НАСА, они пополнили семерку «Меркурия» соответственно в 1962 и 1963 годах. Девять человек добавилось в 1962 году и четырнадцать — в следующем. Из первых астронавтов «Меркурия» лишь только Гриссом, Ширра и Купер участвовали в полетах «Джемини». Но многие из второго и третьего наборов пройдут весь путь — до Луны.

В июле 1966 года Джон Янг и Михаэл Коллинс на «Джемини-10» достигнут успеха в стыковке со своей «Адженой» и удержат оба космических аппарата в стабильном положении. Они запустят реактивную систему «Аджены» и изменят орбиту состыкованных кораблей примерно до 900 км в апогее, что станет новым рекордом для пилотируемых полетов. «Это было действительно что-то, — доложил Янг после зажигания „Аджены“. — Когда эта детка загорается, то уже нет никаких сомнений». Двумя месяцами позже «Джемини-11», усиленный ступенью «Аджены» после стыковки с ней, достигнет 1360 км. Астронавт Чарльз Конрад опишет, что он видел с такой высоты: «Это фантастика. Вы не можете в это поверить. Индия у меня в левом иллюминаторе, Борнео под нашим носом, а вы, в Австралии, в правом иллюминаторе. Мир стал круглым». С этой высоты взгляд от горизонта до горизонта охватывал около 8000 км. Этими успешными операциями по стыковке американские астронавты продемонстрировали совершенное владение сложным объектом, жизненно важную науку орбитальной механики, процесс, посредством которого один объект на орбите ловит другой, чтобы обеспечить в космосе сближение и стыковку.

Ключевую роль в системе тренировок астронавтов играл тренажер «Джемини» НАСА, обеспечивая астронавтов наземной практикой в точном маневрировании и сложных орбитальных вычислениях для сближения. Другой важной составляющей успеха был бортовой компьютер. «Джемини» был первым американским космическим кораблем, оснащенным компьютером, выполняющим основные вычисления для выполнения точных маневров в космосе. Такая необходимость возникла потому, что все вращающиеся вокруг Земли объекты должны испытывать силу гравитации, чтобы находиться на орбите. Эта сила изменяется с расстоянием до Земли, поэтому те спутники, которые находятся ближе к планете, должны лететь по орбите с большей скоростью, чтобы противодействовать гравитационному полю Земли. Орбитальные объекты, находящиеся на большем расстоянии от Земли, противятся земному притяжению меньше и поэтому летят медленнее. Вследствие этой взаимосвязи между высотой и скоростью астронавт, который нуждается в снижении скорости для орбитального сближения, должен будет использовать двигатель своей ракеты, чтобы забросить себя на более высокую орбиту. Прибавление скорости, напротив, потребует использования двигателя для торможения, чтобы опуститься на более низкую орбиту. Гипотетическая ошибка астронавта, такая, как увеличение скорости при попытке догнать объект стыковки, приведет к переходу на более высокую орбиту, тем самым снизив скорость. Объект стыковки будет удаляться, пока не исчезнет за горизонтом Земли; затем он обойдет планету и, в конце концов, снова появится ниже, за капсулой астронавта.

В ноябре 1965 года весьма успешная серия полетов «Джемини» закончилась запуском двенадцатого корабля. Полет «Джемини-12», на борту которого летел экипаж в составе Джима Ловелла и Эдвина Олдрина, стал одной из самых эффектных вылазок всей программы. В течение четырехдневного полета последнего «Джемини» в программу были включены три раздельных выхода Олдрина в открытый космос, которые длились в целом пять с половиной часов. Во время своих выходов в космос Олдрин пользовался поручнями для рук, ограничителями для ног и страховочными фалами вокруг талии. Он докладывал, что подводные тренировки, имитирующие выход в открытый космос, оказались очень полезными для его подготовки к космическим прогулкам. Член третьего (1963) отряда астронавтов НАСА Олдрин закончил Вест Пойнт[6]Вест Пойнт — элитная военная академия США. — Примеч. пер.
и затем летал на «Сейбрсе» F-86 в Корее: сбил там два русских истребителя МиГ-15. До того как стать астронавтом, он получил степень доктора наук в Массачусетском технологическом институте, защитив диссертацию на тему о пилотируемом сближении в космосе. Он эффективно применял свои академические знания в НАСА, неустанно работая над решениями весьма сложных проблем орбитального сближения и стыковки.

Проект «Джемини» внес в середине 60-х годов большой вклад в развивающуюся американскую космическую программу, в целом его пилотируемые корабли пролетели 39 млн км — расстояние, в сто раз превышающее дистанцию от Земли до Луны. «Джемини» представляли значительный прогресс по сравнению с осторожными космическими полетами «вверх и вниз» по проекту «Меркурий». Американцы продлили теперь свое пребывание в открытом космосе до 14 дней. Все эти впечатляющие достижения подготовили основу для проекта «Аполлон» и предстоящих рискованных начинаний на Луне.

Параллельное космическое состязание — полеты роботов

Даже когда Америка готовила своих астронавтов к полетам на Луну, разворачивалась параллельная космическая гонка. И Советский Союз и Соединенные Штаты осознавали, что предстоит многое узнать, прежде чем человек сможет ступить на другое небесное тело. Например, никто не знал, что ожидает астронавтов или космонавтов, когда они высадятся на Луну. Сколько лунной пыли поднимется при посадке и будет ли это мешать видимости? Будет ли поверхность достаточно прочной, чтобы по ней могли ходить астронавты, и сможет ли она выдержать их космический корабль или они погрузятся в лунную пыль? Как насчет космической радиации?

Единственный способ ответить на эти и многие другие вопросы — отправить туда непилотируемый автоматизированный разведывательный аппарат, прежде чем посылать человека. Главным прецедентом таких усилий были первые советские лунные автоматические зонды «Луна», которые наряду с американской серией «Пионер» представляли собой, начиная с 1958 года, первые попытки уйти с околоземной орбиты. Их успехи, хотя и в разной степени, способствовали достижениям обеих стран, включая облеты Луны, выход на окололунные орбиты, запуски зондов, которые долетали до Луны или выходили на орбиты вокруг Солнца. В 60-х годах такие полеты помогали обеим странам разработать логическую последовательность в исследованиях космоса. Эти задачи классифицировались в соответствии со степенью сложности на пролеты мимо цели или облеты, орбитальные полеты и, наконец, посадку на поверхность. Как говорят сами названия, исследовательские космические корабли для пролета планет проносились мимо своих планет-целей, включая Луну, собирая важную информацию, которую можно было бы использовать с целью дальнейшего выведения космического корабля на орбиту Луны или другой планеты. Эти летательные аппараты собирали больше насыщенной информации во время своих многократных полетов вблизи заданных целей. Эта информация, в свою очередь, обеспечивала выбор наиболее удобных мест для высадки астронавтов. По крайней мере, с высадкой на Луну дело обстояло именно так.

Эта была исследовательская модель, которую НАСА адаптировало для непилотируемого исследования Луны, и она являлась основным предшественником высадки на поверхность Луны астронавтов «Аполлона». Первым на очереди стоял «Рэйнджер», спроектированный и сконструированный НАСА и Лабораторией реактивного движения Калифорнийского технологического института. Приблизившись к Луне, «Рэйнджер» должен был послать на Землю подробное телевизионное изображение Луны и другую информацию и затем на большой скорости врезаться в ее поверхность. Первые полеты «Рэйнджера» проходили не очень успешно: «Рэйнджер-1» и «Рэйнджер-2», экспериментальные модели, запушенные в 1961 году, оказались без поддержки на низкой околоземной орбите, когда верхние ступени «Аджены» не смогли повторно запуститься, чтобы отправить их в сторону Луны. Не лучше было с «Рэйнджером-3» в начале 1962 года, когда США впервые попытались достичь Луны; двигатели ракет-ускорителей «Атлас-Аджены» действовали слишком долго, и в результате «Рэйнджер» «промахнулся» мимо Луны на целых 32 000 км и закончил свой путь где-то на околосолнечной орбите.

Последовали и другие неудачи, хотя в апреле «Рэйнджер-4» все-таки упал на лунную поверхность; к несчастью, на своем пути он израсходовал запас энергии и не смог отправить на Землю ни изображения, ни информацию. Тем не менее Соединенные Штаты впервые добрались до поверхности Луны на три года позже советской «Луны-2». После того как той же осенью «Рэйнджер-5» опять не смог достичь Луны, пролетев мимо, НАСА высказало серьезную озабоченность по поводу способности Лаборатории осуществить полет «Рэйнджера». В результате расследования причин неудач были сделаны важные изменения, которые сократили задачи каждого полета. Какое-то время в НАСА были озабочены тем, что «прилунение» «Аполлона» может быть отложено из-за того, что «Рэйнджеры» не смогли отправить изображения лунной поверхности на месте возможной посадки корабля. Наконец в июле 1964 года пришел успех: «Рэйнджер-7» послал на Землю более 4000 четких впечатляющих изображений и видеозапись, прежде чем врезаться в северный край кратера Моря Облаков. Последнее изображение, сделанное с высоты 450 м, позволяет увидеть мельчайшие кратеры диаметром около одного метра. В течение марта 1965 года три дополнительных «Рэйнджера» во время своих безупречных полетов отправили на Землю еще тысячи фотографий. Репутация Лаборатории была восстановлена, и данные, посланные «Рэйнджерами» на Землю, будут использоваться при выборе места посадки «Сюрвейера», следующего аппарата в ходе рекогносцировки поверхности Луны.

«Сюрвейер» представлял собой заполненную приборами треугольную алюминиевую конструкцию на трех ногах массой 270 кг. В его нижней части располагался двигатель, который работал на твердом топливе и должен был обеспечить мягкую посадку на Луну. Достигнув цели, «Сюрвейер» использовал сложную систему формирования изображения для передачи на Землю цветных фотографий лунного пейзажа крупным планом. Эта программа была также удачно выполнена Лабораторией, хотя ее разработка задерживалась из-за множества проблем, с которыми сталкивался «Рэйнджер». В отличие от «Рэйнджера», «Сюрвейер» добился внушительного успеха во время своего первого полета, и это достижение выглядело еще более впечатляющим на фоне отсрочек и сложностей, связанных с ракетой-носителем «Атлас-Кентавр». (Верхняя ступень «Кентавра» приводилась в действие новыми мощными двигателями, которые работали на жидком кислороде и жидком водороде, создавая большую грузоподъемность, но эта разработка на годы отставала от графика. Параллельная разработка новой ракеты-носителя и нового лунного зонда, которые так и не были опробованы, значительно увеличивали вероятность неудачи.) «Сюрвейер-1» 2 июня 1966 года сел на поверхность Океана Бурь и за шесть недель отправил на Землю более 11 000 высококачественных цветных фотографий, а также сейсмологические данные и другую информацию. На фотографиях, впервые сделанных на другом небесном теле космическим кораблем США, был представлен пустынный пейзаж, покрытый скалами.

Однако американский автоматический зонд был не первым космическим кораблем, совершившим мягкую посадку на Луну или продемонстрировавшим способность космического корабля опуститься на лунную поверхность, не погрузившись в нее. Эта честь досталась Советскому Союзу, когда его «Луна-9» произвела мягкую посадку в том же Море Штормов на четыре месяца раньше, чем «Сюрвейер» США. «Луна-9» раскрыла свои металлические лепестки, чтобы занять устойчивое положение на лунной поверхности, и вскоре начала передавать целую серию телевизионных изображений, которые были собраны вместе и создали панорамное изображение лунной поверхности, включая линию горизонта, находящуюся на расстоянии около километра. Однако изображения, полученные с помощью «Сюрвейера-1», были значительно лучшего качества; кроме того, по крайней мере пять предыдущих попыток высадиться на Луне, предпринятых Советским Союзом с апреля 1963 года до конца 1965 года, потерпели неудачу. В каждом случае космический корабль либо разбивался о поверхность, приближаясь к ней на высокой скорости, либо пролетал мимо Луны. «Сюрвейер-2» также разбился о лунную поверхность, но «Сюрвейер-3» работал безотказно и 19 апреля 1967 года сел на край низкого кратера также в районе Моря Штормов. Он отправил на Землю более 6300 фотографий и пользовался своей автоматической рукой, разрывая лунную поверхность и исследуя ее консистенцию. Достижения «Сюрвейера-3» будут способствовать выбору места посадки «Аполлона-12» в ноябре 1969 года. Еще три «Сюрвейера» превосходно выполнили свои задачи, прежде чем в январе 1968 года был совершен последний полет, который продемонстрировал возможность высадки человека на поверхность Луны и проведения им исследований.

Последним участником исследовательской триады, предшествовавшей полету «Аполлона», был автоматический космический зонд НАСА «Лунный Орбитер», созданный в исследовательском центре Лэнгли. Целью его полета было сфотографировать Луну с такой точностью, чтобы можно было подготовить лунные карты и выбрать самые выгодные места посадки будущих «Аполлонов». Пять «Лунных Орбитеров», каждый массой 360 кг, были запущены за период с августа 1966 по август 1967 года. Все запуски прошли весьма успешно, и каждый аппарат послал на Землю по 200 изображений. Помимо того что были составлены карты почти всей лунной поверхности, с помощью «Лунных Орбитеров» были также составлены карты гравитационных полей Луны и получены данные об уровнях радиации на Луне и вокруг нее. Как только зонд оказывался на окололунной орбите, он использовал ракету управления скоростью, чтобы скорректировать свои орбитальные параметры, позволяющие ему, например, ближе подойти к лунной поверхности для более детальной фотосъемки.

Компания Eastman Kodak, гигант-родоначальник американской фотографии, разработал для «Лунного Орбитера» специальную фотокамеру, которая позволила получить первые, нечеткие фотографии Луны, когда он облетал ее со скоростью несколько тысяч километров в час. Сложная система следила за высотой и скоростью корабля, когда он находился над лунной поверхностью, устанавливая при каждом фотографировании пленку так, чтобы ввести поправку на движение камеры. Система «Кодак» позволила получить фотографии превосходного качества, с разрешением до одного метра, что весьма способствовало выбору мест посадки «Аполлона». Полученные фотографии были настолько хороши, что начиная с 1968 года Советский Союз использовал их для составления карты мест посадки для своих возможных пилотируемых полетов, так как они были лучше сделанных их собственным космическим кораблем. Некоторые чиновники НАСА возражали против того, чтобы фотоснимки, полученные с помощью «Рэйнджера», «Сюрвейера» и «Лунного Орбитера», стали общедоступными, опасаясь, что эти изображения смогут помочь Советскому Союзу полететь на Луну. Но их проигнорировали, так как в 1958 году законодательство, разработанное при создании НАСА, требовало «самого широкого распространения информации на благо всего человечества».

Даже когда обширная и успешная программа НАСА по исследованию Луны подходила к концу, Советский Союз продолжал осуществлять свои непилотируемые полеты в сторону Луны по двум программам, «Луна» и «Зонд». Начав в 1959 году с запуска «Луны-1», он провел 20 успешных полетов, установив ряд важных рекордов со словом «впервые»: впервые зонд достиг поверхности Луны; впервые была сфотографирована обратная сторона Луны; впервые была осуществлена мягкая посадка; впервые был запущен орбитальный летательный аппарат; впервые зонд пролетел по лунной орбите и вернулся на Землю. Некоторые из этих сложных действий были повторены до четырех раз. Подобно американским автоматическим космическим станциям, несколько посадок на Луну зондов «Луна» были сделаны с целью получения фотографий лунной поверхности крупным планом, чтобы способствовать осуществлению пилотируемых полетов на Луну с высадкой на ее поверхность.

Обе страны агрессивно двигались вперед, запуская автоматические космические станции не только на Луну, но и к двум соседним планетам — Марсу и Венере. Столетиями эти обе планеты волновали воображение человека. Марс, со своими загадочными «каналами» на поверхности, был темой бесконечных рассуждений о возможности жизни на нем, он был первой «станцией назначения» космической эпохи. В 1960 году Советский Союз сделал две неудачные попытки запустить в сторону Марса свои зонды и еще три — в 1962 году. Одна из этих автоматических станций должна была совершить посадку на Марс. Хотя связь с нею была прервана во время полета, «Марс-1» в июне 1963 года первым пролетел мимо Красной планеты на расстоянии более чем 200 000 км. Два космических аппарата НАСА «Маринер», запущенные в 1964 году в сторону Марса, в июле 1965 года успешно справились со своей задачей: один из них, «Маринер-4» прошел на расстоянии 9800 км от планеты, послал на Землю 22 фотографии с изображением усеянной кратерами поверхности Марса и подтвердил состав его тонкого атмосферного слоя. Проект «Маринер-3» не был полностью успешным, тем не менее в целом полет считали большой победой, так как он способствовал увеличению знаний человека об одной из самых близких к Земле планет. «Маринер-6» и «Маринер-7» успешно продолжали исследование Марса американцами, когда в 1969 году пролетели мимо планеты и послали домой еще сотни фотографий поверхности и данных о температуре атмосферы и ее давлении. Обе страны продолжали отправлять космические аппараты в сторону Марса, хотя русские добились очень скромных успехов, несмотря на их многочисленные попытки. Только один из советских зондов, «Марс-5», успешно облетел и сфотографировал Марс в 1974 году.

Русские были более успешными в своих усилиях по исследованию Венеры, несмотря на то что первой успешной миссией в этом направлении — действительно первым аппаратом с Земли, приблизившимся к другой планете, — был американский космический корабль «Маринер-2». Он пролетел мимо Венеры в декабре 1962 года на расстоянии 34 560 км и послал информацию о температуре планеты и густых облаках, которые ее покрывали. Однако в марте 1966 года русские добились главной победы, когда космический аппарат «Венера-3», созданный в конструкторском бюро Королёва, достиг поверхности Венеры. Впервые автоматическая космическая станция соприкоснулась с другим небесным телом Солнечной системы. Запущенная на четыре дня раньше «Венеры-3» «Венера-2» пролетела мимо раскаленной, укутанной облаками планеты на расстоянии 24 000 км. В 1970 году «Венера-7» стала первой автоматической станцией, которая послала на Землю данные о поверхности другой планеты, — особенно впечатляющее достижение с учетом того, что температура поверхности Венеры равна приблизительно 500 °C. Замечательные успехи русских с аппаратами «Венера» продолжались без каких-либо помех до 70-х годов и значительно дальше, к этой серии исследований можно отнести первые фотографии, посланные с поверхности планеты Венера в 1975 году, и позднее орбитальные полеты с целью составления карты планеты. Соединенные Штаты также продолжали исследования Венеры.

Лишь небольшое число планетарных зондов, которые все были американскими, отправилось за пределы Венеры, Марса и Меркурия. При бескрайности космоса для путешествия к далеким планетам — Юпитеру, Сатурну, Урану, Нептуну и Плутону — требуются автоматические космические станции, которые способны вынести путешествия, длящиеся годами. Первым из этой выносливой когорты был «Пионер-10», запущенный в 1971 году. В декабре 1973 года он пролетел мимо Юпитера и стал первым космическим аппаратом, приблизившимся к этой далекой планете, а также установил другой рекорд, выйдя за пределы Солнечной системы. В декабре 1974 года «Пионер-11» также пролетел мимо Юпитера. Обе космические станции получили цветные фотографии облаков Юпитера. Продолжая свое поразительное космическое путешествие, «Пионер-11» прошел почти пять лет спустя, в сентябре 1979 года, мимо Сатурна, получив информацию о кольцах, окружающих эту планету.

Поближе к дому спутники Земли продолжали преобразовывать жизнь в глобальных масштабах, обеспечивая высокоточные прогнозы погоды и радио- и телевизионную связь. С помощью других спутников составлялись карты Земли и велось шпионское наблюдение за военной деятельностью Советского Союза — американского соперника в холодной войне. Из всех этих космических кораблей спутники связи имели, пожалуй, самое большое значение для жизни средних американцев.

Известный ученый и писатель Артур Кларк предсказал будущее, в котором искусственные спутники будут осуществлять связь на Земле с помощью электроники. Это пророчество он совершил в 1945 году. Он предлагал вывести на геостационарную орбиту три искусственных спутника. (Такие спутники размещаются непосредственно над экватором на высоте 35 584 км.) Они остаются над одной и той же точкой на Земле, совершая за сутки один оборот вокруг планеты. Три таких спутника могли бы «охватить» всю поверхность Земли, как утверждал Кларк, и поэтому могли бы осуществлять глобальную связь. С наступлением космической эры удалось реализовать, хотя и не сразу, концепцию Кларка. Первые спутники связи выполняли значительно менее сложные задачи. Например, в 1958 году военно-воздушные силы запустили целую ракету «Атлас», которая несла магнитофон, передававший послание президента Эйзенхауэра. За этим в 1960 году последовало «Эхо», которое представляло собой летящий по орбите шар, покрытый отражающей пленкой. Он ретранслировал радиосигналы, отражаемые от его поверхности, из одной точки Земли в другую.

Следующим важным достижением спутниковой связи был «Телстар», экспериментальный спутник, запущенный на орбиту НАСА в июле 1962 года для компании AT&T («Американский телеграф и телефон»). «Телстар» впервые успешно передавал телевизионные сигналы, поступающие из Европы в США, что невозможно осуществлять с помощью обычных телевизионных средств. Радиоволны распространяются прямолинейно, то есть, учитывая кривизну поверхности Земли, на расстояние только около 70 км от места трансляции. «Телстар» сделал международное телевидение реальностью путем усиления и ретрансляции телевизионных сигналов через Атлантику. К 1965 году компания Huges Aircraft разработала и отправила на орбиту «Раннюю пташку» (Early Burd), первый в мире коммерческий спутник связи, или «комсат», как его стали называть. «Спутник-1» «Ранняя пташка», точно так, как два десятилетия назад писал Кларк, был выведен на геостационарную орбиту. Он позволил одновременно производить сотни телефонных звонков и явился экономически выгодной альтернативой кабелю, проложенному по дну океана. Однако существовало одно интересное исключение, которое не соответствовало оригинальному предложению Кларка: сигналы, идущие от геостационарного комсата, плохо передаются в северные районы Европы. Для Советского Союза это было важной проблемой, так как большая часть его территории расположена далеко на севере. Русские разрешили эту проблему, разработав свою собственную систему комсатов «Молния», которые двигаются по сильно вытянутой эллиптической орбите, с высоты которой охватывается Северное полушарие.

С середины 60-х годов число комсатов значительно возросло вместе с их мощностью и возможностями. Они постоянно поддерживали связь, осуществляемую с помощью голоса, и передачу информации, а также передавали развлекательные программы и новости в виде телевизионных и других электронных сигналов.

Возвращение домой

Когда астронавта Уолла Ширра попросили назвать самое прекрасное из того, что он видел во время космического полета, он ответил: «Это раскрывающийся парашют». Космический корабль на орбите достиг своего рода вершины, достижения, которого добивались огромными усилиями. Однако, подобно альпинисту, достигшему вершины, космический корабль, находящийся на орбите, совершил еще только половину своего полета. «С самого начала мы четко решили, что это будет нечто вроде путешествия туда и обратно», — любил говорить Ширра. Чтобы вернуться домой с вершины или с орбиты, надо спуститься вниз, и следует тщательно обсудить маршрут спуска, так как он может оказаться таким же смертельно опасным, как и подъем.

Чтобы вернуться на Землю, космический корабль должен выйти на точную траекторию вхождения в атмосферу Земли под правильным углом. Подобно тому как реактивный самолет приземляется на короткую посадочную полосу в Андах, космический корабль не имеет права на ошибку. Выберете слишком пологий спуск — и космический корабль выйдет обратно в космос из-за кривизны атмосферы, уже не имея запаса топлива для возвращения. Слишком крутой угол — и космический аппарат разобьется, не успев погасить скорость в плотных слоях атмосферы. Чтобы приступить к благополучному возвращению, космический корабль «Аполлон» входил в атмосферу под углом 6,5° при погрешности в полградуса.

Основная проблема возвращения с орбиты в атмосферу Земли заключается прежде всего в том, как туда попасть; и сложность не столько в высоте, сколько в скорости. Если космический аппарат, находящийся на высоте орбиты в состоянии покоя, просто свободно падал бы на Землю, подобно парашютисту, то возвращение не представляло бы особых трудностей. Орбитальный космический корабль, однако, не может это сделать из-за высокой скорости, с которой он движется. Он может включить тормозные ракеты и полностью остановиться — если для этого у него будут достаточно мощные двигатели и хватит горючего. Но чтобы ускориться от покоя до орбитальной скорости в 28 000 км/ч, он получил всю мощь целой ракеты-носителя. Энергия, необходимая для торможения от такого значения скорости обратно до нуля и равная энергии разгона, должна откуда-то появиться. Еще не построен ни один космический носитель, который был бы в состоянии вывести на орбиту такой источник энергии, поэтому инженеры-ракетчики используют трение об атмосферу для замедления возвращающегося космического корабля и безопасного приземления.

Трение о воздух создает значительные тормозящие силы, но это же трение порождает огромное количество теплоты. При такой «энергичной» скорости температура носа сверхзвукового авиалайнера Конкорд достигает 350 °C, а фюзеляжа — 95 °C. Конкорд сталкивается с таким нагревом при скорости, превышающей скорость звука всего в два раза. Орбитальная скорость спутника больше скорости звука в 25 раз, значит, космический аппарат, опускающийся в атмосферу, должен выдерживать температуры трения о воздух в тысячи градусов. Создание космического корабля, защищенного от такого ужасного испытания, было серьезной проблемой и для советских, и для американских инженеров. Поскольку проблема была единой для всех землян, каждая сторона разработала незначительно отличающиеся решения.

Американские космические капсулы имели форму короткого конуса с тупым закругленным концом, действующим как теплозащитный экран, предохраняющий от воздействия плотных слоев атмосферы. Лунная миссия «Аполлона» столкнулась с еще более серьезной проблемой, чем возвращение с орбиты, так как скорость космического корабля увеличилась до 32 скоростей звука (это примерно 40 000 км/ч). Температура среды, окружающей капсулу с возвращающимися астронавтами будет около 2760 °C. Ничего из того, что мы можем создать, не способно долго выдерживать всю силу такого воздействия. Поэтому инженеры «Аполлона» создали теплозащитный экран космического корабля по принципу абляционного материала: теплоизоляционный слой изготовлен в форме сот, в ячейках которого находится феноловая смола; она будет расплавляться и поглощать колоссальное количество теплоты, а затем отслаиваться, унося с собой тепло.

Чтобы снизить силу столкновения с атмосферой, космический корабль «Аполлон» использовал небольшие маневрирующие микродвигатели, обеспечивающие автоматическое управление кораблем путем его ориентирования. Тупоносая капсула создавала максимальную силу лобового сопротивления — и падала. Но с помощью микродвигателей пилот мог слегка наклонить корабль и таким образом, как бы слегка планируя, какое-то время «скользить» вверх. Оснащенная такой техникой, капсула «Аполлона» шла по траектории «американских горок», ныряя носом в плотные слои атмосферы, чтобы сбавить скорость, а затем шла носом кверху и охлаждалась, прежде чем снова нырнуть вниз. Два таких подъема снижали максимальную температуру и уменьшали необходимую толщину теплоизоляционного слоя.

Идущая вниз-вверх траектория «Аполлона» также помогала уменьшить перегрузку, которую должны были испытывать астронавты на борту корабля. При нажатии тормозов вашей машины, идущей на большой скорости, вас с некоторой силой бросит вперед. Теперь представьте, что вы жмете на тормоза при скорости 40 000 км/ч! Астронавты, лежащие в своих креслах спиной к теплозащитному экрану, испытывали все возрастающую силу «тормозного» снижения скорости, которая достигала более чем шестикратной перегрузки, делая вес каждого космонавта больше 450 кг.

Конструкция капсулы космического корабля «Аполлон» обеспечивала максимальное управление с помощью высоких технологий и сложного устройства типично американского профиля. Советские конструкции представляли собой поразительную противоположность, так как их создатели руководствовались принципом экономии и простоты. Капсулы космических кораблей «Восток» и «Восход» были сферическими и не имели управляемого маневрирования при вхождении в атмосферу. Они были рассчитаны на «пассивное» управление ориентацией во время возвращения корабля: расположение тяжелого оборудования внутри капсулы намеренно смещало центр тяжести корабля, и таким образом сфера естественным образом поворачивалась одной стороной к атмосфере. Неуправляемым капсулам приходилось камнем лететь вниз по простой баллистической траектории, которая создавала максимальную перегрузку — более чем восьмикратную. Пилоты истребителей обычно теряют сознание при девятикратной перегрузке.

#i_019.jpg

Домой с Луны: «Аполлон-8», сфотографированный во время возвращения на Землю, декабрь 1968 года

Американские космические капсулы были одноместными, размером чуть больше кабины самолета, до появления капсулы «Аполлона», которая предоставляла несколько больше дополнительной полезной площади. Все капсулы этих космических кораблей были сконструированы так, чтобы при возвращении выдержать вхождение в атмосферу. Советские конструкторы при создании космического корабля «Союз», который стал основным кораблем советских космонавтов, иначе подходили к этой проблеме. «Союз» включал модуль возвращения, еще и орбитальный модуль — «жилую комнату». Вместе они представляли два отдельных пространства на корабле. Все, что не надо было возвращать на Землю (столовое, туалетное и рабочее орбитальное оборудование), находилось в орбитальном модуле, который закрывался и отделялся перед вхождением в атмосферу. В оставшемся модуле, возвращавшемся на Землю, находились только сами космонавты, поэтому он был небольшим и компактным, максимально сокращая вес тяжелой дорогостоящей конструкции, которую надо было сделать такой прочной, чтобы она выдержала воздействие сил, возникающих при вхождении в плотные слои атмосферы. Это было еще одно проявление типично советского подхода.

Вхождение в плотные слои атмосферы подвергает чувствительные компоненты сложной операционной системы космического корабля колоссальным нагрузкам и, как оказалось, является самой опасной частью космического путешествия. В 1967 году Владимир Комаров на корабле «Союз-1» справился с целой серией ужасных неполадок на орбите, которые заставили его перейти к опасному ручному управлению, чтобы приступить к возвращению. После того как капсула, в которой находился космонавт, благополучно завершила выход из горячей фазы возвращения, его парашют, по жестокой иронии судьбы, не смог раскрыться. Заключенный в капсуле, падающей в свободном падении, Комаров погиб, разбившись о землю.

В 1971 году «Союз-11» совершил мягкую посадку, но когда команда спасения открыла люк, то обнаружила всех трех космонавтов, которые не могли в тесном пространстве кабины носить скафандры, мертвыми [7] . Прямо перед вхождением в атмосферу открылся неисправный клапан и выпустил весь кислород в космос, лишив их возможности дышать. Космический корабль автоматически вернул их безжизненные тела на Землю.

Такие трагические неудачи позволяют нам ясно представить всю опасность, связанную с возвращением на Землю. Так мы можем оценить невероятные достижения конструкторов, которые делают возможными успешное возвращение. Ужасная перспектива повторения падения Комарова, разрушения корабля или любой другой трагической неудачи заставляет инженеров оборудовать каждый корабль лучшими средствами защиты, которые они могут создать.

Каждый космический путешественник, ступающий на борт корабля, отправляющийся в полет, готовится вступить в царство небес и войти в книгу истории, увидеть потрясающие вещи и совершить отважные поступки, которые предназначены не для многих. Но когда он пристегнут ремнями безопасности и за ним закрывается люк, он должен не только предвкушать награду, но и осознавать, что за возвращение на Землю он может поплатиться по высшей мере.

На этой фотографии Базза Олдрина на Луне видно отражение Нейла Армстронга, июль 1969 года