Первая летная ракета «Р‑7» прибыла на техническую позицию полигона 3 марта 1957 года. Она имела заводской номер 5Л, а в разговорах называлась «номер пять» или просто «пятая»[108]. Сразу началась разгрузка и укладка блоков на монтажные тележки.
Однако 8 марта прибыла большая группа конструкторов с длинным перечнем доработок, которые следовало внести в летную ракету по результатам стендовых испытаний. Самыми трудоемкими оказались работы по теплозащите хвостового отсека. Во время «прожига» в Загорске обшивка из алюминиевого сплава хвостовой конструкции прогорела во многих местах. Из‑за этого были повреждены огнем потенциометры обратной связи рулевых камер и кабели. Предстояло обшить хвостовой отсек тонкими стальными листами, а внутри все уязвимые элементы обмотать асбестовой защитой.
После доработок начался «чистовой» цикл испытаний отдельных блоков «пакета» в МИКе. А 5 мая мотовоз потащил платформу с ракетой «Р‑7» (МБР 8К71 № 5Л, с головной частью – М1‑5)[109]на старт.
Пункт управления предстартовыми операциями и запуском ракеты находился в подземном («командном») бункере, построенном в 200 м от старта и на глубине около 8 м. По сравнению с «однокомнатным» бункером Капустина Яра новый пункт представлялся просторной пятикомнатной квартирой.
В самом большом из пяти помещений, снабженном двумя морскими перископами, вдоль стен были установлены пульты телеметрического контроля боковых и центрального блоков, контроля и зарядки интеграторов[110], пожаротушения, а позже и пульт спутника. Всё здесь было ново и заметно отличалось от примитивных систем управления первых ракет – кроме стартового ключа, позаимствованного еще у немецких пультов «А‑4». Однажды конструкторы решили избавиться от этого устаревшего артефакта, и Николай Пилюгин даже дал указание своим сотрудникам разработать вместо стартового ключа специальный включатель. Но это предложение вдруг встретило резкое сопротивление военных. Оказалось, что армейские «пультисты» привыкли начинать операции запуска с команды «Ключ на старт!». Пришлось конструкторам уступить любителям традиций и четких команд.
|
|
Второе большое помещение предназначалось для членов Государственной комиссии по испытаниям «Р‑7»[111], почетных гостей и главных конструкторов. Оно также имело два перископа. В остальных помещениях бункера размещалась контрольная аппаратура систем телеметрии, управления заправкой, стартовыми механизмами, вспомогательные комнаты для связистов и охраны.
Таким образом, видеть запуск из бункера могли только четыре человека.
Остальным, чтобы полюбоваться полетом ракеты, если она ушла со старта, надо было успеть выскочить наружу. Для этого требовалось одолеть шестьдесят крутых ступенек и пробежать по поверхности еще пять‑семь метров.
Целью испытательных запусков было не только проверить все системы «семерки» в полете, но и доставить габаритно‑весовой макет боеголовки до специально организованного полигона Кура (поселок Ключи, Камчатка), находящегося на расстоянии 6314 км. Это было меньше проектной дальности, но в то время Советский Союз не располагал средствами наблюдения за движением ракеты в акватории Тихого океана. Кроме того, первые летные образцы были перегружены измерительным оборудованием (сами конструкторы называли их не летными, а «измерительными») и в принципе не могли выйти на дальность в 8000 км.
|
|
Межконтинентальная баллистическая ракета «Р‑7» на старте
Первая установка «Р‑7» в стартовое сооружение происходила при большом скоплении «болельщиков». Все работники полигона понимали: начинается самый ответственный этап работы, который определит их судьбы на десятилетия вперед. Только к концу дня главный конструктор комплекса Владимир Павлович Бармин, руководивший лично всем процессом установки, доложил, что свою задачу на данном этапе выполнил. «Теперь испытывайте!» – сказал он.
И начался длинный, по современным представлениям, цикл предстартовых испытаний. Только «чистое» время всех электрических тестов на стартовой позиции заняло 110 часов. По ночам старались не работать, но семь суток ушло на проверки с разбором всех замечаний, просмотром пленок, докладами и массой всяческих процедур.
Для гарантии безопасности населенных пунктов, расположенных по трассе полета, на «Р‑7» была установлена комбинированная система аварийного выключения двигателя. Если ракета начнет сильно вращаться относительно своего центра масс, то по достижении углов отклонения более семи градусов замыкаются аварийные контакты на гироприборах, которые выдают команды на последующее выключение двигателей.
На случай плавного ухода ракеты с расчетной траектории по вине самих гироскопов были введены пункты оптических наблюдений и система выдачи аварийной команды по радио. Находясь в «створе» плоскости стрельбы, группа из трех опытных специалистов с помощью теодолита следила за поведением ракеты и по общему согласию передавала по телефону в бункер условный пароль, известный только им и двум руководителям пуска. Получив аварийный пароль в бункере, руководители должны были последовательно нажать две кнопки. Это служило командой отстоящему на 15 км пункту радиоуправления для посылки в эфир аварийного сигнала. Сигнал принимала всенаправленная антенна, установленная на центральном блоке «Р‑7». Даже если в это время ракета завертится, сигнал будет принят. Пароль выбирал главный конструктор систем радиоуправления Михаил Сергеевич Рязанский. Им стало имя рыцаря из знаменитого романа Вальтера Скотта – «Айвенго».
|
|
Четырнадцатого мая прошло плановое заседание Государственной комиссии под председательством Василия Михайловича Рябикова[112]. Королёв доложил о готовности к запуску и еще раз перечислил основные задачи испытаний: отработка техники старта, проверка динамики управления полетом первой ступени, процесса разделения ступеней, эффективности системы радиоуправления, динамики полета второй ступени, процесса отделения головной части и движения головной части до соприкосновения с землей. Боковые блоки первой ступени должны проработать 104 секунды, а центральный блок – 285 секунд. Высота ракеты – 34,22 м, расчетная стартовая масса – 283 т.
Старт ракеты «Р‑7» (кадры хроники)
Вечером 15 мая 1957 года[113], через десять дней после вывоза из МИКа, состоялся первый запуск ракеты «Р‑7». Ракета ушла со старта нормально. Управляемый полет продолжался до 98‑й секунды. Затем тяга двигателя бокового блока «Д» резко упала, и последний отделился от ракеты. Но пароль «Айвенго» не понадобился – из‑за превышения отклонения углов от программных прошла команда аварийного выключения двигателей. Изделие упало на землю, пролетев всего 300 км.
Той же ночью расшифровали данные телеметрии, поступившие с борта упавшей ракеты. Оказалось, что в момент старта в хвостовом отсеке блока «Д» начался пожар. Возможной его причиной назвали пробой в магистрали подачи керосина к рулевым камерам. Подобные инциденты случались и на ранних ракетах – например, на «Р‑1». Тряска во время транспортировки «изделий» на полигон часто приводила к нарушению герметичности трубопроводов. В качестве меры по предотвращению повторения аварийной ситуации решили ужесточить контроль герметичности коммуникаций ракеты повышением давления воздуха при пневмоиспытаниях. Это сразу дало эффект при подготовке следующего «пакета» – было выявлено такое количество потенциальных источников пожара, что приходилось удивляться, почему на первой ракете загорелся только блок «Д».
Второй запуск ракеты «Р‑7» (№ 6Л, М1‑6), назначенный на 10 июня, не состоялся. Сначала дважды прошел отказ по системе зажигания. Неисправность выявили те же телеметристы – почему‑то не открылся главный кислородный клапан на боковом блоке «В». Решили, что клапан замерз, поэтому подогрели его прямо на заправленной ракете. Наконец зажигание сработало, двигатели вышли на предварительную ступень по тяге, но никак не хотели переходить на промежуточную. В результате сработала система аварийного выключения. Факел, бьющий из ракеты, мгновенно погас. Ракету пришлось снимать со старта. Тщательное изучение «пакета» в МИКе показало, что виноваты монтажники: клапан азотной продувки бортовой пневмогидросхемы центрального блока был поставлен «наоборот». Эта ошибка привела к тому, что продувка азотом не прекратилась перед запуском, как должно. Азот попал в кислородные полости камер сгорания основного и рулевых двигателей. Керосин не пожелал гореть в атмосфере кислорода с азотом, и поэтому двигатель никак не выходил на главный режим. По «горячим следам» была осмотрена следующая ракета, и там обнаружили точно такой же монтажный брак.
Третья ракета «Р‑7» (№ 7Л, M1‑7) стартовала через месяц – 12 июля. Запуск закончился аварией. Его предыстория такова: в бункер Сергею Королёву доложили, что «минус» бортовой батареи находится на корпусе. Была объявлена тридцатиминутная задержка. Королёв, посовещавшись с другими конструкторами, посчитал, что это отказ датчика (такое уже случалось ранее), и принял решение пускать. В полете на прибор «ИР‑ФИ» – интегратор по углу вращения – прошла ложная команда. «Р‑7» начала вращаться вокруг продольной оси, превысив разрешенный допуск в 7°. Автоматика произвела аварийное выключение двигателей. На 33‑й секунде «пакет» разрушился. Блоки упали примерно в 7 км от старта и с грохотом взорвались.
Третий неудачный пуск Королёв переживал особенно тяжело, полагая, что уход ракеты «за бугор» целиком на его совести. «Преступники мы, целый поселок выбросили на ветер», – эти слова приписывают именно ему. И действительно, первый экземпляр «Р‑7» стоил около 100 млн рублей, второй и третий – по 40 млн рублей[114].
Три неудачи подряд поставили всю программу под угрозу срыва. У бюро Королёва имелись конкуренты, предлагавшие свои варианты стратегических межконтинентальных ракет[115]. На полигоне состоялось весьма острое заседание Государственной комиссии. Представлявший заказчика маршал Неделин предложил прекратить испытания, отправить все доставленные на полигон ракеты обратно в Загорск и еще раз на стендах отработать каждую. Ему возразили Королёв и Пилюгин, мотивируя свой отказ выполнить требование маршала тем, что перевозка блоков приведет к непроизводительными затратами средств и времени. Но Глушко, выступивший вслед за ними, неожиданно для Королёва поддержал Неделина: «Я думаю, что Митрофан Иванович прав! Смысла продолжать испытания не вижу: сорок отработанных в ОКБ‑456 двигателей погибли при испытаниях. Если дело пойдет так и дальше, мое производство этого просто не выдержит».
Несмотря на спор конструкторов и угрозы заказчика, к запуску начали готовить новую «Р‑7» (№ 8Л, M1‑9).
Георгий Шубников и Сергей Королев в кругу испытателей на полигоне Тюра‑Там
Двадцать первого августа 1957 года в середине дня состоялся запуск четвертой по счету «семерки». На этот раз ракетчикам сопутствовал успех – «Р‑7» штатно отработала активный участок траектории. Головная часть отделилась вовремя и достигла полигона на Камчатке. Конструкторы торжествовали, однако в их бочку меда природа добавила свою ложку дегтя – на высоте порядка 10 км макет боеголовки разрушился от перегрева. На земле даже не удалось найти ее фрагментов. То же самое произошло со следующей ракетой (№ 9Л, M1‑10), запущенной 7 сентября, – ракета доставила боеголовку, но та развалилась в плотных слоях атмосферы.
Конструкторам стало ясно, что уносимой теплозащиты, которая была опробована на ракете «Р‑5М», явно недостаточно – надо проконсультироваться с аэродинамиками и поменять форму головной части.
Примечательно, что 27 августа, менее чем через неделю после первого удачного запуска «семерки», информационное агентство ТАСС опубликовало официальное сообщение о состоявшихся испытаниях межконтинентальной баллистической ракеты. Это был беспрецедентный случай – до сих пор информация подобного рода засекречивалась. Считается, таким образом Никита Хрущев намекнул американцам, что теперь силы уравнялись, и если западный альянс пошлет на Советский Союз армады бомбардировщиков с атомными зарядами на борту, то в ответ получит термоядерный удар по северной части США.
Что касается остальной работы, то ее продолжали скрывать за плотной завесой государственной тайны. Полигонным военнослужащим и гражданским специалистам было категорически запрещено упоминать в личной переписке станцию Тюра‑Там, Аральское море, Казахстан, писать о пустыне, верблюдах, сайгаках, скорпионах, змеях, черепахах и реке Сырдарье. Каждое письмо проверялось замполитом и офицером особого отдела. Обратный адрес тоже не мог выдать расположение полигона: в 1955 году использовался адрес «Москва‑400», в конце 1956 года ввели новый – «Кзыл‑Орда‑50», позднее – «Ташкент‑90».
Однако все эти меры по сохранению «ракетных тайн» оказались лишними. Когда на НИИП‑5 начались запуски «Р‑7», американская разведка почти сразу установила его точное местоположение.
Пятого августа 1957 года, выполняя задание под кодовым обозначением 4035, на поиски полигона вылетел самолет‑разведчик «U‑2», базирующийся в Пакистане. Аналитики ЦРУ разумно предположили, что полигон снабжается всем необходимым по железной дороге, поэтому часть маршрута разведчика пролегала над магистралью Москва – Ташкент. Специалисты из лаборатории аэрофотосъемки проявили полученные пленки и тщательно их изучили. Наконец на одной из фотографий они увидели странное сооружение, находящееся севернее железной дороги. Разведчик прошел не над ним, а на значительном удалении, поэтому снимки получились под углом и «смазались». Но местонахождение стартовой площадки уже было определено, оставалось привязать ее к географической карте. Аналитики воспользовались картами, изготовленными в 1939 году немецким Генштабом, и пришли к выводу, что полигон построен в непосредственной близости от станции Тюра‑Там.
Второй полет «U‑2» в рамках нового задания 4058 состоялся 28 августа – сразу после победного сообщения ТАСС. Разведчик, оборудованный фотокомплектом А‑2, доставил великолепные вертикальные снимки стартового комплекса. В течение пяти дней аналитики обрабатывали их, после чего построили миниатюрный макет, на котором были отражены все детали этого пускового комплекса. Вывод был однозначен – единственный комплекс с экспериментальной ракетой не представляет серьезной угрозы Соединенным Штатам Америки. Аналитики ошиблись. Через месяц произошло событие, которое по своему значению сравнили с бомбардировкой Пёрл‑Харбора[116]. На орбиту вышел первый искусственный спутник Земли.
2.6
Спутник
О необходимости запуска искусственного спутника Земли много говорили основоположники теоретической космонавтики. Однако обосновывали они эту необходимость по‑разному. Константин Эдуардович Циолковский предлагал запускать на круговую орбиту ракету с экипажем, чтобы сразу начать освоение космоса человеком. Немец Герман Оберт предлагал собрать из верхних ступеней ракет‑носителей большую орбитальную станцию, которая решала бы задачи военной разведки, морской навигации и передачи радиосообщений. Кроме того, снабдив эту станцию большим зеркалом, можно было, по мнению Оберта, фокусировать солнечные лучи и направлять их в сторону Земли, воздействуя на климат или угрожая вражеским городам.
Орбитальная станция Ари Штернфельда (иллюстрация Н. Кольчицкого к очерку «На малой луне»)
Многие ученые и фантасты сходились во мнении, что искусственный спутник Земли будет использован прежде всего как перевалочная база для межпланетных кораблей, летящих к Луне, Марсу и Венере. И в самом деле – зачем кораблю тащить на орбиту всё топливо, необходимое для разгона, если он может подзаправиться от спутника? Тогда же придумали снабдить будущий спутник телескопом, чтобы астрономы получили возможность прямо с орбиты наблюдать за отдаленными космическими объектами, избавившись от искажений, вносимых атмосферой.
Однако время шло, а средство доставки спутника на орбиту построить не получалось. Из‑за отсутствия носителя появлялись весьма экзотические проекты. Например, в 1944 году генерал‑майор Георгий Иосифович Покровский[117]опубликовал статью «Новый спутник Земли», в которой предложил запустить металлический спутник способом направленного взрыва. Он понимал, конечно, что после такого взрыва на орбиту выйдут только какие‑то обломки, но был уверен, что и такой опыт нужен человечеству: наблюдение за их движением даст массу новой информации. Советский теоретик космонавтики Ари Абрамович Штернфельд[118]отстаивал идею постройки большой обитаемой базы – «малой луны», которая должна послужить стартовой «площадкой» для межпланетных полетов. С целью популяризации этой идеи он даже написал серию фантастических репортажей, в которых наглядно изложил поэтапную программу освоения космического пространства.
Обсуждение более реальных проектов началось только после того, как в октябре 1951 года Международный Совет Научных Союзов при ЮНЕСКО принял решение об организации Международного геофизического года. Год приурочили к периоду максимума солнечной активности – он должен был начаться 1 июля 1957 года и закончиться 31 декабря 1958 года. О своем намерении отправить спутник на орбиту заявили американцы. Позднее к ним присоединился Советский Союз[119]. С этого момента в прессе, западной и советской, стала активно муссироваться тема запуска искусственных спутников Земли – об этом писали как о свершившемся факте истории.
Сергей Павлович Королёв не собирался отдавать первенство американцам. Он пришел в ракетную технику не только для того, чтобы создать новое грозное оружие, – он собирался сделать свою страну лидером в освоении космического пространства
За теоретическим обоснованием возможности вывода на орбиту искусственного спутника главный конструктор обратился к увлеченному этой тематикой Михаилу Тихонравову – разговор состоялся в сентябре 1953 года. Работы над прототипом «Р‑7» тогда только разворачивались, но специалистам, и прежде всего Тихонравову, было ясно, что «пакетная» ракета способна развить первую космическую скорость.
Группа Тихонравова произвела необходимые расчеты, результаты которых легли в основу докладной записки «Об искусственном спутнике Земли». Двадцать шестого мая 1954 года Королёв послал ее в Центральный Комитет КПСС и в Совет министров с рекомендацией немедленно приступить к проектированию такого спутника. Ответ был отрицательным, ведь от бюро Королёва ждали прежде всего боевую межконтинентальную ракету – научно‑исследовательская тематика верхи волновала мало. Тогда Сергей Павлович подготовил новую записку, в которой напирал на «политическое значение» запуска первого спутника, но и это не произвело заметного впечатления.
Руководители ракетно‑ядерной программы: С. П. Королев, И. В. Курчатов, М. В. Келдыш, В. П. Мишин
Королёв не отчаялся, поскольку к тому моменту уже научился использовать советскую административно‑командную систему во благо прогресса. Он зашел с другого направления – через Академию наук, с которой имел прочные связи благодаря сотрудничеству по запускам геофизических ракет.
Тридцатого августа 1955 года, то есть когда началось строительство полигона Тюра‑Там, на совещании у Василия Михайловича Рябикова, который в то время занимал пост заместителя министра среднего машиностроения, собрались ведущие специалисты по ракетной технике, в том числе Сергей Павлович Королёв, Михаил Клавдиевич Тихонравов и Валентин Петрович Глушко. От Академии наук присутствовал Мстислав Всеволодович Келдыш[120]. Сергей Павлович выступил с кратким сообщением о проектах спутников, после чего предложил создать в структуре АН СССР специальный орган по разработке программы научных исследований с помощью серии космических аппаратов. Келдыш с энтузиазмом поддержал его и с декабря 1955 года по март 1956 года провел ряд совещаний ученых разных специальностей, так или иначе заинтересованных в изучении околоземного пространства. Каждое совещание было посвящено одному вопросу: космическим лучам, ионосфере, магнитному полю Земли и тому подобному. Обсуждались обычно три момента: что может дать искусственный спутник для данной области науки, какие приборы нужно поставить на него и кто из ученых возьмется конструировать их.
Серьезный подход к делу способствовал росту интереса к искусственным спутникам со стороны Академии наук, и правительство уже не могло просто отмахнуться от «фантастического прожекта». Тридцатого января 1956 года было принято постановление ЦК КПСС и Совета министров № 149‑88сс, которым предусматривалось создание «Объекта Д». Так в документах именовался неориентируемый искусственный спутник Земли весом от 1000 до 1400 кг. Под научную аппаратуру выделялось от 200 до 300 кг. Срок первого пробного пуска на базе разрабатываемой баллистической ракеты дальнего действия – лето 1957 года.
Заполучив долгожданное постановление, Сергей Королёв немедленно приступил к реализации своих далеко идущих планов. В ОКБ‑1 появился отдел, который должен был заниматься исключительно разработкой спутников. Возглавил его, как и ожидалось, Михаил Тихонравов, перешедший в бюро на постоянную работу.
К июлю 1956 года эскизный проект «Объекта Д» был готов. После перебора вариантов остановились на конической форме корпуса со сферическим днищем. К этому моменту определился и круг научных задач, решаемых спутником, что прямым образом повлияло на комплектацию аппаратуры. С помощью «Объекта Д» предусматривалось проведение исследований по измерению плотности и ионного состава атмосферы, корпускулярного излучения Солнца и магнитных полей.
Проектная схема отделения спутника «Объект Д» от ракеты‑носителя: 1 – носовые створки обтекателя; 2 – спутник; 3 – хвостовые щитки обтекателя; 4 – последняя ступень ракеты‑носителя
В конце года выяснилось, что намеченные планы запуска спутника находятся под угрозой срыва из‑за трудностей в создании научной аппаратуры. Правительство установило новый срок запуска «Объекта Д» – апрель 1958 года. Столь значительная отсрочка категорически не устраивала Королёва, и тогда он принял волюнтаристское решение, ставшее историческим. Двадцать пятого ноября 1956 года ОКБ‑1 внесло предложение о срочной разработке и запуске в апреле‑мае 1957 года так называемого «Простейшего спутника» («Объект ПС») массой порядка 100 кг.
Предложение было принято, и 15 февраля 1957 года вышло Постановление ЦК КПСС и Совета министров СССР № 171‑83сс, предусматривающее запуск простейшего спутника на орбиту, проверку возможности наблюдения за спутником и приема радиосигналов с его борта. Важный момент – запуск «ПС» разрешался только после одного‑двух успешных стартов ракеты «Р‑7».
Общая схема «Простейшего спутника»
Руководство работами по конструированию и изготовлению облегченного варианта спутника поручили двум инженерам – Михаилу Степановичу Хомякову и Олегу Генриховичу Ивановскому. Радиопередатчик сконструировал Вячеслав Иванович Лаппо. Специальные сигналы для передатчика придумывал Михаил Сергеевич Рязанский. Головной обтекатель ракеты, защищающий спутник от воздействия атмосферы на участке выведения, проектировала группа Сергея Осиповича Охапкина.
Хотя спутник и выглядел по схеме очень простым, но создавался он впервые, никаких аналогов орбитального искусственного объекта в технике не существовало. Задано было только одно – ограничение по весу: не более 100 кг (в конечном виде он весил еще меньше – 83,6 кг).
Компоновка «Простейшего спутника» (© РКК «Энергия»)
Довольно быстро конструкторы пришли к выводу, что выгодно сделать спутник в форме шара. Сферическая форма позволила при меньшей поверхности оболочки наиболее полно использовать внутренний объем. На сферической форме настаивал и Сергей Павлович Королёв – ему, видимо, запал в душу образ «малой луны», а Луна, как известно, должна быть круглой.
Все, кто работал в то время над спутником, позднее отмечали, что Королёв особое значение придавал эстетике первого космического аппарата: алюминиевая сфера была тщательнейшим образом отшлифована до чистого блеска и помещена, словно драгоценность, на ложе, обитое бархатом. Королёв предвидел, что «ПС» станет одним из символов ХХ века, появится на марках и медалях, на открытках и в памятниках, а потому добивался максимальной выразительности при элегантной простоте внешнего вида.
Внутри спутника разместили два радиопередатчика с частотой излучения 20,005 и 40,002 МГц. Радиопередающее устройство спутника должно было обладать мощностью излучения в 1 Вт – это позволяло принимать его сигналы на значительных расстояниях широкому кругу радиолюбителей в диапазоне коротких и ультракоротких волн, а также наземным станциям слежения.
Сигналы спутника имели вид телеграфных посылок длительностью около 0,3 секунды. Когда работал один из передатчиков, то у другого была пауза. Расчетное время непрерывной работы составляло не менее 14 суток.
Энергопитание бортовой аппаратуры спутника обеспечивали электрохимические источники тока (серебряно‑цинковые аккумуляторы), рассчитанные на работу минимум в течение двух‑трех недель.
Четыре антенны монтировались на передней («верхней») полуоболочке. Специальный пружинный механизм разводил антенны на угол 35° от продольной оси спутника после его отделения от ракеты.
Проектирование велось быстрыми темпами, а изготовление деталей шло параллельно с выпуском чертежей. «Двойник» спутника многократно состыковывали и отделяли от корпуса ракеты, пока конструкторы не убедились, что надежно действует вся цепочка: срабатывают пневмозамки, отделяется головной обтекатель, освобождаются из «походного» положения штыри антенн, и толкатель направляет спутник вперед.
Сборка «Простейшего спутника»
В марте 1957 года начался выбор и определение параметров траектории активного участка первой «космической» ракеты. В апреле – мае прошли проверки характеристик излучения радиопередатчиков спутника – его «катали» на вертолете, подвесив на тросе длиной 200 м.
Летом 1957 года в цехе 39‑го опытного завода в Подлипках были собраны первые блоки ракеты и проведены испытания системы отделения обтекателя и спутника от центрального блока «А».
Семнадцатого сентября на собрании, посвященном столетию со дня рождения Константина Циолковского, в Колонном зале Дома Союзов выступил мало кому в то время известный член‑корреспондент АН СССР Сергей Павлович Королёв. Что примечательно, тезисы его доклада были в тот же день опубликованы в газете «Правда» в виде небольшой статьи под названием «Основоположник ракетной техники». Это была первая послевоенная публикация Королёва в столь тиражном издании, но главное – засекреченному конструктору позволили подписать ее собственной фамилией! В статье были и такие слова: «Советские ученые работают над вопросами глубокого проникновения в космическое пространство. Сбываются замечательные предсказания К.Э. Циолковского о полетах ракет и о возможности вылета в межпланетное пространство, высказанные им более шестидесяти лет тому назад».
Через два дня после этого, 19 сентября, Королёв прибыл на полигон Тюра‑Там. Двадцатого сентября там состоялось заседание Государственной комиссии по запуску спутника, где все службы подтвердили свою готовность к старту. Тогда же решено было сообщить о запуске спутника в печати только после его первого оборота вокруг Земли.
Двадцать второго сентября на полигон доставили ракету (изделие 8К71ПС) со спутником «ПС» (изделие М1‑ПС). Эта ракета представляла собой значительно облегченную модификацию летного варианта «Р‑7». Макетная головная часть вместе с измерительными системами была снята и заменена коническим переходником. С центрального блока убрали радиоотсек с системой радиоуправления общей массой 300 кг, поскольку не было нужды в высокой точности выведения полезной нагрузки. В верхней части бака окислителя центрального блока сделали противосопло для торможения блока и увода его в сторону от спутника после разделения. Модифицированные двигатели 8Д74ПС (РД‑107) боковых блоков с 100‑й секунды полета переходили на режим первой промежуточной ступени тяги, чтобы затянуть процесс отделения «боковушек». Модифицированный двигатель 8Д75ПС (РД‑108) центрального блока отключался по выработке одного из компонентов топлива. Соответственно, автоматика отключения двигателя стала существенно проще. В результате начальная масса «изделия» уменьшилась с 280 до 272,83 т, а масса в момент отрыва от стартового устройства составила 267 т.
В ходе подготовки в МИКе были проведены последние тесты. Тогда и случился очень неприятный казус.
Ракета‑носитель «Спутник» (рисунок А. Шлядинского)
Чтобы продемонстрировать членам Государственной комиссии свою готовность, испытатели решили показательно подключить аккумуляторные батареи спутника к внешнему прибору. И вдруг выяснилось, что батареи не работают! Пришлось немедленно вскрывать оболочку. Оказалось, что виной всему отвалившиеся из‑за плохой пайки провода. Председатель Госкомиссии дал волю эмоциям. «Люди вы или не люди? – зло спрашивал он. – Можно ли найти имя этому безобразию?!» Провода быстро припаяли, спутник собрали и снова проверили его работоспособность.
Запуск назначили на 6 октября 1957 года, но тут Сергей Королёв потребовал произвести его на двое суток раньше. Причиной тому стал полученный из Москвы листок экспресс‑информации, в котором утверждалось, что на совещании по координации запусков ракет и спутников, которое проходило в Вашингтоне по линии Международного геофизического года, на 6 октября намечен американский доклад «Спутник над планетой». Сергей Павлович очень встревожился. Вдруг это не просто доклад, а констатация факта? Королёв знал, что запуск американского спутника планируется примерно на март 1958 года, но что, если конкуренты тайно решили пересмотреть сроки?..
На самом деле американцы могли попытаться опередить Королёва. В то же самое время в рамках проекта Farside предусматривались запуски на большую высоту (примерно 6370 км) связок твердотопливных ракет, стартующих со стратостата. Если в конце разгона ракету Farside направить горизонтально, то теоретически она может стать искусственным спутником Земли. 3 октября 1957 года с атолла Эниветок была предпринята попытка запустить такую ракету, однако американцам не повезло: стратостат не достиг заданной высоты, ракета сбилась с курса, максимальная высота ее полета составила около 800 км…
Приказ о летных испытаниях спутника «ПС» был подписан на полигоне 2 октября. Следующим утром ракету вывезли на старт.
В ночь с 3 на 4 октября началась заключительная стадия подготовки – заправка ракеты компонентами топлива. Предстартовые работы шли по графику. На рабочих местах находились смешанные расчеты испытателей полигона и представителей бюро.
Старт ракеты‑носителя «Спутник» с «Простейшим спутником»
Четвертого октября 1957 года в 22 часа 28 минут 34 секунды по московскому времени ярчайшая вспышка осветила ночную казахстанскую степь. Ракета‑носитель, впоследствии получившая название «Спутник‑1», с гулом ушла вверх. Ее факел постепенно слабел и скоро стал неразличим на фоне звездного неба.
На активном участке выведения не обошлось без проблем. При старте ракеты было отмечено запаздывание выхода на первую промежуточную ступень и на режим главной ступени основного двигателя блока «Г». Эта задержка могла привести к автоматическому отбою. Но повезло – на последних долях секунд временного контроля блок «Г» вышел на режим. На 16‑й секунде полета отказала система опорожнения баков, что привело к повышенному расходу керосина. Из‑за этого двигатель выключился на секунду раньше, а в самом конце активного участка одна секунда его работы существенно влияет на орбиту – спутник был выведен на 90 км ниже расчетной высоты…
Момент отделения головного обтекателя и последней ступени ракеты‑носителя от первого искусственного спутника Земли
И все же «ПС» летел в космическом пространстве! Наблюдения на первых витках показали, что он движется по орбите с наклонением 65,1°, высотой в перигее 228 км и с максимальным удалением от поверхности Земли в 947 км[121]. Каждый виток занимал 96 минут 10,2 секунды.
Общественный резонанс был ошеломляющим. Зрелище маленькой звездочки, бегущей в небе за пределами атмосферы, с неустанно передаваемым по радио «бип‑бип‑бип» быстро захватило внимание широкой аудитории, включающей ученых, радиолюбителей, военных, агентов разведслужб и бесчисленных зрителей, взобравшихся на крыши со своими биноклями.
Французская газета «Фигаро» поймала настроение момента, поместив главный заголовок на всю ширину полосы: «Миф стал реальностью: земная гравитация покорена». С плохо скрываемым восхищением французы отмечали, что Соединенные Штаты Америки – «страна, редко проигрывающая в технической области» – теперь оказались перед необходимостью наверстывать, двигаясь «по спирали иллюзий и горьких размышлений».
В тот же день британская «Манчестер Гардиан» выразила мнение, что теперь Советский Союз владеет достаточным потенциалом, чтобы отправить ракеты к Марсу. В другой, более мрачной заметке автор «Гардиан» отмечал угрожающий военный облик «Спутника», выражая мнение, что «русские могут создавать ракеты, способные поражать любые намеченные цели в любой точке мира».
Неделей позже журнал «Тайм» попытался очертить эпохальное значение «Спутника» для американцев, представив произошедшее событие как важнейший шаг в поиске новых рубежей: «Запуск русского «Спутника» является первой успешной попыткой человека проплыть в океане космоса, окружающем Землю».
Руководство СССР, и прежде всего лидер страны Никита Сергеевич Хрущев, торжествующе наблюдали, как, по выражению Хрущева, «оценивающее любопытство западных стран сменяется восхищением, смешанным с завистью». Идеологическое клише «социализм – это и есть та надежная стартовая площадка, с которой Советский Союз запускает свои космические корабли» мгновенно утвердилось в качестве беспроигрышного козыря как на международной арене, так и внутри СССР.
Американское политическое руководство осознало, что космос тоже может быть полем битвы и на этом поле США потерпели первое поражение. Девятого октября президент Дуайт Эйзенхауэр выступил на пресс‑конференции в Белом доме с поздравлениями в адрес советских ученых. В своей речи президент пообещал, что американский спутник будет выведен на орбиту до истечения года. Обещание осталось невыполненным – спутник Explorer добрался до орбиты 1 февраля 1958 года[122]. Вырваться в лидеры можно было только одним способом – запустив в космос человека. Но команда Сергея Королёва уже готовила заокеанским конкурентам новый сюрприз.
Глава 3
Управление
3.1. Командно‑измерительный комплекс