Первые космические полёты

 

Примечание. Подробно тема истории космонавтики будет рассказана в отдельном учебном курсе, здесь же даётся краткий обзор на один параграф.

 

Первые спутники.  Космическая эра началась 4 октября 1957 года, когда на орбиту был выведен первый советский искусственный спутник Земли.

26 июня 1954 года С.П.Королев представил министру оборонной промышленности Дмитрию Устинову докладную записку «Об искусственном спутнике Земли», подготовленную Тихонравовым, с приложением обзора работ по ИСЗ за рубежом. В записке говорилось: «В настоящее время имеются реальные технические возможности достижения с помощью ракет скорости, достаточной для создания искусственного спутника Земли. Наиболее реальным и осуществимым в кратчайший срок является создание искусственного спутника Земли в виде автоматического прибора, который был бы снабжен научной аппаратурой, имел радиосвязь с Землей и обращался вокруг Земли на расстоянии порядка 170–1100 км от её поверхности. Такой прибор будем называть простейшим спутником».

30 января 1956 года Совет министров СССР принимает постановление о разработке объекта Д (ИСЗ весом 1000–1400 кг и с научной аппаратурой на 200–300 кг). Срок запуска — 1957-й. Эскизный проект готов уже к июню. Ведется разработка наземного командно-измерительного комплекса (КИК) для обеспечения полета спутника.

7 февраля 1957 года вышло постановление Совета министров СССР о запуске Первого ИСЗ, и 4 октября запуск был успешно осуществлен. Аппарат был выведен на орбиту с перигеем 228 и апогеем 947 км. Время одного оборота составляло 96,2 мин. Спутник находился на орбите 92 дня (до 4 января 1958-го), совершив 1440 оборотов.

На борту спутника была установлена система терморегулирования, источники энергопитания, два радиопередатчика, работавших на разных частотах и подающих сигналы в виде телеграфных посылок (знаменитое «бип-бип-бип»). В орбитальном полете проводились исследования плотности высоких слоев атмосферы, характера распространения радиоволн в ионосфере, отрабатывались вопросы наблюдения за космическим объектом с Земли.

Реакция мировой общественности на это событие была весьма бурной. Равнодушных не было. Миллионы и миллионы «простых людей» планеты восприняли это событие как величайшее достижение человеческой мысли и духа. Время прохождения спутника над различными населенными пунктами заранее объявлялось в печати, и люди на разных континентах выходили ночью из своих домов, смотрели на небо и видели: среди привычных неподвижных звезд одна — движется!

В США запуск первого спутника произвел настоящий шок. Оказалось вдруг, что СССР, страна, не успевшая ещё толком оправиться от войны, имеет мощный научный, промышленный и военный потенциал, и что с ней надо считаться. Престиж США как мирового лидера в научно-технической и военной области пошатнулся. Это вызвало недоумение и страх: в небе над головой беспрепятственно и безнаказанно летает чужой аппарат! И нет уже чувства защищенности и сознания собственного превосходства. Это было потрясением не только для руководящей верхушки США, но и для миллионов простых американцев. О глубине потрясения свидетельствуют слова одного из высокопоставленных политических деятелей: «Я не верю, что это поколение американцев желает примириться с мыслью, что каждую ночь приходится засыпать при свете коммунистической луны».

Американцам приходилось поторапливаться: через неделю после запуска второго советского ИСЗ, 11 ноября Белый дом объявил о предстоящем запуске первого ИСЗ США. Запуск состоялся 6 декабря и закончился полной неудачей: через две секунды после отрыва от пускового стола ракета упала и взорвалась, разрушив стартовую площадку. В дальнейшем программа «Авангард» шла очень тяжело, из одиннадцати пусков только три были успешными. Первым американским ИСЗ все-таки стал «Эксплорер» фон Брауна. Он был запущен 31 января 1958-го.

А русское слово «спутник», которое 50 лет назад облетело весь мир и стало известно всем и каждому, превратилось теперь в слово скорее из общекультурного, чем из технического лексикона.

 

Первые живые существа в космосе. 3 ноября 1957 года, всего через месяц после запуска первого спутника, был запущен запущен второй ИСЗ весом 508,3 кг. Это была уже настоящая научная лаборатория. Впервые в космическое пространство отправилось высокоорганизованное живое существо — собака Лайка.

Возвращение Лайки на Землю было ещё технически невозможно. Собака погибла во время полёта — через 5—7 часов после старта. Она умерла от стресса и перегрева, хотя предполагалось, что она проживёт около недели.

Когда началась разработка космического корабля «Восток» и подготовка первых космонавтов, медикам практически ничего не было известно о влиянии условий космического полета на организм человека. Были только догадки, основанные на опыте авиационной медицины. Одни утверждали, что космический полет мало отличается от полета на самолете и никаких особых требований к космонавтам предъявлять не стоит. Другие утверждали, что космонавт, оказавшись в невесомости, просто сойдет с ума. Медики спорили до хрипоты, а к единому мнению прийти никак не могли. Но все понимали, что до первого полета человека ответ должен быть найден обязательно. Тогда и решили, что при проведении испытательных полетов на борту корабля должны присутствовать какие-нибудь животные.

19 августа 1960 года собаки Белка и Стрелка стали первыми живыми существами, совершившими суточный орбитальный полёт и благополучно вернувшимися обратно. За это время корабль совершил 17 полных оборотов вокруг Земли. Через некоторое время после приземления Стрелка принесла здоровое потомство — шесть щенков, один из которых был отправлен в подарок жене президента США Джона Кеннеди Жаклин и их дочери Кэролайн.

11 октября 1960 года правительство СССР приняло решение осуществить первый полет человека в космос в декабре 1960 года. Но такому развитию событий помешали трагические обстоятельства, которые произошли в октябре на Байконуре. Сначала неудачами закончились две попытки пуска ракет в сторону Марса. А 24 октября произошла одна из самых страшных трагедий в истории советской ракетной техники. На Байконуре при подготовке к старту ракеты Р-16 (не космической, а боевой) произошел взрыв. В результате возникшего пожара погибло более 100 человек. И хотя все эти аварии не имели прямого отношения к программе полетов кораблей-спутников, косвенно они повлияли на нее, отодвинув сроки следующего запуска.

Несмотря на требование правительства СССР о срочном запуске в космос человека, С. П. Королёв принял решение осуществить его только после двух подряд успешных пусков кораблей с собаками. На этот раз предполагались одиночные одновитковые полёты. 9 марта 1961 года был осуществлён удачный полёт собаки Чернушки и манекена, прозванного «Иваном Ивановичем» на корабле «Восток ЗКА № 1».

25 марта 1961 года состоялся полёт собаки Удача, которой первый космонавт Ю. А. Гагарин перед стартом дал имя Звёздочка. Одновитковый полёт на корабле «Восток ЗКА № 2» прошёл успешно. Вместе с собакой летал и манекен «Иван Иванович». Попутно была испытана фоторазведывательная аппаратура над объектами в Турции и Африке. До полёта в космос первого человека оставалось всего 18 дней.

Советским животным принадлежит первенство и в лунной гонке: первыми живыми существами, совершившими облёт Луны, стали черепахи на борту советского корабля Союз 7К-Л1 «Зонд-5» — 15 сентября — 21 сентября 1968 года.

 

Первые космонавты СССР. Первый в истории человечества орбитальный космический полёт совершил гражданин СССР коммунист Юрий Алексеевич Гагарин 12 апреля 1961 года на космическом корабле «Восток».

Хронология подготовки и осуществления полёта была такая. 8 апреля в 17 часов состоялось заседание Государственной комиссии, на котором было принято решение о запуске космического аппарата с человеком на борту. Комиссия единогласно согласилась с предложением от имени ВВС: первым кандидатом на полет считать Юрия Алексеевича Гагарина, а Германа Степановича Титова - запасным.

11 апреля ракета с КА “Восток-1” устанавливается в стартовое сооружение.

12 апреля 1961 года в 6 часов 00 минут. Началось заседание Государственной комиссии. Оно было очень коротким: «все готово». После заседания было окончательно подписано полетное задание Космонавту-1. Облачать в скафандр начали первым Германа Титова. Гагарина - вторым, чтобы меньше париться (вентиляционное устройство можно было подключить к источнику питания только в автобусе).

6 часов 50 минут. Гагарин вышел из автобуса. После доклада о готовности председателю Государственной комиссии Юрий сделал заявление для печати и радио. Это заявление уместилось на нескольких десятках метров магнитофонной пленки. Спустя пять часов оно стало сенсацией…

Находясь на железной площадке перед входом в кабину, Гагарин приветственно поднял обе руки - прощание с теми, кто оставался на Земле. Потом скрылся в кабине.

7 часов 10 минут. Голос Гагарина появился в эфире.

8 часов 30 минут. 30-минутная готовность. Титову объявлено, что он может снять скафандр и ехать на пункт наблюдения, где уже собрались все специалисты. Фамилия человека, который первым покинет планету, теперь известна окончательно - ГАГАРИН.

9 часов 7 минут. Королев (взволнованно): Дается зажигание «Кедр».

Гагарин («Кедр»): Вас понял - дается зажигание.

Королев: Предварительная ступень… Промежуточная… Главная… Подъем!

Гагарин (кричит): Поехали!..

9 часов 9 минут. Отделение первой ступени. Гагарин должен услышать, как отделилась эта ступень, и почувствовать, что вибрация резко уменьшилась. Ускорение возрастает, так же как и перегрузки. На пункте наблюдения ждут доклада Гагарина…

В динамиках молчание.

- «Кедр», как чувствуете себя?

Гудение динамиков, знакомого голоса нет.

- «Кедр», отвечайте!

Все внимание на динамики.

- «Кедр»! На связь! Я «двадцатый». - И в другой микрофон: - Связь! Быстро!

«Двадцатый» - Королев.

По-прежнему - молчание.

Мысли приходят невеселые. Внезапная разгерметизация? Обморок от растущих перегрузок?

Неожиданно голос Гагарина:

- Сброс головного обтекателя… Вижу Землю… Красота-то какая!..

Только в эту минуту многие из присутствующих осознали: человек в космосе!

 

9 часов 22 минуты. Радиосигналы советского космического корабля запеленговали наблюдатели с американской радарной станции Шамия, расположенной на Алеутских островах. Пятью минутами позже в Пентагон ушла шифровка. Ночной дежурный, приняв ее, тотчас же позвонил домой доктору Джерому Вейзнеру - Главному научному советнику президента Кеннеди.

10 часов 13 минут. Телетайпы закончили передачу первого сообщения ТАСС. Сотни корреспондентов малых и больших стран штурмом брали здание Телеграфного агентства.

В редакциях всех газет мира началась беготня - надо было успеть их переверстать. «Новость века» должна была стать гвоздем всей сегодняшней прессы.

«Советский Союз, впервые запустивший в 1957 году искусственный спутник Земли, первым достигший Луны в 1959 году, наконец, первым в прошлом году вернувший на Землю животных из космоса, только что дал миру своего Христофора Колумба космического пространства». Так передали французы. От них не отставали американцы, итальянцы, немцы, англичане.

10 часов 25 минут. Включилась тормозная двигательная установка, и корабль пошел на спуск.

10 часов 55 минут. Обгоревший железный шар стукнулся о вспаханную почву - поле колхоза «Ленинский путь», юго-западнее города Энгельса, неподалеку от деревни Смеловка. Неподалеку на парашюте опустился Юрий Гагарин.

Первой, кто увидел Юрия Гагарина, была Анна Акимовна Тахтарова. Она стала известна всему миру как человек, который первым встретил космонавта. Она говорила так: «Подняла я голову, вижу - человек идет в мою сторону. Оторопь меня взяла - очень уж странно тот человек был одет, не по-нашему. И появился-то он неожиданно - с ясного неба, словно снег на голову. Потом гляжу: человек улыбается. И до того душевная у него улыбка, что весь мой страх как рукой сняло…»

Через несколько минут спортивный комиссар Иван Борисенко, который находился в специальной группе поиска, попросил Гагарина предъявить удостоверение (этого требовал спортивный кодекс). Потом, записав все необходимые сведения и проверив опознавательные знаки космического корабля, на котором была надпись «Восток - СССР», зарегистрировал три абсолютных космических рекорда:

- рекорд продолжительности полета - 108 минут.

- рекорд на высоту полета - 327 километров.

- рекорд максимального груза, поднятого на эту высоту, - 4725 килограммов.

 

6-7 августа 1961 года состоялся второй космический полёт на корабле «Восток-2»: космонавт №2 Герман Степанович Титов провёл в космосе 1 день, 1 час и 11 минут, сделав 17 витков вокруг Земли.

В августе 1962 года были запущены «Восток-3» (11-15 августа 1962 г., космонавт -  Андриян Григорьевич Николаев (11-15 августа) и «Восток-4» (12-15 августа 1962 г., космонавт - Павел Романович Попович). Это был первый групповой полёт двух космических кораблей. На Землю впервые передавались ТВ изображения космонавтов, транслировавшиеся по телевизионной сети СССР и Интервидения. В полёте космонавты освобождались от катапультируемых кресел и свободно плавали в кабине в условиях невесомости; проводились медико-биологические эксперименты. Одной из задач совместного полёта двух кораблей был военный эксперимент по программе создания перехватчика спутников, при этом «Восток-3» играл роль цели, а запущенный вслед ему «Восток-4» — перехватчика

Следующий групповой полёт состоялся в 1963 году – «Восток-5»  (14-19 июня, космонавт - Валерий Фёдорович Быковский) и «Восток-6" – (16-19 июня 1963 г.) с первой женщиной-космонавтом Валентиной Владимировной Терешковой.

Это был последний полёт кораблей серии «Восток». После одноместного корабля «Восток» следующим этапом стал трёхместный космический корабль «Восход», на котором должна был быть сделан новый шаг вперёд – выход в открытый космос.

 

Первый выход в открытый космос. После отработки одноместных космических кораблей «Восток» пришло время следующего этапа – многоместных кораблей. На них должен был быть выполнен выход человека в открытый космос.

Первый испытательный полёт корабля «Восход-1», ещё без выхода человека в космос, а просто для отработки новой конструкции, состоялся 13-14 октября 1964 года. Экипаж: Владимир Комаров (командир корабля), Константин Феоктистов (научный сотрудник), Борис Егоров (врач).

Полёт «Восхода-1» интересен также тем, что это был первый случай в истории, когда за время нахождения космонавтов в космосе на Земле произошла смена власти. Космонавты стартовали при Хрущёве, а докладывали о результатах полёта уже Брежневу, поскольку на следующий день после их посадки Хрущёв был смещён.

Первый выход в открытый космос. 18 марта 1965 г. был запущен космический корабль «Восход-2», с космонавтами Павлом Беляевым и Алексеем Леоновым на борту. Масса корабля составила 5 682 кг - на 362 кг больше массы «Восхода». Через 1 час 35 минут после старта (в начале 2-го витка) Алексей Леонов первым в мире покинул космический корабль, о чем на весь мир объявил Павел Беляев: «Внимание! Человек вышел в космическое пространство! Человек вышел в космическое пространство!» Телевизионное изображение парящего на фоне Земли Алексея Леонова транслировалось по всем телеканалам.

Леонов находился в условиях космического пространства 23 мин. 41 сек., а вне шлюза в открытом космосе - 12 мин. 09 сек. В это время он удалялся от корабля на расстояние до 5.35 м.

 

Первая стыковка. Еще задолго до начала космических полетов теоретики космонавтики пришли к выводу о возможности модульной сборки космических конструкций на орбите. Вместо того, чтобы сразу выводить на орбиту огромные конструкции, легче будет по частям запускать отдельные блоки, и затем на орбите осуществлять сборку. Так можно собирать орбитальные станции, обеспечивать переход из космического корабля в находящуюся на орбите орбитальную станцию и обратно. В будущем межпланетные корабли (например, для полета к Марсу) также целесообразно собирать именно на орбите. Поэтому одним из первых шагов в освоении космоса стало освоение стыковки.

Однако разработка стыковочных узлов впервые началась не при сборке орбитальных конструкций, а при подготовке лунной программы. Еще Ю.Кондратюк, разрабатывая проект полета к Луне, пришел к выводу, что лунный корабль должен состоять из двух разделяющихся модулей – орбитального и посадочного. Долетев до окололунной орбиты, корабль должен разделиться на орбитальный модуль, который останется на окололунной орбите, и лунный модуль, который опустится на поверхность Луны. Затем с луны стартует взлетная часть лунного модуля, которая на орбите стыкуется с орбитальным блоком (в котором находится запас топлива для возвращения к Земле). Когда американцы разрабатывали свою лунную программу, они использовали точно такую же схему. Взяли они ее у Кондратюка или придумали самостоятельно – история умалчивает.

НАСА опробовало различные способы встречи и стыковки, которые предполагалось использовать на окололунной орбите, в ходе осуществления программы «Джемини» («Близнецы») - серии полетов возрастающей сложности на двухместных космических кораблях, оборудованных для сближения с космическим аппаратом-мишенью (беспилотная верхняя ступень ракеты «Аджена») на околоземной орбите. Первый этап начался с беспилотных полетов «Джемини-1» и -2 (8 апреля 1964 и 19 января 1965) и трехвиткового полета В.Гриссома и Джнга на борту «Джемини-3» (23 марта 1965). В полетах «Джемини-4» (Джакдивитт и Э.Уайт мл., 3–7 июня 1965), -5 (Л.Купер и Ч.Конрад-мл., 21–29 августа 1965) и -7 (Ф.Борман и Дж.Ловелл-мл., 4–18 декабря 1965) исследовалась возможность длительного пребывания человека в космосе путем постепенного увеличения продолжительности полета до двух недель – максимальной длительности полета к Луне по программе «Аполлон». Полеты «Джемини-6» (У.Ширра и Т.Стаффорд, 15–16 декабря 1965), -8 (Н.Армстронг и Д.Скотт, 16 марта 1966), -9 (Т.Стаффорд и Ю.Сернан, 3–6 июня 1966), -10 (Джнг и М.Коллинз, 18–21 июля 1966), -11 (Ч.Конрад и Р.Гордон-мл., 12–15 сентября 1966) и -12 (Дж.Ловелл и Э.Олдрин-мл., 11–15 ноября 1966) первоначально планировались для стыковки с кораблем-мишенью «Аджена».

«Джемини-8» осуществил стыковку с кораблем-мишенью «Аджена». Это была первая успешная стыковка двух кораблей на орбите, но полет был прерван менее чем через сутки, когда не выключился один из двигателей системы ориентации, в результате чего корабль получил такое быстрое вращение, что экипаж едва не потерял контроль над ситуацией. Однако, используя тормозной двигатель, Н.Армстронг и Д.Скотт восстановили контроль и осуществили экстренное приводнение в Тихом океане.

Во время полета «Джемини-4» Э.Уайт стал первым американцем, осуществившим выход в открытый космос - через два с половиной месяца после Леонова.

Таким образом, первая стыковка – это одно из немногих достижений в космосе, которое в 1960-е годы удалось американцам раньше, чем нам. Однако это не вполне полноценное достижение, поскольку речь шла о стыковке пилотируемого аппарата с непилотируемой болванкой. Полноценное достижение – стыковка двух пилотируемых кораблей – была впервые осуществлена в СССР.

16 января 1969 года на орбите произошла первая в мире стыковка двух пилотируемых аппаратов – космических кораблей «Союз-4» и «Союз-5». 15 января был осуществлен запуск космического корабля "Союз-4" с Владимиром Шаталовым на борту. На следующий день взлетел "Союз-5" с Борисом Волыновым, Алексеем Елисеевым и Евгением Хруновым. "Союз-5" пристыковался к "Союзу-4", Елисеев и Хрунов через открытый космос перешли в корабль к Шаталову, и это была большая победа советской науки и техники - первая стыковка. Впервые пилотируемые космические корабли образовали экспериментальную орбитальную станцию. Впервые был осуществлен переход космонавтов из одного корабля в другой. В итоге образовалась первая в мире орбитальная станция.

Первая стыковка двух автоматических аппаратов – то есть в полностью автоматическом режиме – тоже произошла в СССР. Это были беспилотные корабли типа «Союз», которые были запущены под названиями «Космос-186» и «Космос-188».

Однако, после успешной стыковки и перехода из одного корабля в другой через стыковочный узел, необходимо было перейти к следующему этапу – стыковка и переход из одного космического аппарата в другой через стыковочный узел, не снимая скафандров. Эта задача стала особенно актуальной в связи с необходимостью работы на орбитальных станциях. Первый такой опыт совершили советские космонавты Владимир Шаталов, Алексей Елисеев и Николай Рукавишников, стартовавшие на корабле «Союз-10» 23 апреля 1971 года, когда было проведено испытание стыковочного узла между кораблем и станцией "Салют-1". Космонавты не входили внутрь орбитальной станции. После этого удачного опыта 16 июня 1971 года стартовал корабль «Союз-11» с экипажем: Георгий Добровольский, Владислав Волков, Виктор Пацаев.

Космонавты Добровольский, Волков, Пацаев

Космонавты успешно осуществили стыковку с орбитальной станцией «Салют-1», переход космонавтов в орбитальную станцию и пребывание в ней в течение 23 дней. Экипаж погиб при возвращении на Землю вследствие разгерметизации корабля.

После катастрофы последовал 27-месячный перерыв в запусках кораблей «Союз» (следующий пилотируемый корабль «Союз-12» был запущен 27 сентября 1973 года). За это время были пересмотрены многие концепции: изменилась компоновка органов управления корабля, став более эргономичной; операции подъёма-спуска стали проводить только в скафандрах, экипаж стал состоять из двух человек (частично место третьего члена экипажа заняла установка автономного обеспечения жизнедеятельности лёгких скафандров, в составе которой заметный объём занимали баллоны с запасом сжатого кислорода).

 

 Исследования Луны. История исследования Луны первыми советскими и американскими АМС описана в книге советского популяризатора космонавтики П.Клушанцева «Станция Луна», выдержи из которой мы и даём ниже.