Книга: Извечные тайны неба

Тридцать лет спустя

Тридцать лет спустя

На страницах нашей книги не хватит места даже коротко упомянуть обо всех событиях трех десятилетий космической эры. Мировая космонавтика, миновав, образно говоря, период возмужания, переступила порог зрелости. Ежегодно в околоземное и межпланетное пространство отправляются сотни новых космических объектов, а их общее количество с октября 1957 г. исчисляется несколькими тысячами.

Ведущими космическими державами остаются СССР и США, но свое лицо в космических исследованиях обретают и другие страны. С 1970 по 1988 гг. двадцать пять ИСЗ запущены в Китайской Народной Республике. Среди них космические аппараты «Китай-I» и «Китай-II» массой до 3,5 т. В КНР успешно осуществлены возвращение спутников на Землю и запуск нескольких спутников одной ракетой-носителем. С помощью собственных ракет-носителей западноевропейские страны осуществляют ряд совместных проектов по линии Европейского космического агентства. Сотрудничество стран социалистического содружества плодотворно развивается в рамках программы «Интеркосмос».

Из европейских стран, кроме СССР, на своих ракетах-носителях выводили ИСЗ Франция (с 1965 г.) и Великобритания (с 1971 г.). Среди стран Азии в число космических держав, кроме Китайской Народной Республики, вошли Япония и Индия. Собственные спутники создавали Австралия, Болгария, Испания, Италия, Канада, Нидерланды, ФРГ, Чехословакия, Швеция и другие страны. В пилотируемых полетах участвовало свыше 200 человек – граждане около 30 стран.

В 1985 г. по инициативе советских и американских космонавтов состоялся учредительный конгресс международной общественной организации – Ассоциации участников космических полетов. В задачи Ассоциации входит ознакомление всех народов мира с достижениями в исследовании Вселенной, организация выступлений космонавтов, подготовка совместных публикаций и выставок с научными и образовательными целями. В члены Ассоциации принимаются участники космических полетов, мужчины и женщины, профессиональные космонавты и «непрофессиональные» исследователи разных профилей, просто пассажиры космических кораблей, совершившие не менее одного орбитального витка вокруг Земли. Ассоциация призвана содействовать использованию космической техники для решения насущных проблем человечества. На начало 1988 г. в ее члены вступили 53 космонавта из 16 стран.

Созданные в разных странах новые типы ракет-носителей резко расширили возможности научных космических исследований, породив наряду с этим мучительные проблемы обеспечения полной безопасности полетов.

Ровно через 20 лет – день в день – после полета Ю. А. Гагарина в США начались летные Испытания транспортного космического корабля многоразового использования серии «Спейс шаттл», что в переводе означает «Космический челнок». Конструкция «челнока» является развитием давней идеи планера с ракетным ускорителем. Внешне он похож на обычный самолет с дельтавидным крылом. Длина «челнока» чуть менее 40 м. Грузовой отсек имеет в длину 18 и в ширину 4,5 м. Грузоподъемность при старте около 30 т, а масса груза, который может быть возвращен на Землю – 14,5 т. «Челнок» вмещает до 7 членов экипажа.

Одним из наиболее сложных элементов конструкции является термозащита «челнока» при его возвращении из космоса на Землю. Тело «челнока» словно чешуей обклеивается 31 тыс. небольших плиток из кварцевого волокна. От качества плиток и прочности их крепления зависит судьба корабля при посадке.

На старте «челнок» находится в необычном для самолета вертикальном положении. Со стороны днища к нему пристыковывается огромный тонкостенный бак с жидким топливом, которое при наборе скорости перекачивается из бака к двигателям «челнока». Но «челнок» не в состоянии взлететь только на своих двигателях. С двух сторон от бака крепятся еще два твердотопливных ускорителя (ТТУ). Оба ускорителя и топливный бак отбрасываются после набора скорости, и «челнок» остается в автономном полете на околоземной орбите. Крылья в этом полете не нужны. Их основная функция – обеспечить планирование «челнока» после торможения и входа в плотные слои атмосферы.

Смысл программы «Спейс шаттл» заключался в создании такого космического корабля, который после возвращения на Землю нуждался бы лишь в незначительной профилактике и готов был бы вновь уходить в следующий рейс. Отсюда и название «Космический челнок». В первую серию «челноков» вошли четыре однотипных космических корабля с именами в честь знаменитых исследовательских судов: «Колумбия», «Челленджер», «Дискавери» и «Атлантис».

Открывала испытательные полеты «Колумбия». Во время полета «Челленджера» в июне 1983 г. впервые в американской практике в экипаж была включена женщина – Салли Райд, астрофизик. В ноябре 1983 г. на «Колумбии» место в экипаже впервые занял иностранец – западногерманский физик Ульф Мербольд.

Программа полетов «Шаттлов» осуществлялась с большим нарушением первоначальных сроков, работы выполнялись в спешке, но, думалось, что это не идет в ущерб безопасности. В памяти успели потускнеть космические трагедии, уносившие человеческие жизни; почти 15 лет мировая космонавтика развивалась без крупных катастроф.

И вот 5 суток томится в ожидании старта очередной экипаж «Челленджера». Этот корабль должен отправиться в десятый полет в космос. По общему счету его старт будет 25-м рейсом «космических челноков».

День за днем возникают досадные задержки. Последующее расследование прольет свет на то, что правда о программе «Спейс шаттл» непохожа на рекламную информацию для публики. Не хватало запасных частей. Агрегаты переставляли с корабля на корабль. Широкая аэродинамическая поверхность «Челленджера» была заимствована у «Атлантиса». Отсеки для маневрирования сняты с «Колумбии», которая для своего последнего полета заимствовала их у «Дискавери». От «Дискавери» же «Челленджер» взял теплозащитные покрытия для двигателей и несколько авиационных боксов.

С борта приземлившейся «Колумбии» спустился по трапу конгрессмен, председатель подкомитета, в котором утверждается космический бюджет. Из-за ненастной погоды посадка произошла не на мысе Канаверал во Флориде, а на запасной полосе военно-воздушной базы Эдвардс в Калифорнии. И не ведал ни конгрессмен, ни экипаж «Челленджера», что очередная задержка связана с переброской «резервных» деталей с «Колумбии» на мыс Канаверал. А тут еще новая незадача – в небе над Флоридой бушует гроза.

В ожидании проходит 27 января – день гибели в 1967 г. на стартовой площадке экипажа «Аполлона-1». Сохраняют невозмутимость командир «Челленджера» и второй пилот. Подполковник ВВС США, инженер Эллисон Онизука, выходец с Гавайских островов, у которого течет в жилах азиатская кровь, уже знаком с подобными ожиданиями; его первый полет на «челноке» состоялся год назад. Вторым в жизни должен стать полет и для женщины-космонавта Джудит Резник. В составе экипажа инженеры: специалист по лазерам и представитель одной из известных американских аэрокосмических корпораций. И, наконец, школьная учительница Шарон Криста Маколифф из городка Конкорд в штате Нью-Гэмпшир.

В поисках примирения с недовольной его политикой Ассоциацией работников просвещения президент Р. Рейган предложил ввести в экипаж «челнока» преподавателя. Мать двоих детей, 37-летняя Криста Маколифф одержала победу среди 11 тысяч желающих и получила право вести уроки из космоса. Свалившаяся на нее известность ничуть не испортила ее. Она осталась такой, какой была: вела домашнее хозяйство, любила поиграть в волейбол, пела в местном хоре, в редкие свободные часы заходила добровольной сиделкой в дом престарелых.

Две женщины, американец японского происхождения, американец с черным цветом кожи, белые американцы – все семеро застегнут привязные ремни в креслах «Челленджера», спиной К океану, лицом к бездонной синеве флоридского неба.

В ночь на 28 января 1986 г. во Флориде заморозки. Еще 2 часа уходит на то, чтобы освободить «Челленджер» от обледенения. И только инженеры компании Тиокол, которые детально знакомы с особенностями стыковочных кольцевых уплотнителей ТТУ, знают, что низкая температура может стать роковой. Но руководство больше не откладывает запуск, ключ ложится на зажигание.

Телевидение крупным планом выделяет на гостевых трибунах космодрома лица родителей Маколифф и нескольких из полутораста ее учеников. На 59 секунде полета, как укажет впоследствии видеозапись, на правом ТТУ чуть выше сопла появился язык пламени. Нет на корпусе ТТУ датчиков, которые подали бы сигнал тревоги. Да и предпринять на этом участке полета ничего нельзя: отделение корабля от громадного топливного бака с 700 тоннами кислорода и водорода на первых минутах после старта конструктивно не предусмотрено.

На 73 секунде полета в 14 км над океаном на глазах у миллионов телезрителей взрыв рвет в клочья 100-тонную гордость технической мысли США стоимостью 1,2 млрд долларов. Связь прекратилась. Экипаж погиб.

США погружаются в семидневный траур. В день официальной панихиды с вертолета сбрасывают в океан венок и семь красных гвоздик. Над крышей колледжа, где училась Криста Маколифф, рвутся к небу семь черных воздушных шаров.

В независимую президентскую комиссию по расследованию причин катастрофы вошел первый американец, побывавший на Луне, профессор Нейл Армстронг. Комиссия ответила на технические вопросы. Каждый твердотопливный ускоритель состоит из нескольких секций, между которыми проложены жаропрочные стыковочные уплотнители; ТТУ можно уподобить ряду поставленных друг на друга и плотно подогнанных гигантских консервных банок. При низкой температуре окружающего воздуха синтетический материал кольцевых уплотнителей теряет эластичность. На 59 секунде полета пламя выбилось из-под одного уплотнителя и перебило стойку крепления ТТУ, который накренился и ударил по огромному центральному баку с жидким топливом. Последовал взрыв.

Комиссия изучила сотни обломков «Челленджера», поднятых с «самого большого в мире кладбища ракет» – того места океана, куда десятилетиями при неудачных запусках падали ракеты с космодрома на мысе Канаверал. В поисково-спасательных работах участвовало 6 тысяч человек, использовалась новейшая техника, включая исследовательскую атомную подводную лодку. Комиссии были представлены тысячи документов. Затраты на ее деятельность составили 4 млн долларов. Но при всей ясности с техническими деталями комиссия не ответила на вопрос: кто же обманывал американский народ? Инженеры корпорации Тиокол, заключившие выгодный контракт на изготовление кольцевых уплотнителей ТТУ, прекрасно знали об их серьезных недостатках. Как же случилось, что спешка перечеркнула соображения безопасности? Как получила зеленый свет конструкция «челнока», при которой на первых минутах полета аварийная ситуация неотвратимо ведет к гибели экипажа?

Катастрофа «Челленджера» на два с половиной года приостановила полеты по программе «Спейс шаттл». Конструкция кораблей многоразового использования была серьезно пересмотрена, что, кстати, повело к снижению выводимой с их помощью полезной нагрузки.

Трагедия «Челленджера» отозвалась в сердцах всех землян. И она высветила многие сложные проблемы современной космонавтики. Ставка на вынос оружия в космическое пространство не предполагает, что в компьютерных системах контроля и управления могут возникнуть неполадки. Администрация США называет такое оружие «космическим щитом» и утверждает, что он будет действовать совершенно безотказно. Но жизнь властно показывает обратное. Безотказных систем, гарантированных от сбоев и реагирования на ложные сигналы, даже в такой гордящейся своей технологией стране, как США, не существует. Гибель «Челленджера» развеяла миф о гарантиях надежности. Но достаточно случиться неполадке в управляющей ЭВМ пресловутого «космического щита», как может разыграться катастрофа для всей человеческой цивилизации. И даже не останется в живых человека, который сможет вывесить на руинах человечества траурные воздушные шары.

Еще одно неожиданное подтверждение уязвимости любых электронных систем поступило в 1987 г. из Гамбурга. Группа молодых любителей «Гамбургского компьютерного клуба» через персональные ЭВМ внедрилась в вычислительные центры НАСА и выудила оттуда секретную информацию, в частности, по той же программе «Спейс шаттл». «Взломщики» не таились. В сообщении для печати они подчеркнули, что не преследовали корыстных целей и действия их носили предупредительный характер: они продемонстрировали несовершенство электронных систем защиты информации даже в таких мощных организациях, как НАСА. А какие последствия могли бы возникнуть, если бы воздействие на военно-космические контрольные вычислительные центры имело заранее обдуманный провокационный характер?

В 1986 г. мир пережил две катастрофы, связанные с новейшими образцами современной техники: гибель «Челленджера» и аварию на Чернобыльской АЭС. Принесенные жертвы взывают ко всему человечеству. Из этих уроков необходимо сделать строгие выводы: «Нет!» – выносу оружия в космос, «Нет!» – спешке при эксплуатации сложнейших современных технических систем, «Нет!» – преступной беспечности политиков и облеченных доверием научно-технических руководителей.

Против выноса оружия в космос решительно высказались многие общественные деятели в США, и в их числе известный астроном Карл Саган.

Гибель «Челленджера» и внезапная длительная приостановка программы «Спейс шаттл» поставила под сомнение и дальновидность принятого ранее в США решения о свертывании производства ракет-носителей среднего класса одноразового использования. Космические аппараты и научные приборы не только США, но и Европейского космического агенства, запланированные к запускам в составе аппаратуры «челноков», надолго остались не у дел. Сроки их годности для эксплуатации истекали, а перспективы полетов оставались неопределенными. Возникшая ситуация в очередной раз продемонстрировала Западной Европе нужду иметь собственные средства доставки, обеспечивающие ее независимость от США в области космических исследований. Эту цель преследует модернизация семейства ракет-носителей «Ариан», в создании которых основную роль играют Франция, ФРГ и Италия.

Когда-то Гвиана – владение Франции на атлантическом побережье Южной Америки – служила лишь местом ссылки преступников. В Кайенне, столице Французской Гвианы, во времена Кассини работала одна из знаменитых астрономических экспедиций. После второй мировой войны на территории этого заморского департамента был сооружен французский космодром Куру. Ныне он занимает полосу побережья шириной 20 км и длиной 60 км между городами Куру и Синнамари. Его важное достоинство состоит в том, что космодром расположен близ экватора, всего на 5°18? северной широты. Близость к экватору вместе с рядом других факторов повышает экономичность запусков ИСЗ, особенно на геостационарные орбиты. Характерный пример. С предшествующего французского космодрома Хаммагир (юго-западнее города Колон-Бешар в Алжире, северная широта 31°40?) французская ракета «Диамант» была в состоянии вывести на орбиту спутник массой всего 70 кг. С космодрома Куру та же ракета-носитель на такую же орбиту выводит ИСЗ с массой на 113 кг больше.

Еще ближе к экватору, чем Куру, находится лишь итальянский морской космодром, состоящий из двух плавучих платформ (Сан-Марко и Санта-Рита). Они отбуксированы к берегам Кении на 2°57? южной широты. В рабочем положении платформы располагаются в 500 м друг от друга и закрепляются с помощью выдвижных стальных опор, упирающихся в морское дно. На Санта-Рите, переоборудованной из морской буровой платформы, размещен пост управления и аппаратура слежения. Старты ракет происходят с 90-метровой платформы Сан-Марко. Однако она выдерживает запуск только небольших ракет-носителей и не составляет конкуренции космодрому Куру. Ныне Франция приняла решение о передаче космодрома Куру, приспособленного для запуска ракет «Ариан», в ведение Европейского космического агентства.

Ракета «Ариан-3» способна вывести на околоземную орбиту полезную нагрузку в 4,2 т. Она, например, вывела на траекторию движения к комете Галлея западноевропейский исследовательский зонд «Джотто». В перспективе на конец века предусмотрено создание ракеты «Ариан-5», которая сможет поднимать на низкую околоземную орбиту груз в 18 т. Этот проект увязан с разработкой к концу века в Западной Европе космического корабля «Гермес» – собственного небольшого корабля многоразового использования с грузоподъемностью до 3 т.

Заметим, что один из членов Европейского космического агентства – Великобритания – не участвует в финансировании проектов «Ариан-5» и «Гермес», считает их морально устаревшими и не оправдывающими себя с коммерческой, промышленной и научной точек зрения. После сессии Европейского космического агентства в Гааге в 1987 г. из уст государственного министра торговли и промышленности Великобритании прозвучала фраза: «Я с удовольствием заявляю, что мы отправились домой, сохранив наши деньги в неприкосновенности».

Европейское космическое агентство объявило, что готово предоставлять ракеты «Ариан» на коммерческих началах всем заинтересованным странам. Такую же политику проводит и Китайская Народная Республика. Грузоподъемность трехступенчатой ракеты «Великий поход-3» превышает 2 т. Иностранным потребителям ее использование обходится на 15-20% дешевле, чем запуск коммерческих спутников на американском «челноке» или с помощью ракеты «Ариан». Кроме того, КНР предлагает страховку по тарифам ниже международных.

США упрекают Китай в том, что тот преднамеренно предоставляет свои космические услуги по заниженным ценам. «Низки цены? – размышлял один из руководителей космической программы КНР. – Но ведь у нас дешевая рабочая сила, и мы не гонимся за слишком высокими прибылями».

В повестку дня китайской космической программы уже встал вопрос о создании собственного «челнока» – космического корабля многоразового использования.

Большинство китайских ИСЗ выводились ранее с космодрома Чанчэнцзе недалеко от города Цзюцюань на севере центральной части страны в пустыне Гоби (41°20? с. ш., 100°18? в. д.). Недавно стала использоваться стартовая площадка под городом Тайюанем к юго-западу от Пекина. С нее, например, в сентябре 1988 г. с помощью ракеты-носителя «Великий поход-4» был выведен метеорологический спутник «Фэнюань» («Ветер и облака»).

В 1984 г. в провинции Сычуань, в 300 км от столицы этой провинции города Чэнду, был введен в строй и в сентябре 1985 г. открыт для иностранцев космодром Сичан с очень современным оборудованием. Он создан по возможности ближе к экватору преимущественно для запусков ИСЗ на геостационарные орбиты. По китайским меркам этот космодром находится в малонаселенной местности, но он расположен прямо среди деревень и рисовых полей; при взлете ракеты проходят над несколькими городами, а на время запусков население в радиусе 10 км от стартовой площадки приходится эвакуировать.

КНР принадлежит идея строительства космодрома на экваторе на одном из индонезийских островов. Однако пока суть да дело в 1988 г. в Китае стал эксплуатироваться четвертый космодром на самой южной окраине страны – острове Хайнань. Директор Космического центра китайской Академии наук так охарактеризовал появление еще одного, китайского космодрома: «Расположенный в западной части острова, он является одной из немногих в мире экспериментальных баз по исследованию космического пространства, расположенных близко к экватору. Поскольку таких баз в мире немного, верим в ее роль в международном сотрудничестве, научно-техническом обмене». Когда будет завершена вторая очередь этого космодрома, с него будут запускаться ракеты на высоты до 300 км для сбора данных о средних и высоких слоях атмосферы.

Раздаются голоса о пользе сооружения близ экваториального космодрома в Австралии. Ранее существовавший в Австралии на южной широте 31°10? космодром близ города Вумера был в 1976 г. по решению правительства закрыт как нерентабельный.

Из Великобритании приходят сообщения о поисковых работах над проектом экзотического космического самолета Хотол, – название представляет собой сокращение от английских слов «горизонтальный взлет и посадка». Техническая идея беспилотного самолета Хотол чрезвычайно заманчива: он не нуждается в ракете-носителе, а разгоняется с помощью собственного двигателя, использующего кислород воздуха. Над проектом двигателя ломают головы инженеры всемирно известной моторостроительной фирмы «Роллс-Ройс», работы строго засекречены, так как имеют большое значение, но похоже, что пока до воплощения технических идей в металл еще очень и очень далеко. Ведь для успеха проекта Хотол нужно, как минимум, на борту этого самолета ввести в действие установку большой производительности по ожижению атмосферного воздуха и решить задачу отделения жидкого кислорода от жидкого азота. Очевидно, что такие технические задачи не из простых. Вместе с тем похожий проект получил серьезную поддержку в США и является объектом интенсивной разработки.

Неуклонно идет работа над проектированием новых образцов ракетно-космической техники в СССР. Вечером 15 мая 1987 г. на космодроме Байконур было положено начало летноконструкторским испытаниям мощной ракеты-носителя «Энергия». Эта ракета состоит из центрального и четырех боковых блоков с суммарной мощностью двигателей в 170 млн лошадиных сил. На каждом из боковых блоков установлено по одному двигателю, которые являются самыми мощными двигателями в мире. Стартовая масса «Энергии» свыше 2 тыс. т, высота – около 60 м. Она способна выводить на околоземную орбиту полезный груз массой свыше 100 т.

Для сравнения оглянемся еще раз на создававшиеся в СССР ракеты-носители. Двухступенчатая ракета-носитель на базе «Семерки» конструкции С. П. Королева вывела 4 октября 1957 г. первый в мире искусственный спутник Земли. В литературе ее обычно называют ракетой-носителем «Спутник». В трехступенчатом варианте она получила название «Восток»; ракета надежно обеспечивала полеты первых советских космонавтов, старты к Луне и многие другие запуски космических аппаратов.

Следующий шаг конструкторского бюро С. П. Королева – появление трехступенчатой ракеты-носителя среднего класса «Союз» грузоподъемностью около 7 т.

С 1965 г. вводится в эксплуатацию многоступенчатая ракета-носитель тяжелого класса «Протон», созданная в конструкторском бюро академика В. Н. Челомея. Ракета «Протон» способна выводить на орбиту полезную нагрузку массой свыше 20 т. В ее послужном списке вывод в космос крупных орбитальных научных станций «Салют» и «Мир», реализация многих полетов к Луне, Марсу, Венере, осуществление программ «Вега» и «Фобос». С помощью «Протонов» выводятся на далекие геостационарные орбиты спутники связи «Горизонт», «Радуга», «Экран».

И вот впервые ушла со стартового стола в космические дали «Энергия». Через полтора года после ее первого испытания, 15 ноября 1988 г. «Энергия» вывела в двухвитковый экспериментальный полет в автоматическом режиме советский «челнок» — орбитальный многоразовый корабль «Буран».

По внешнему облику «Буран» напоминает американские «челноки». Его длина 36,4 м, размах крыльев около 24 м. Он способен вывести на орбиту в грузовом отсеке полезную нагрузку до 30 т. Если «шаттлы» используют собственный двигатель с подачей горючего из подвесного бака, то «Буран» уходит на орбиту при помощи ракеты-носителя «Энергия».