«Лунная программа»: история и современность⁠⁠

Отправив на Луну первые космические экспедиции, СССР открыл так называемую лунную страницу космической эры. В стране, которая только начала восстанавливаться после Великой Отечественной войны, в короткий срок была создана мощная космическая индустрия. Ведущие инженеры и конструкторы во главе Сергеем Павловичем Королевым разработали первые космические ракеты-носители, способные выводить на орбиту искусственные спутники, а в дальнейшем и доставлять к Луне автоматические межпланетные станции. Так началась лунная гонка, ставшая заключительным этапом завоевания космического пространства и вершиной противостояния двух держав — СССР и США.

Зарождение «Лунной программы» и технические сложности ее реализации

Программа освоения единственного естественного земного спутника помогала получить ответ на множество вопросов исследователей. По лунным образцам возможно восстановить космическую историю за миллиарды лет. Ученые-астрофизики используют Луну в качестве детектора космических частиц и гравитационных волн. Изучение ее поверхности и недр позволяло получить значительный экономический эффект. Запасы редких ископаемых и возможность эффективного использования солнечной энергии — все это делало исследование Луны весьма перспективным направлением.

При этом отправка летательных аппаратов к единственному естественному спутнику Земли требовала выполнения точных расчетов и использования совершенных механизмов. Если для полетов вокруг Земли достаточно было развить первую космическую скорость (7,9 км/с) и преодолеть расстояние порядка 400 км, то для путешествия до Луны необходимо достичь второй космической скорости (11,2 км/с) и преодолеть расстояние более 384 000 км. Кроме того, большие температурные перепады (от -173 °C ночью до +127 °C в дневное время в подсолнечной точке) требовали применения усовершенствованных конструкций и материалов летательных аппаратов и скафандров. Также было необходимо учесть радиацию, силу притяжения, предусмотреть особенности выхода на орбиту, посадку и возвращение на Землю. Реализовать такой масштабный проект возможно было только на государственном уровне. В середине прошлого столетия это могли сделать всего 2 державы: СССР и США.

Лунная гонка

Теоретические расчеты, которые были выполнены учеными, подтвердили, что полет на Луну может быть реализован. В докладной записке «Об искусственном спутнике Земли», составленной группой сотрудников Научно-исследовательского института №4 Министерства обороны (НИИ-4 МО) под руководством выдающегося советского инженера-ракетчика М. К. Тихонравова по техническому заданию руководителя Опытного конструкторского бюро №1 Научно-исследовательского института №88 Министерства оборонной промышленности (ОКБ-1 НИИ-88 МОП) С. П. Королева, были обозначены основные требования к способу достижения единственного естественного земного спутника. По мнению конструкторов, это должна быть ракета, которая сможет развить вторую космическую скорость, чтобы достичь Луны или облететь вокруг и вернуться на Землю.

В первой половине 1958 года заведующий отделом Института прикладной математики АН СССР Д. Е. Охоцимский и руководитель отдела ОКБ-1 С. С. Лавров составили для С. П. Королева «Справку о траекториях полета к Луне», в которой рассмотрели несколько трасс для достижения и облета ночного светила.

В то же время С. П. Королев и М. В. Келдыш направили в ЦК КПСС письмо, в котором были описаны ключевые пункты лунной программы: попадание на поверхность спутника и его облет. Уже в начале весны начались работы по конструированию лунных станций (проект Е-1), облета (Е-2), картографирования (Е-3) и посадки с яркой вспышкой (Е-4). Позже были запущены новые проекты: Е-5 (фотографирование с большим разрешением), Е-6 (мягкая посадка) и Е-7 (искусственный спутник Луны).

Американские конструкторы также активно пытались внедрить основные пункты своей лунной программы. Только в период с августа по декабрь 1958 года в США 4 раза был запущен аппарат «Пионер». Однако все полеты закончились неудачно.

Советские инженеры начали освоение лунного пространства с летательных аппаратов Е-1. Их конструкция представляла собой контейнер сферической формы с находящимися внутри приборами «для измерения напряженности магнитного поля, интенсивности космического излучения, гамма-излучения, регистрации ядер тяжелых элементов в космическом излучении, газовой компоненты межпланетного вещества, а также регистрации микрометеоров». Первые результаты были отражены в докладной записке ЦК КПСС, подготовленная 17 января 1959 г.

Трижды запуск аппаратов Е-1 заканчивался неудачно. Ситуация изменилась в начале 1959 года, когда советская станция «Луна-1» смогла набрать вторую космическую скорость и направилась к спутнику. Аппарат не смог выйти на лунную орбиту лишь ввиду ошибок средств пеленгации и управления, в результате которых двигатель выключился позднее установленного времени.

В марте того же года американские инженеры смогли достичь похожих результатов. Отправленный ими летательный аппарат развил необходимую скорость и прошел мимо Луны. 

Ответ советских инженеров был триумфальным: 14 сентября 1959 года станция «Луна-2» смогла достичь поверхности единственного естественного земного спутника. Чуть позже, 7 октября, станция «Луна-3» облетела вокруг Луны и зафиксировала его снимки с обратной стороны. 

Попытки американского аппарата «Пионер» повторить результат в 1969-1960 годах закончились неудачей. Несмотря на это президент США Д. Кеннеди поставил перед конструкторами цель до конца десятилетия высадить человека на Луне. Начиная с 1960 года стал разрабатываться проект «Рейнджер». Конструкторы во главе с В. Брауном спланировали несколько концепций путешествия:

• с помощью ракеты «Нова» высотой 100 метров и массой 5000 тонн;

• со сборкой станции на околоземной орбите;

• с помощью пилотируемого корабля на окололунной орбите с высадкой на модуле.

В середине 1962 года был утвержден третий вариант полета, после чего НАСА начало разработку параллельных проектов «Джемини» и «Аполло» по созданию пилотируемых летательных аппаратов. В 1964 году станция «Рейнджер-7» успешно долетела до Луны и отправила на Землю множество изображений спутника.

В то же время в СССР велась работа над трехместным кораблем 7К под руководством С. П. Королева, а конструкторское бюро во главе с В. Н. Челомеем начало разработку лунного корабля ЛК. В 1964 году эти проекты были объединены. Правительство поставила перед С. П. Королевым задачу опередить американских инженеров и высадить человека на Луну к 50-летию Октябрьской Революции.

В начале 1966 года советская станция «Луна-9» совершила первую посадку на поверхность спутника Земли. Спустя несколько месяцев этот результат повторил американский «Сервайер-1». Активно продвигалось и создание американскими конструкторами ракеты-носителя «Сатурн». Этот факт ставил первенство СССР в лунной гонке под угрозу. Ситуация осложнялась уходом из жизни С. П. Королева в 1966 году. Годом позже в апреле погиб космонавт В. М. Комаров, который должен был лететь на Луну, а в марте 1968 года в авиакатастрофе разбился Ю. А. Гагарин.

По мнению участников лунной программы, смерть С. П. Королева стала для проекта роковой. Несмотря на успешно проведенные испытания, 4 пуска сверхтяжелой пятиступенчатой ракеты-носителя Н-1 завершились авариями.

Конструкторы продолжали совершенствовать механизмы и уже планировали пятый пуск, однако в 1974 году академик В. П. Глушко, возглавивший космическую программу, принял решение завершить работы по этому носителю. Это означало закрытие «Лунной программы», включая проект создания автоматических планетоходов «Луноход». Последний советский модуль «Луна-24» долетел до Луны летом 1976 года и выполнил забор грунта. Этот полет позволил получить доказательства наличия воды на Луне.

Все эти события позволили американским разработчикам почувствовать настоящий триумф. В период с 1969 по 1972 год на Луну 6 раз высаживались американские астронавты. Однако в 1972 году правительство США закрыло дорогостоящую «Лунную программу». Итогом противостояния стало то, что советские летательные аппараты первыми приблизились к Луне, совершили посадку на ее поверхность и облет вокруг спутника Земли. Первым стал отечественный автоматический луноход. США стали первой страной, высадившиеся на поверхности Луны человека.

«Лунная программа» в наши дни

В XXI, после длительного затишья, с развитием современных технологий наблюдается возрастание интереса к освоению единственного естественного спутника Земли. Сегодня ученые всего мира разрабатывают проекты эффективного использования ресурсов Луны. Развитием космической программы в наши дни активно занимаются не только Россия и США. Вплотную к ним приблизился Китай, страны Евросоюза, Индия, Япония. После преодоления кризиса 90-х годов прошлого столетия в России возобновилось финансирование космических программ.

Начало нового этапа лунной гонки можно отнести ко второй половине 2007 года. В этот период на орбиту спутника были выведены китайская и японская межпланетные станции. Также начались работы над ракетами-носителями. В 2014 году Россия официально объявила о старте собственной «Лунной программы».

11 августа 2023 года с космодрома Восточный произошел успешный запуск автоматической станции «Луна-25».

Перед аппаратом были поставлены задачи поиска воды, исследование элементного и изотопного состава поверхности спутника, изучение компонентов экзосферы, оценка взаимодействия верхнего слоя лунного грунта с солнечным ветром. К сожалению, 19 августа при попытке посадки на поверхности Луны станция разбилась. Однако развитие программы на этом не остановлено.

Эра освоения Луны — важная часть истории нашей страны. Посетители парка «Россия — Моя история» могут узнать много нового и интересного о связанных с ней научных открытиях и других знаковых событиях. Все действующие экспозиции представлены в современном мультимедийном формате. Это делает информацию понятной посетителям разного возраста. Экспозиции уже открыты в 24 городах России. Актуальные новости о работе парка «Россия — Моя история» регулярно публикуются в официальной группе https://vk.com/myhistory_bvb