Следующая остановка Северная Корея
Видео из Телеграм канала: https://t.me/moscowmap/54947
Видео из Телеграм канала: https://t.me/moscowmap/54947
А вот кому прямую ссылку?:
SpaceX
NASASpaceflight
Новой задачей стала мягкая посадка на Луну. Задача не была тривиальной. Даже проблема мягкой посадки на Землю на 1963 еще не была полностью решена - даже "Восхода" способного совершить мягкую посадку на Землю еще не было - а "Востоки", "Меркурии" и "Джемини" на нее рассчитаны просто не были. Корабли того периода неплохо тормозились парашютами, но удар спускаемого аппарата о поверхность Земли все равно выходил жестким и создавал угрозу гибели или тяжелого травмирования экипажа - потому советские космонавты летавшие на "Востоках" катапультировались и приземлялись на парашютах - а американские корабли садились в воду, гасившую удар, несмотря на риск затопления корабля после посадки и сильное ограничение, накладываемые на возможность посадки метеоусловиями. В целом даже знаменитые "Аполлоны" не имели полноценной системы мягкой посадки и толком не могли садиться на поверхность Земли. Но решение все же было очевидным - парашюты и тормозные ракеты, срабатывавшие у самой поверхности Земли должны были обеспечить мягкую посадку в будущем. Однако посадка на Луну была другим делом - у нее не было атмосферы, использовать парашют и аэродинамическое торможение было невозможно, так что тормозить приходилось двигателем. Однако двигатель на давал необходимой мягкости посадки, остаточная скорость все еще была слишком велика для хрупкого оборудования - а для вертикальной посадки на струе газов работающего двигателя, как садились посадочные аппараты "Аполлонов", требовалось и оборудование посовершеннее - такого тогда тоже не было. Кроме того нужна была и ракета-носитель способная дотащить до Луны не только лунную станцию - но и топливо для её мягкой посадки. Такой тогда тоже не имелось - о носителях тяжелого класса тогда только задумывались и искали подходы к их разработке. Требовалось другое решение - и оно было найдено. Лунник должен был гасить удар о поверхность надувной подушкой или коконом... которая не должна была лопнуть от удара. Не так уж и просто, правда?
Вес планируемых станций существенно возрос, как у нас, так и у американцев. Первые станции были небольшими: "Луна-2" весила 390 килограмм, "Луна-3" - около 280. Небольшими были и "Пионеры" (38 кг) и "Рейнджеры" (330 кг). Станции рассчитанные на мягкую посадку были много тяжелее: советская станция типа E-6, рассчитанная на мягкую посадку в полном комплекте весила более 1,5 тонн, из них на лунный спускаемый аппарат приходилось всего 100 килограмм.. Первый спутник Луны,-"Луна-10", модифицированная E-6 в сборе был чуть тяжелее - 250 кг спутника и почти 1,5 тонны агрегатного отсека, включавшего тормозной двигатель для выхода на орбиту Луны. Америкнские "Лунар Орбитеры" и "Сервейеры" с агрегатным остеком и тормозным двигателем весили около тонны. Новые задачи - доставка 1-2 тонн груза на орбиту Луны требовали более мощных носителей.
Рабочей лошадкой этого этапа советской программы стала ракета-носитель "Молния" - её обрезанная трехступенчатая версия стала ракетой-носителем "Восход", которая, после не столь уж глубокой модернизации, превратилась в "Союз". Бедой "Молнии" была четвертая ступень (она же разгонный блок) - "Блок Л". Он отказывал два раза из трех и ничто, никакие попытки найти и устранить причину, не позволяли добиться лучших результатов довольно много лет - да и соорудить более удачный разгонный блок никак не выходило... На Земле блок работал как часы - но его двигатель должен запускаться в невесомости, на низкой орбите - и вот там начинались проблемы. Конечно к середине-концу 1960-х его наконец довели до ума - и "Молния" стала основным средним носителем СССР (и впоследствии России) для запуска спутников на высокие орбиты и оставалось таковой до появления очень годного разгонного блока "Фрегат" в 2000-м... Но до доведения "Блока Л" до ума было еще много времени - а на Луну требовалось лететь уже в 1964. Чтобы справиться с проблемой и сохранять темп космической гонки было решено строить и запускать станции тройками - по 3 однотипных станции за раз, в надежде что хоть одну из них "Молния" не угробит. Несмотря на эту ситуацию язык все же не поворачивается назвать "Молнию" горе-батутом. И не потому что она была наша, советская. Просто первые три ступени "Молнии" были просто великолепны - и потому мы все еще летаем в космос на её усовершенствованном трехступенчатом варианте - "Союзе", а довести до ума разгонный блок гораздо сложнее, чем саму все остальные ракеты: он запускается уже на орбите и его остатки при всем желании не долетают до земли в сколь бы то ни было пригодном для изучения виде - а данные телеметрии были недостаточны для того, чтобы понять почему "блок Л" взорвался или (чаще) заглох. Поэтому ОКБ-1 бился о проблему "БлокаЛ" год за годом. усовершенствовал, пытался довести до ума, устранить недостатки - и все равно всё очень долго заканчивалось одинаково - два блока отказывают, реже взрываются, а третий работает нормально...
С другой стороны американцы к 1962 довели до ума носитель среднего класса "Атлас" с разгонным блоком "Аджена" - очень удачный носитель разработанный под руководством Карела Боссарта на базе баллистической ракеты "Тор", но уже изначально замышлявшийся как баллистическая и космическая ракета, безотказная и довольно надежная - только 16 из 109 запусков пары "Атлас-Аджена" окончились неудачей. Её вполне хватала на точные и успешные запуски к Луне "Рейнджеров" - но мощности на вывод к Луне тяжелой станции нового поколения не хватало. К 1964 году американцы все же довели до ума и третий разгонный блок - "Центавр", пригодный для использования со средним носителем "Атлас" и тяжелым "Титан". "Центавр" - очень мощный разгонный блок. В этом блоке используются мощные двигатели с огромной для устройств такого класса тягой двигателей в 10 тонн-сил каждый - а их на блок ставится как правило два (хотя есть и однодвигательный вариант). А 20 тонн сил - это очень прилично - двигатель "Аджены" выдала 8 тонн-сил, "Блок Л" - 7, а "Блок Д" - единственная хорошо работавшая ступень ракеты Н-1, впоследствии ставившаяся на "Протоны" для запуска межпланетных станций - 8,5. "Центавр" используется и поныне - чаще всего вместе с носителем "Дельта". Дикая мощность "Центавра" достигалась использованием капризных, технически сложных, дорогих и просто опасных двигателей на жидком водороде. Кислород-водородные двигатели имеют ряд недостатков - как топливо так и окислитель надо хранить в криогенных баках, при этом жидкий водород обладает низкой плотностью, делая ступени с такими двигателями крайне громоздкими - однако их удельный импульс (отношение тяги к расходу топлива), являющемуся главной характеристикой ракетных двигателей, просто великолепен и в вакууме почти в 1,5 раза выше, чем удельный импульс обычных ракетных двигателей на керосине и кислороде. Говоря попросту - кислород-водородный двигатель развивает в 1,5 раза большую тягу на 1 тонну топлива, позволяя выводить на траекторию большие грузы при меньшем расходе топлива. К успехам, достигнутым с помощью блока "Центавр" и ракет "Атлас" разных модификаций можно отнести не только американские лунные запуски - но и вполне современную часть космической программы, и в усовершенствованном и модернизированном виде используются и поныне. Кстати именно Тяжелыми ракетами "Титан-Центавр" с этим разгонным блоком, запускались американские марсианские станции "Викинг", а так же знаменитые "Вояджеры". В СССР так и не сумели создать аналог этого замечательного разгонного блока - потому советская программа отнюдь не блещет успехами в изучении внешних планет солнечной системы. В целом же "Атлас-Центавр" ни в чем не уступал "Молнии": он был едва ли не лучше в плане мощности и грузоподъемности и выигрывал в надежности, появление же даже однодвигательного варианта "Центавра" позволило американцам получить еще более мощный и эффективный носитель и начать череду побед. Появление этого блока сделало лунную гонку куда жестче - СССР постепенно терял преимущество в носителях.
Для посадки на Луну готовилась новая серия аппаратов - E-6. Это были большие, полуторатонные аппараты, поскольку поставленные задачи требовали коррекции траектории на пути к Луне и торможения у самой Луны для того, чтобы относительная скорость лунной станции и луны составляла несколько десятков метров в секунду. Общеизвестно, что для полета к Луне необходима скорость около 11 км/c, однако эта скорость нужна именно для выхода на орбиту Луны, при этом скорость аппарата относительно собственно Луны может быть абсолютно разной - все зависит от траектории выхода - но всегда будет много меньше собственно скорости до которой будет разогнан аппарат. Станции серии E-6 запускались чтобы как бы догонять Луну и подходили к ней с относительной скоростью около 2,5 км/c, так чтобы относительная скорость снижалась за счет движениям самой Луны. Эту скорость нужно было снизить до скорости сброса в несколько десятков метров в секунду - сама лунная станция вместе с надувным коконом весила не более 100-150 кг, все прочее 1,4 тонны приходилось на отсек двигателей и управления, включавший тормозной жидкостно-ракетный двигатель, двигатели ориентации и сложную систему управления, необходимую для выполнения всех маневров и сброса кокона с лунным модулем на заданной высоте. Первая серия из трех лунных аппаратов была запущена в январе-апреле 1963. Первые два запуска были неудачными, но третья - "Луна-4" вышла на траекторию к Луне...и промахнулась мимо Луны на 6000 километров. Правда причина была не в ракете. Механизмы управления двигателем и сами двигатели коррекции были еще не совершенными и очень ненадежными - в итоге станцию постигла судьба первой станции отправленной к Марсу - она не долетела. Причины были разные - на марсианской станции "Марс-1" неправильно оценили расход топлива двигателей коррекции, поэтому к последней коррекции менять курс было уже нечем, а на "Луне-4" отказала сама система управления полетом. Так что миссия была по большому счету провалена - хотя по пути станция все же успела поизучать земную магнитосферу и космические излучения и собрать сколько-то новых данных.
Советская космическая программа расширялась, запускались новые спутники, поэтому к полетам на Луну вернулись только в следующем, 1964 году. Начало 1964 ознаменовалось тем, что очередной американский аппарат серии "Рейджер", выведенный "Атлас-Адженой" достиг Луны (то есть в нее врезался) - и очередной американской неудачной попыткой пофотографировать луну с подлетной траектории - на аппарате (в который уже раз) отказало технически сложное, хотя и более совершенное чем советское бортовое оборудование. В марте-апреле 1964 СССР запустил еще две станции - по большому счету копии "Луны-4" с небольшими доработками. Обе были потеряны из-за отказа "блока Л" "Молнии". Зато американцам в августе того же года удалось запустить аппарат, который все таки смог сфотографировать Луну до того, как разбиться. Аппарат ("Рейнджер-7") начал съемку за 17 минут до удара и передал на Землю более 4000 кадров хорошего качества и разрешения - сказалось превосходство США в электронике. Тут американцы конечно блеснули - им удалось втиснуть в корпус аппарата полноценную телекамеру и высокоэффективный, способный к быстрой передаче данных передатчик, способный выплевывать в эфир 4 кадра высокого разрешения в секунду, в то время как наша аппаратура передавала каждый кадр минимум по 10 секунд, не говоря уже о времени необходимом для проявления и закреплении пленки. Единственным недостатком американской системы была дичайшая ненадежность. На устранение недочетов потребовался не один год, но когда система наконец заработала - она блеснула по полной.
Продвинуться в достижении поставленных задач СССР удалось только в 1965 - с марта по июнь были отправлены еще 4 однотипные станции, две из которых были потеряны из-за отказа "Молнии", но две - запущенные 9 мая ("Луна-5") и 8 июня ("Луна-6") все же смогли выйти на траекторию к Луне - однако полеты снова окончились неудачно. У "Луны-5" не отработал тормозной двигатель и станция разбилась о поверхность Луны, "Луна-6" повторила судьбу "Луны-4" - отказала система управления и станция прошла мимо Луны. На фоне этого обидным выглядел небольшой - но успех американцев: "Рейнджер-8" запущенный в феврале и "Рейджер-9", запущенный в марте смогли передать тысячи фотографий Луны, причем последние фотографии перед ударом были сделаны с очень небольшой высоты - на них были видны предметы размером до полуметра - американцы наконец-то смогли поднять надежность фототелеаппаратуры на надлежащий уровень. . При этом фотосеанс "Рейнджера-9" транслировался в прямом эфире - снимки передавались по ТВ сразу по получению их со станции. Последнее стало если не триумфом американцев, то очень хорошим публичным ходом, показавшим, что США не намерена уступать СССР и может продемонстрировать то, что не смог Советский Союз - и хотя с технической точки зрения подобные полеты для СССР выглядели (и были) во многом пройденным этапом - требовались новые успехи.
Одним из таких успехов стал "Зонд-3". Серия станций "Зонд" была предназначена для исследования межпланетной среды, а так же планет с пролетной траектории. "Зонд-1" был отправлен на Венеру и нес первую посадочную капсулу - но вышел из строя так и не достигнув "утренней звезды" из-за недостатков конструкции. Не дотянул до Марса и "Зонд-2". Однако "Зонд-3", запущенный 18 июля, успешно сделал полувиток вокруг Луны, отсняв в неплохом качестве ту часть поверхности Луны, которая не была отснята "Луной-3", а так же пересняв в более высоком качестве значительную часть обратной стороны нашего спутника, что позволило составить первую более-менее точную полную карту Луны - неотснятыми остались только приполярные области. Дешифровка снимков позволила выявить еще около 500 объектов - мелких морей, гор и кратеров. По итогам полета был выпущен первый в истории "Атлас обратной стороны Луны", за ним последовал первый в истории глобус Луны. После этого станция успешно продолжила изучать межпланетное пространство, включая состав межпланетного вещества путем спектрографии - это тоже было успехом и достойным шагом в изучении космоса. В целом же полет Зонда был очень неплохим успехом, прилично подзатмившим полёты "Рейджеров" - ведь все фотографии американцев были сделаны с "нашей" стороны Луны - а вот обратная сторона для них пока что оставалась недоступной - и хотя американцам удалось догнать СССР в ракетостроении - успех "Зонда" еще раз продемонстрировал превосходство в системах управления станциями.
Тем временем к полету готовилась новая очередь советских лунников серии Е-6. Еще три станции были готовы к полету на Луну. Все ожидали уже ставшими привычных потерь при запуске - но борьба за повышение надежности "Блока Л" наконец-то начала сказываться: разгонные блоки всех трёх "Молний" отработали нормально - и к Луне отправились "Луна-7" (4 октября 1965), "Луна-8" (3 декабря 1065) и "Луна-9" (31 января 1966). Станции были почти однотипны "Луне-4", но все недоработки, связанные с системами управления и двигателем были устранены, всё что отказало в прошлые разы были исправлено, переделано и доработано. И все равно у "Луны-7" отказал тормозной двигатель - и она разбилась о Луну так же, как "Луна-5" до нее. "Луна-8", однако всё же смогла затормозить и начать посадку - но мягкой она не вышла. Станция успешно затормозила, произошло отделение посадочного аппарата - все шло нормально, но посадочный аппарат погубил заводской брак надуваемого азотом амортизатора, который должен был погасить остаточную скорость - он лопнул при надувании, в итоге закувыркавшаяся под реактивной тягой вырывающегося из дыры азота, почти не амортизированная при ударе станция, ударилась о Луну и не вышла на связь. Зато спускаемый аппарат "Луны-9" смог успешно сесть на поверхность Луны став первой в истории космической станцией, совершившей мягкую посадку на другое небесное тело.
Посадка была потрясающим результатом. Станция передала три панорамы лунной поверхности при разных высотах Солнца над горизонтом, замерила радиоактивность лунного грунта (худшие ожидания о его наведенной веками облучения жесткой радиоактивности не оправдались), измерила уровень радиации на поверхности (оказавшийся достаточно безопасным и допускающим высадку человека на Луну), провела первые сейсмические измерения для оценки частоты попаданий по Луне метеоритов (что позволило доказать, что большинство кратеров имеют древнее происхождение). Изучение панорамы позволило так же отмести многие гипотезы о лунной поверхности - например предположение о том, что поверхность Луны покрыта толстым, многометровым, слоем пыли, образовавшейся при ударах метеоритов, космическом выветривании за счет перепадов температур между лунным днем и ночью, и остатков микрометеоритов. Стало ясно, что на Луну может сесть не только станция в надувном коконе, но и пилотируемый корабль. Безусловно посадка была важным шагом и очень многое рассказала людям о Луне. Это было воспринято как очередной триумф советской космонавтики.
Вслед за этим была еще одна победа: была достигнута и вторая цель этого этапа - запуск первого орбитального спутника Луны - "Луны-10". Станция представляла собой модифицированную станцию серии Е-6, технически близкую к станциям "Луна-4"..."Луна-9", но оснащенную уже не посадочной капсулой, а спутником луны. Схема полета этой станции была сложнее. Если траектория посадочных станций была куда проще - догнать Луну, развернуться к ней хвостом и тормозить что есть силы, а на заданной высоте и скорости отстрелить спускаемый аппарат, то Луне-10 требовалось двигаться так, чтобы торможение окончилось вблизи Луны, на высоте от 300 до 1000 км от Луны, а скорость аппарата была чуть выше 1,6 км/c - первой космической скорости для Луны. При меньшей скорости - станция бы рухнула на Луну, при большей 2,4 км/c - улетела бы прочь от Луны. Управление полета такой станции было более сложным - она нуждалась в очень точной коррекции траектории перед сближением с Луной и точным управлением тормозным двигателем - при этом система при торможении не могла полагаться на радиовысотомер, позволявший измерять скорость относительно Луны напрямую - как на обычных станция серии E-6. Основой программы полета стал очень точный расчёт траектории на Земле.
В марте 1966 были запущены две лунные станции этого типа, одна из которых смогла достичь Луны (ну а вторая была потеряна опять же из-за неисправности "Блока Л" очередной "Молнии" - повысить его надежность удалось, но блоки всё равно часто отказывали), после чего точно вывела на орбиту Луны отделяемый спутник массой около 300 кг. Орбита была эллиптической, около 1000 км в апоселении и около 300 в периселении. Это был полный успех. Задачей спутника стало изучение гравитации, радиации и состава луны. Было изучено гравитационное поле Луны (внезапно оказавшееся несферичным ввиду значительной неоднородности внутреннего строения спутника Земли), проведены продолжительные наблюдения за солнечной радиацией (в том числе во время вспышек) и уровнями радиации на поверхности. Была дифференцирована наведенная и естественная радиоактивность поверхности Луны - при этом изучение естественного излучения пород самой Луны показало, что значительную роль в сложении лунной коры играют базальты - такие же, как на Землей. Более чуткие магнитометры станции показали, что Луна все же обладает очень слабым (на 3 порядка слабее земного) магнитным полем, недостаточным для отражения любых космических частиц. Результат был подтвержден, когда станция (внезапно для многих тогдашних исследователей) обнаружила что Луна проходит через хвост земной магнитосферы - тогда точная форма магнитосферы Земли еще устанавливалась, и то что её хвост достигает Луны для многих было сюрпризом. Так же было установлено, что вокруг Луны почти в 100 раз больше микрометеоритов чем в пространстве между Землей и Луной - датчики микрометеоритов регистрировали более 10 попаданий микрообъектов по датчикам в час. Кроме того, на борту станции был установлен пакет мультивибраторов, подобранных так, чтобы по команде с Земли проигрывать в эфир "Интернационал". Музыка передаваемая станцией с орбиты Луны прозвучала на одном из заседаний XXIII съезда КПСС, её транслировали по радио. Миссия спутника была одним из последних больших успехов советской лунной программы - попытки Америки догнать и перегнать СССР начали оправдываться.
НАСА удалось осуществить свою первую мягкую посадку только в июне 1966, почти полугодом после "Луны-9" - но их аппарат - сходный с "Луной-9" по составу бортового оборудования и целям "Сервейер-1", запущенный ракетой "Атлас" с разгонным блоком "Центавр" - смог совершить первую в истории мягкую посадку на Луну за счет торможения двигателем, без использования двигателя мягкой посадки - без надувного кокона. При этом даже стартовый вес "Сервейера" составил чуть меньше тонны - в 1,5 раза легче станций типа Е-6, а вес посадочного модуля (вместе с двигателем мягкой посадки) - около 300 кг. В целом - это был очень большой шаг вперед, недоступный пока для СССР - американцам удалось нас догнать и по системам управления, и даже немного перегнать в плане конструирования собственно межпланетных станций.
Для ученых СССР же стало очевидно, что следующий шаг в освоении Луны невозможен без более мощного носителя, чем "Молния" - и этим носителем стал "Протон", на тот момент - новейший, созданный в 1965 году, и на 1966 год еще не имевший разгонного блока позволявшего полеты на Луну - но вскоре ему предстояло появиться. Посадка "Сервейера" была крупным шагом американцев вперед - и началом отработки способа посадки для лунных кабин кораблей "Аполлон" -и в этот момент американцы начали помаленьку обходить СССР. За "Сервейером-1" последовал "Лунар Орбитер-1" - первый американский спутник Луны, запущенный носителем "Атлас-Ценавтр" в августе 1966. В отличии от "Луны-10" он нес в основном не селенофизическое, а фотографическое оборудование - началась разведка возможных точек посадке будущего лунного корабля. Успех "Лунар Орбитера-1" и "Сервейера-1" показал, что американский технологический уровень не только догнал, но начал обходить советский.
В Лунной Гонке начинался следующий этап, самый ожесточенный и драматичный - подготовка к высадке человека на Луну...
====================================================================================
В заключении хотелось бы поблагодарить своих подписчиков, ожидавших продолжения рассказа про лунную гонку.
Отдельное спасибо @Tollss, @Techno54, @timur1976, @Timl, @mayamba, @Dencheig, @GrayEva, @berkyt1944, @stan.vv75 и другим пикабушникам за моральную поддержку, которая помогла мне так быстро доделать из готовых набросков эту часть.
А еще спасибо @Timl и еще одному пикабушнику, который предпочел остаться неизвестным, за небольшие, но очень приятные донаты.
Ну - с 12 апреля, пикабушные любители космонавтики. Общеизвестно, СССР проиграл лунную гонку, так и не сумев высадить на поверхность Луны человека. Однако сложно сказать, чем бы она закончилась, умри Королёв пятью годами позже - соперничество за Луну было ожесточенным. И на этом пути были и успехи, и поражения. С Луной связан ряд успехов Советской космонавтики - и американцам удалось повторить многие из них лишь годами позже. И хотя может быть говорить об этом в день, когда любители космонавтики в России дружно постят мемасики "Юра, мы все прогадили" и нелепо - ведь отечественная космонавтика уже многие годы стоит на месте, а гордиться успехами прошлого при таком настоящем выглядит глупо - но все же забывать о трудовом подвиге советских ученых и инженеров по моему все же неправильно. В силу этого я решил написать несколько постов, посвященных лунной гонке в целом - и успехам и поражениям в ней советских исследователей космоса. И первый из них - вот.
В исследовании Луны можно выделить 4 этапа - по основным целям - попадание в Луну, мягкая посадка, высадка человека и завершающий этап - все лунные миссии после завершения полётов "Аполлонов". Сегодня поговорим о самом первом этапе. Лунная гонка началась почти сразу после запусков первых спутников СССР. Сергей Павлович Королёв с самого начала, еще до запуска первых спутников, планировал отправку станций к Луне, Венере и Марсу. В эскизном проекте ракеты Р-7, разработанном С.П. Королёвым еще в 1953 году, была прописана возможность использования ракеты для полетов к этим небесным телам и даны примерные спецификации будущих трех и четырехступенчатых варантов для полетов к Луне, Марсу и Венере.
Запуск первого спутника Земли, как вы помните, состоялся в начале октября 1957, но разработка трехступенчатой версии носителя "Спутник" началась еще до этого события. А уже в июле 1958 закончилась разработка третьей ступени Р-7 - "Блока Е". Установка этой ступени на двухступенчатый носитель "Спутник", которым запускались спутники ПС-1, ПС-3 и "Спутник-3" давала возможность запустить к Луне что-то небольшое и беспилотное. К примеру - аппарат, который должен был полететь в сторону Луны, долететь, попасть в неё и разбившись, оставить на лунной поверхности серпастый и молоткастый вымпел - или сфотографировать Луну вблизи и передать фотографию по радиоканалу на Землю, благо разработка методов передачи фото по радио уже активно создавались.
Попадание в Луну не было тривиальной задачей - если сегодняшние вычислительные мощности и опыт межпланетных полетов позволяют запускать аппараты даже к астероидам и кометам - тогда не было ни опыта расчета таких полетов, ни опыта самих полетов. И проблемой это было для всех - так американцы промахивались по Луне раз за разом до апреля 1962 и потеряли множество аппаратов в процессе. Правда провал американцами первой части лунной гонки был связана в основном с тем, что для решения этой задачи поначалу использовались по сути корявые и ненадежные "батуты" - исходно не проектировавшаяся для космических запусков баллистическая ракета "Тор" с прикрученным сверху очень неудачным разгонным блоком "Эйбл" и "Юнона-II" с тремя полностью неуправляемыми (то есть даже без возможности дросселирования или выключения двигателей) ступенями прикрученными сверху баллистической ракеты "Юпитер" - опять же строившейся без учета применимости для космических запусков - максимум для роли геофизической ракеты. Ступени "Юноны-II", по сути, представляли собой скрепленные металлической лентой связки движков от неуправляемых тактических ракет "Сержант" (подобия советских ракет типов "Точка" и "Луна" на минималках) засунутых в общий корпус. Вероятно, только невероятная вера в этот гаджет его конструктора - Вернера фон Брауна, позволило этому агрегату выводить ракеты на задуманную траекторию плюс-минус дофига. Почти всё запущенное агрегатом мимо луны промахивалось - но взрывалась ракета редко. Разгонный блок "Эйбл" же , первый в истории разгонный блок, если что, - тоже не блистал, и куда как обогнал по ненадежности печально известный в узких кругах "Блок Л" - четвертую ступень советской ракеты-носителя "Молния", которая взрывалась два раза из трех - но не пять же раз из шести! Потом на смену "Тору" пришел очень годный носитель среднего класса "Атлас" а на смену блоку "Эйбл" - отличные разгонные блоки "Аджена" и "Центавр" - надежные и очень эффективные, быстро обскакавшие "Блок-Л" по проценту удачных запусков... Но до 1962 года полноценным средним носителем, пригодным для межпланетных запусков США на располагали - в отличии от СССР.
Однако вернемся к раннему этапу лунной гонки. В принципе американцы смастрячили связку "Тор"-"Эйбл" довольно быстро и имели некоторые шансы достичь луны первыми - по крайней мере первые попытки запуска лунной станции они совершили еще в 1958 - причем не одну, а четыре - но в трех из четырех случаев "Тор-Эйбл" благополучно угробил станции - взрывались и сами ракеты, и разгонные блоки, а на траекторию к Луне не вышло вообще ничего. Не блеснула и творение фон Брауна - "Юнона-II" - примерно половина запусков была аварийной (что в общем не так уж и плохо для новой ракеты) - но вот точный вывод на траекторию этот агрегат обеспечить не мог в принципе.... Пожалуй хуже этих ракет был только американский же носитель "Вэнгард", взорвавшийся 8 запусков из 11.
Итак, американцы очень стремились к тому, чтобы первыми добраться до Луны - не прошло и года с запуска первого спутника земли ПС-1 и они начали свои попытки. 1958 год ознаменовался пятью попытками американцев достичь Луны, первая из которых состоялась 17 августа 1958 - четыре с использованием носителя "Тор Эйбл" и один с использованием "Юноны-II" - однако не совсем провальным был только запуск "Пионера-3" с "Юноны-II" - однако аппарату удалось преодолеть только треть расстояния до Луны. Во всех прочих случаях все закончилось взрывами ракет и отказами разгонного блока.
2 января 1959 года была запущена первая в истории лунная станция - "Луна-1". Станция была предельно незамысловатой: счетчик Гейгера и сцинтилляционный счетчик для учета ионов и радиации в космосе, магнитометр, счетчик метеоритов, килограмм натрия и заряд для его испарения и получения визуального подтверждения полета к Луне и эксперимента по созданию искусственной кометы, пара передатчиков и блок аккумуляторов. Станция была проще "Пионеров" - на борту американского аналога была еще и фотокамера и система радиопередачи фотоснимков, предназначенные для съемки Луны на подлете, и если повезет - то с орбиты. Но "Пионеры", так и не смогли сблизиться с Луной для съемки. А вот первые автоматические межпланетные станции "Луна" (они же "Лунники") летали куда удачнее.
Запуск "Луны-1" прошел отлично - но аппарат промахнулся мимо Луны на 6 000 километров. Кстати - для первого раза это был очень неплохой результат: американский "Пионер-4", запущенный в марте 1959, ставший первым американским аппаратотм вообще сумевшим долететь до окрестностей Луны, промахнулся мимо естественного спутника Земли на 60.000 километров - в прочем для аппарата, запущенного с такого чудовищного агрегата как "Юнона-II", результат был очень даже хорош. Так что советский результат был крайне неплох - советские системы управления показали себя отлично, и тем более было обидно, что промах был связан не с недостатками носителя или аппарата, а с наземным оборудованием: антенны связи были неправильно смонтированы и давали неточную информацию о текущем положении носителя в атмосфере, из-за чего наведение было проведено с ошибками. Однако полет нельзя считать полным провалом. Как и с ПС2 это скорее был частичный успех. Магнитометр засек внешний магнитный пояс Земли (правда не долетевший до Луны "Пионер-3" впервые обнаружил его полугодом раньше), были впервые в истории напрямую измерены параметры солнечного ветра, теоретически предсказанного еще в XIX веке Р. Кэррингтоном и Дж. Фитцджеральдом - а заодно и окончательно доказано его существование. Эксперимент с искусственной кометой позволил подсветить местоположение станции и доказал, что солнечный ветер является фактором, формирующим кометный хвост; также было установлено отсутствие у Луны собственного значимого магнитного поля, что позволило сделать первые предположения о её строении. Небольшим бонусом было то, что ракета разогнала станцию несколько сильнее чем ожидалось - поэтому промахнувшаяся станция стала первым в истории аппаратом достигшим второй космической скорости - то есть первым аппаратом покинувшем область влияния гравитации Земли и вышедшим на орбиту вокруг солнца - что практически доказало возможность совершения полетов к другим планетам. Надо сказать, что именно выход на орбиту искусственного спутника Солнца и достижение второй космической скорости стали тем, что более всего удивило американцев, для которых вторая космическая скорость была тогда недостижимой. Они сомневались в советских заявлениях - однако через 8 часов после промаха по Луне американская радиообсерватория в Калифорнии все же смогла засечь сигнал "Луны-1" и оценить её траекторию. Вскоре после её полета американцы и запустили свой "Пионер-4", запущенной с "Юноны-2" и промазавший на 60.000 км - но сумевший хотя бы набрать искомую вторую космическую скорость.
Запуск 18 июня 1959 закончился аварией - не отработал двигатель 3-й ступени, но 12 сентября 1959-года к Луне отправилась однотипная "Луне-1", не немного усовершенствованная "Луна-2". Все измерения сделанные "Луной-1" были повторены, собраны дополнительные данные - а 13 сентября 1959 станция успешно врезалась в Луну, подняв неплохо видимое с Земли в мощные телескопы облако пыли. Относительная скорость соударения составила 3,3 км/с, так что станция оставила после себя немаленький кратер (несколько десятков метров) - но все же доставила на Луну вымпел - шар собранный из пятигранников, на котором были выгравированы гербом СССР и дата запуска.
За успехом "Луны-2" последовал запуск "Луны-3" - первой советской межпланетной станции с фотокамерой и оборудованием для передачи снимков на Землю. Фототелевизионный комплекс включал в себя автоматическую фотолабораторию для автоматического проявления и закрепления снимков в условиях космического полета. И хотя американцы первыми смогли сделать подобный агрегат - "Луна-3" стала первым в истории человечества аппаратом, который смог снять поверхность другого небесного тела. Аппарат был оснащен не только аккумулятором, но и солнечными батареями, а так же первыми в истории двигателями ориентации космического аппарата и годной системой управления "Чайка" - "Луна-3" была первым в истории аппаратом способным автоматически поддерживать ориентацию в пространстве необходимый период времени - подобного на тот момент не было даже у американцев. Помимо задачи съемки обратной стороны Луны, перед аппаратом стояла задача совершения гравитационного маневра - набора скорости за снижения высоты в гравитационном поле небесного тела, теория которого была разработана советским инженером немецкого происхождения Ф.А. Цандером, старшим другом и наставником С.П. Королёва, еще в 1920-х. Впоследствии именно этот прием использовался при разгоне всех станций направлявшихся к дальним гранциам солнечной системы - "Вояджерами" и "Новыми Горизонтами". Однако первым его должна была выполнить "Луна-3". Её полет была полным успехом. Станция, стартовавшая 4 октября 1959 года, всего через 9 месяцев после "Луны-1" успешно повторила наблюдения "Луны-1" и "Луны-2", достигла Луны, и в процессе совершения гравитационного маневра (бывшего одной из задач миссии) сделала 29 снимков обратной стороны Луны - правда качество было не ахти, и 12 снимков были безнадежно испорчены из-за несовершенства передатчика - однако 17 снимков покрывали около половины поверхности луны - из них 12 - не видимую с Земли сторону. 27 октября того же года на страницах советских газет была опубликована смонтированная из снимков фотография обратной стороны Луны, на которой были написаны присвоенные свежеоткрытым, расположенным на обратной стороне Луны, лунным морям (Море Мечты и Море Москвы) и кратерам названия. Станция так же успешно совершила гравитационный маневр. Этот успех настолько потряс весь мир, и так ярко продемонстрировал превосходство Советского Союза в космических технологиях, что американцы приняли решение сконцентрировать на лунной гонке просто баснословные ресурсы.
К сожалению два следующих запуска были неудачными из-за неполадок с носителем... После успеха "Луны-3" фокус советского проекта сместился на мягкую посадку аппарата на Луну. Ракета-носитель "Луна" уже была недостаточна для этой части лунного проекта - крупная лунная станция, оснащенная тормозным двигателем и спускаемым аппаратом для посадки на поверхность даже в теории выходила тяжеловатой. Новым носителем стала "Молния", разработка которой только завершалась. Однако история ракеты-носителя "Луна" на этом не окончилась. Удачную ракету переименовали в... "Восток-Л". И ксиати именно на ракете этой модели летали в космос Белка и Стрелка на борту Спутника-5. Впоследствии слегка доработанную и более надежную версию этого носителя обозначили просто "Восток". Да, доработанная "Луна" была именно тем носителем, на котором совершил свой полёт Ю.А. Гагарин.
Американцы, впрочем все еще оставались на этом этапе. Была сделана попытка (и не одна) вывести оснащенную фотокамерой АМС "Пионер" на орбиту лунного спутника или, как минимум, наконец-то сфотографировать Луну вблизи, а так же, наконец-то, доставить на Луну (в компанию к советскому) американский вымпел. Последняя задача была возложена на новую серию АМС: "Рейнджер". Угробив еще 3 "Пионера" и 3 "Рейджера", они все же смогли попасть в Луну в апреле 1962, через 3 года после запуска "Луны-2" - во многом благодаря началу использования для запуска "Рейнджера-4" не практически неуправляемой "Юноны-II", а новой ракеты-носителя "Атлас" с разгонным блоком "Аджена", одной из самых удачных ракет среднего класса в истории освоения космоса, сравнимой только с лучшими советскими ракетами. Ракета успешно запустила и вывела на путь к Луне станцию, однако у аппарата на подлете отказала камера и система управления - так что попытка сфотать Луну с траектории подлета не удалась, но хоть вымпел доставили. Не увенчалась успехом и следующая американская попытка сфотографировать Луну - неисправными оказались солнечные батареи "Рейджера-5", а аккумулятор сел еще по пути на Луну - да и по Луне аппарат тоже промахнулся... В принципе американцы смогли получить первые фотографии Луны, сделанные американской станцией только в 1964 году - почти через 5 лет, после полёта Луны-3. Правда и у нас второй этап лунной гонки шел не гладко... Но это уже - другая история, про другой этап лунной гонки...
Продолжение следует...
Вырезал из прямого эфира крайнего пуска.
Ракета-носитель Alpha от Firefly Aerospace впервые вышла на орбиту 1 октября, всего через несколько часов после того, как Космические силы США объявили о заключении с компанией контракта на сумму 17,6 млн долларов на миссию 2023 года для демонстрации экстренного (адаптивного к оперативным потребностям нац.безопасности) космического запуска.
Джейсон Мелло, президент Firefly Space Transport Services, сказал, что контракт с космическими силами «меняет правила игры», открывая возможности на высококонкурентном рынке запусков для обеспечения национальной безопасности.
Как новичок, Firefly предстоит нелегкий путь, «но для нас было очень важно получить наш первый контракт с космическими силами», — сказал Мелло.
Контракт касается миссии Tactically Responsive Space TacRS-3, в рамках которой Firefly запустит небольшой спутник Millennium Space на низкую околоземную орбиту в течении 24 часов.
«Мы выиграли контракт у очень жестких конкурентов», — сказал он.
Мелло присоединился к Firefly менее года назад после ухода из ВВС США. Он сказал, что об таком запуске говорили еще во время его службы, но для этого никогда не было достаточно средств или возможностей. «Теперь есть реальный толчок к быстрому реагированию на угрозы и развитию этого оперативного потенциала», — сказал он.
По словам Мелло, компания предлагает ракету-носитель Alpha, которая может вывести 1000 кг на низкую околоземную орбиту, в качестве альтернативы другим небольшим ракетам-носителям. Он сказал, что новая версия Alpha будет поднимать до 1400 кг.
Для адаптивного запуска еще одним преимуществом является наличие более одного места запуска. Сейчас Firefly запускается только с базы космических сил Ванденберг в Калифорнии, но также планирует запуск с мыса Канаверал во Флориде .
По словам Мелло, демонстрация TacRS-3 имеет большое значение для Firefly, так как позволяет получить опыт работы с военными заказчиками. «Это определенно поможет нам как компании стать более зрелой и соответствовать операционным требованиям».
Следующий запуск, запланированный для Alpha, — это NASA Venture Class Launch Service Demonstration 2, запланированная на конец этого года. Между тем, между этим моментом и тем, когда в следующем году стартует миссия космических сил, «мы собираемся очень тесно сотрудничать с Millennium над интерфейсами, чтобы обеспечить плавную интеграцию», — сказал он. «Мы уже начинаем эти процессы».
Более долгосрочная цель Firefly — выход на рынок запусков космических аппаратов национальной безопасности с будущей ракетой носителем среднего класса, который компания разрабатывает в сотрудничестве с Northrop Grumman .
«Сейчас мы планируем рассмотреть NSSL Phase 3, — сказал Мелло.
Космические силы планируют выбрать поставщиков запуска в 2024 году для контрактов на запуск космического корабля национальной безопасности (NSSL) Phase 3. United Launch Alliance и SpaceX выиграли вторую фазу в 2020 году, и скоро понадобится продлевать эти контракты.
В августе Northrop Grumman объявила, что выбрала Firefly для модернизации первой ступени ракеты Antares американского производства , чтобы положить конец нынешней зависимости Northrop от поставок из за рубежа компонентов первой ступени. Модернизированный Antares 330, который будет использовать семь двигателей Firefly Miranda вместо российских, будет поддерживать коммерческие услуги НАСА по пополнению запасов космической станции.
Предполагается, что новая средняя ракета-носитель компании сможет выводить на низкую околоземную орбиту более 13 000 кг.
Одна вакансия, два кандидата. Сможете выбрать лучшего? И так пять раз.