Владимир Молодцов - Пилотируемые космические полеты

Учитывая работы по созданию кислородно-водородных двигателей, вполне естественно, что новые модификации Н1 разрабатывались в расчете на их применение. В одном из вариантов (программа Н1Л3ВIV) блок Г заменялся на кислородно-водородный блок С. В этом случае при снижении массы лунного ракетного комплекса на опорной орбите до 92,6 тонны его масса на трассе Земля-Луна возрастала на 3,6 тонны, а на орбите Луны – на 1,3 тонны. Это позволяло увеличить экипаж ЛОК до 3 человек и втиснуть в лунную кабину двух космонавтов. Очевидно, что для того, чтобы получить новое качество, нужно было увеличить массу полезной нагрузки на орбите искусственного спутника Земли.

В мае 1969 года в ЦКБЭМ был выпущен аванпроект по теме Н1М, который рассмотрел многие проблемы по исследованию космоса, в том числе широкомасштабное изучение Луны, полет на Марс, постоянная орбитальная станция. Для выполнения поставленных задач была предложена новая ракета-носитель Н1Мсо стартовым весом 4250 тонн и массой выводимой полезной нагрузки 150 тонн. Причем эта ракета коренным образом отличалась от того варианта, который предлагал еще в 1965 году С. П. Королев. На первой ступени устанавливалось 36 двигателей НК15 тягой по 154 тонны каждый. В качестве разгонного блока использовались кислородно-водородные блоки С и Р. Водород использовался и на третьей ступени – блок М. Блок С был предназначен для разгона к Луне, а блок Р – для торможения и выхода на орбиту Луны. Лунный орбитальный корабль с экипажем из трех человек был внешне похож на ЛОК программы Н1Л3, но масса его возросла до 14,5 тонн, а стыковочный узел был оборудован внутренним переходом подобно «Союзу». Лунный посадочный корабль ЛКМЭ обеспечивал посадку на Луну и пребывание на ней двух или даже всех трех космонавтов. Перед стартом к Земле бытовой отсек ЛОК не отстреливался.

Несмотря на индекс Н1М ракета представляла собой фактически новую разработку, а уровень затрат на ее создание был сопоставим с расходами по теме Н1Л3. Естественно, что в условиях жиденького финансирования Н1 на новые траты никто не пошел. К тому же, главный конструктор ЦКБЭМ В. П. Мишин предлагал начать создание ракеты Н1М параллельно с отработкой Н1. Поэтому для создания лунного комплекса стали рассматриваться варианты со сборкой на орбите Земли или Луны с помощью двух-трех запусков уже разработанной Н1. Но для их реализации требовалось сначала отработать саму Н1. А с этим, как видно, возникали сложности.

Соединенные Штаты Америки же, наращивая усилия, с успехом продолжали реализацию программы «Аполлон». 14 ноября 1969 годастартовал корабль «Аполлон12»,на борту которого находились астронавты Чарльз Конрад, Аллан Бини Ричард Гордон. Старт проходил в грозовую погоду и чуть было не окончился трагически. Реактивная струя от двигателей ракеты-носителя «Сатурн5» вызвала электрический разряд в облаках, от которого отключились некоторые системы корабля. Тем не менее, ракета отработала штатно и вывела корабль к Луне. Лунная кабина, которую пилотировали Ч. Конрад и А. Бин, совершила посадку на поверхность Луны в Океане Бурь всего в 200 метрах от автоматической станции «Сервейор3». Во время выходов на поверхность астронавты сняли с «Сервейора» телекамеру, ковш-захват, срезали кусок кабеля. Время пребывания астронавтов на поверхности Луны составило 31 час 30 минут.

Поскольку политические цели программы «Аполлон» были достигнуты, стали раздаваться голоса о прекращении дальнейших полетов. Чтобы хоть как-то обезопасить себя от возможных дальнейших сокращений (ведь уже были отменены полеты «Аполлон-18, –19, –20») НАСА назначило командирами экипажей на два ближайших полета опытнейшего Джемса Ловелла и первого американца «заглянувшего» в космос» Алана Шепарда.

Очередной запуск по программе «Аполлон» состоялся 11 апреля 1970 года. В этот день начался полет «Аполлона-13»с экипажем в составе Джеймса Ловелла, Джона Суиджертаи Фреда Хейса. Астронавты должны были исследовать лунную поверхность в районе кратера Фра Мауро. Уже после выхода на трассу перелета к Луне на борту взорвались баки с кислородом, в результате чего полностью обесточился основной блок. Астронавты перешли в пристыкованную лунную кабину. Посадка была отменена. Специалисты подозревали, что в результате взрыва оказался поврежденным маршевый двигатель. Поэтому для коррекции траектории, необходимой для возвращения на Землю, пришлось четырежды включать двигатель посадочной ступени, рассчитанный на одно длительное включение. Космонавты оказались на грани гибели. И только благодаря мужеству экипажа и поддержке наземного центра управления полетом в Хьюстоне «Аполлон-13», совершив облет Луны, вернулся на Землю. Ну, как тут не поверить в магию числа 13. Этот полный драматизма полет послужил основой для одноименного голливудского фильма. Между прочим, экипаж не только сам спасся, но и спас от закрытия всю программу «Аполлон», которое бы неминуемо последовало в случае их гибели.

Потребовалось некоторое время для доработки системы энергопитания, поэтому очередной запуск к Луне состоялся лишь 31 января 1971 года. При этом стартовая масса ракеты «Сатурн-5» вместе с кораблем «Аполлон-14» составила 2986 тонн. Пилотировал « Аполлон14»экипаж в составе первого американского астронавта Аллана Шепарда, а также Эдгара Митчелаи Стьюарта Руса. В ходе этой экспедиции был также критический момент, грозивший отменой посадки на Луну. После выхода на трассу полета к Луне при перестроении отсеков удалось только с шестой попытки состыковаться с лунной кабиной. Кроме того, замыкание в одной из электрических цепей грозило выключением посадочного двигателя задолго до достижения лунной поверхности, а при спуске в течение некоторого времени не захвата поверхности бортовым радиолокатором. Но, в конце концов, все закончилось успешно, и лунная кабина с А. Шепардом и Э. Митчелом совершила посадку в материковый район Фра Мауро. При выходах астронавты использовали ручную двухколесную тележку, при этом они собрали 44,5 кг лунного грунта и прошли пешком около 3 км. Кстати, во время этого похода Эдгар Митчел оступился, упал и не смог самостоятельно подняться. Ему помог А. Шепард. Это к слову о том, что советский космонавт должен был высаживаться на Луну в одиночку. А общая продолжительность пребывания А. Шепарда и Э. Митчела на Луне составила 33 часа 30 минут.

Последние три полета по программе «Аполлон» относились к этапу J. Он характеризовался увеличенным (до 67 часов) временем пребывания астронавтов на Луне и расширением программы научных исследований. В связи с этим возрастала масса и командного модуля (до 48,7 тонны), и лунной кабины (до 16,3 тонны). Соответственно возрастал стартовый вес ракеты-носителя «Сатурн5». В связи с этим тяга двигателя F1 была форсирована и достигала 710 тонн. Одновременно была понижена высота опорной орбиты: с 191 до 167 км. Для увеличения ресурса лунной кабины на ней была установлена еще одна батарея емкостью 415 Ампер-часов. Кроме того, начиная с этого полета, астронавты использовали усовершенствованные скафандры.