Реферат: История космического соперничества СССР и США. Ночи со спутником

История космического соперничества СССР и США. Ночи со спутником

Хардести Вон, Айсман Джин

В конце сентября 1957 года Сергей Королев переехал из ОКБ-1, своего экспериментального конструкторского бюро, расположенного в пригороде Москвы, на новый сверхсекретный ракетный полигон в Казахстане. Переезд был неожиданным и засекреченным, окутанный тайной, как и все, связанное с деятельностью Королева. Как ведущий конструктор баллистических ракет с большой дальностью действия он оставался неизвестным в своей стране, несмотря на то что стоял на переднем крае создания советской техники и пилотируемых космических кораблей. В предыдущем месяце под его наблюдением произошел успешный запуск ракеты Р-7 (СС-6), «семерки», которая могла поражать удаленные целы ядерными зарядами. Скрытый переезд Королева в Казахстан означал, что Р-2 является теперь частью засекреченного плана запуска первого в мире искусственного спутника. Учитывая все технические недоработки, запуск, который планировался на Международный геофизический год, был рискованным мероприятием. Однако смелая попытка сулила колоссальные пропагандистские возможности: продемонстрировать новейшие достижения советской технологии и опередить американцев в том, что станет одной их самых памятных технологических вех в истории человечества.

Из Москвы Королев улетел со своим новым аппаратом, окрещенным «Спутником», на удаленный испытательный полигон в Центральной Азии – Байконур. Весь проект был окутан наивысшей секретностью. Королев намеревался установить спутник в носовой части мощной Р-7, готовящейся к запуску на начало октября.

Они вплотную приблизились к порогу исторического запуска только после длительного процесса подготовки. Весь предыдущий месяц был заполнен бешеной гонкой, целью которой являлось завершение сборки спутника. Требовательный и внимательный к мельчайшим деталям, Королёв настойчиво добивался от своего персонала, чтобы форма спутника получилась той, которую он позже назвал «простой и выразительной формой естественных небесных тел» — сферической. По настоянию Королёва получившаяся металлическая сфера была тщательно отшлифована, чтобы обеспечить хорошее отражение солнечных лучей от поверхности спутника и тем самым уменьшить его нагрев и повысить заметность при полете над атмосферой Земли.

Михаил Хомяков, бывший главным конструктором спутника, и талантливые сотрудники королёвского ОКБ-1 разделили его на две полусферы, а затем сварили в вакууме. Маленький спутник содержал в себе радиопередатчик, батареи и приборы для измерения температуры, которые вместе весили около 90 кг — для того времени массивный объект для запуска в космос. Накануне полета Королёв поместил свое создание на специальный пьедестал, завернул в бархат, испытывая пред ним благоговение, как перед яйцом Фаберже. Таким образом он хотел показать своим сотрудникам уникальную важность спутника. Этот маленький сверкающий объект был предвестником новой эпохи в истории ракетостроения. Впервые увидев спутник, знаменитый советский летчик-испытатель Марк Галлай выразил свое уважение и восхищение, назвав спутник «элегантным мячиком с антеннами, развивающимися, как у скачущей лошади».

Как только спутник доставили в отдаленный Байконур, процесс сборки ракеты начался самым серьезным образом. «Спутник-1» осторожно поместили в носовой части Р-7. Все это происходило в специальном «космическом помещении». Здесь соблюдался строгий режим чистоты, и техники в белых халатах занимались кропотливой подготовкой к полету. Михаил Ребров, который был в команде, готовящей запуск, вспоминал дотошность Королёва, который был известен всем, кто стоял у истоков советской космической программы, просто как «Генеральный конструктор». Всякий раз, когда Королёв появлялся в ангаре, все замолкали, напряженно ожидая его обычных требовательных замечаний, не прощающих никаких уступок и погрешностей, которые могли бы привести к поломке, и проникаясь высоким предназначением этого сверхсекретного проекта.

Конструкция спутника не имела никаких исторических параллелей; это было оригинальное произведение технической мысли, созданное с продуманной простотой, от которого требовалось лишь одно — вес спутника не мог превышать 100 кг. Сферическая форма соответствовала требованию Королёва, чтобы объект легко помещался в носовой части Р-7. Конструкция ракеты требовала легкого выхода спутника сразу после отделения обтекателя носового конуса. Исполнение отражало простоту королёвского подхода: он решил, что там будут два передатчика, питаемых серебряно-цинковыми батареями, один с частотой 20, 005 МГц, а другой 40, 002 МГц. Выбор таких частот означал, что радиосигналы со спутника будут доступны для приема на огромных расстояниях, прежде всего — радиолюбителям, работающими в коротком и ультракоротком радио-диапазонах. Радиосигналы со спутника излучались в виде телеграфных импульсов длительностью примерно 0, 3 секунды. Когда один радиопередатчик работал, другой находился в режиме паузы. По плану посылаемые спутником прерывистые радиосигналы «бип-бип-бип» должны были развлекать радиолюбителей и ученых во всем мире в течение двух недель. Космический аппарат был маленьким, всего лишь 45 см в диаметре, но Королёв был уверен, что его отражающая поверхность обеспечит хорошую заметность спутника невооруженным глазом. Советская сторона хотела, чтобы первый искусственный спутник легко можно было обнаружить визуально либо по радиосигналу, потому что это наблюдение мировой аудиторией подтвердило бы новую веху в развитии технологий.

«Спутник-1» был выведен на орбиту ракетой Р-7, самой мощной управляемой ракетой, которая в то время была в СССР. Впечатляющий носитель состоял из центрального тела ракеты и четырех заостренных ускорителей. На старте двигатель сердцевины и ускорители запускались одновременно. Каждый навесной ускоритель был оснащен одним двигателем, создающим тягу 110 т на уровне моря. Спустя примерно две минуты после старта четыре навесных ускорителя отделялись от сердцевины. Ракета продолжала полет, поднимая Р-7 вверх и выводя спутник на орбиту. Разработка Р-7 отразила впечатляющую возможность Советов выводить на орбиту огромные по тем временам грузы (и соответственно, способность посылать ракеты с боеголовками для поражения удаленных целей). В 1957–1958 годах Р-7 выведет на орбиту несколько искусственных спутников. Ее преемник, носитель «Восток», впервые запущенный в сентябре 1958 года и способный выводить на орбиту полезный груз в 5 т, являлся усовершенствованной конструкцией Р-7. Эта была та самая ракета, которая в 1961 году поднимет в космос первого советского космонавта.

Волнующий запуск спутника на орбиту произошел в пятницу, 4 октября, ровно в 22 часа 28 минут 34 секунды по московскому времени. Этот решающий день был наполнен незначительными задержками. И все-таки все эти срывы, как и недели напряженнейшего труда, померкли в памяти, когда Р-7 с ревом оторвалась от земли. Из командного укрытия Королёв и его ведущие помощники Василий Рябиков, Валентин Глушко, Мстислав Келдыш и Николай Пилюгин через перископы следили за историческим запуском. Ответственность за проведение запуска ракеты была возложена на Бориса Чекунова. В тот момент, когда Чекунов нажал на кнопку, пять двигателей ракеты заработали, образуя один яркий огненный бушующий пожар, и земля сотряслась от удара тяги в 508 т. Ракета величаво поднималась в небо, набирая скорость до 27 840 км/ч. Достигнув высоты 227 км, центральный двигатель отключился. «Спутник-1» со своими четырьмя пружинящими антеннами вышел на свободную орбиту вокруг Земли. Орбита с наклоном в 65° к плоскости экватора представляла собой эллипс с удалением от Земли на расстояние от 226, 7 до 940, 8 км. Не успел спутник начать свой орбитальный полет, как на Землю пошли радиосигналы; первой подтвердила прием отчетливых «бип-бип-бип» с орбиты спутника советская станция, рас-положенная на Камчатке. Никита Хрущев, который в то время присутствовал на совещании на Украине, получил сообщение об успешном запуске спутника приблизительно в 23 часа. Хрущев разделил энтузиазм Королёва, объявив о наступлении новой эры, эры, «которая на деле продемонстрировала преимущества социализма».

Первое сообщение о спутнике пришло в Вашингтон весьма эффектным образом — во время заседания в рамках МГГ, проводимого в здании Национальной академии наук, и было подобно грому среди ясного неба. Репортер Уолтер Салливан, освещающий новости науки для New York Times, приехал в столицу страны, чтобы присутствовать на конференции, посвященной МГГ. Среди участников совещания началось общее движение, вызванное слухом о запуске спутника либо в Советском Союзе, либо в Соединенных Штатах. В интерьере здания Национальной академии наук, под нарядным орнаментальным куполом, была выставлена для обозрения полномасштабная модель спутника «Авангард». Выполненный в натуральную величину макет «Авангарда» и сигналы спутника, летающего вокруг Земли, привлекли внимание Салливана и других присутствующих, включая советских представителей. Последние не делились подробностями относительно планов Советского Союза запустить свой спутник. Вечером 4 октября Салливан присутствовал на специальном приеме в Советском посольстве, расположенном на Пятнадцатой улице. Среди присутствовавших были известные американские ученые: Джеймс Ван Аллен из Университета штата Айова, Уильям Пикеринг, директор лаборатории реактивного движения в Пасадене, Херб Фридман, ученый-исследователь, занятый в ракетной программе военно-морских сил, и другие светила. Там был также Анатолий Благонравов, глава советской делегации на конференции МГГ. Благонравов, хотя и являлся высокопоставленным официальным лицом, обладающим доступом ко многим секретам советской ракетной программы, ничего не знал о запуске ракеты с космодрома Байконур за день до этого.

Вскоре после того как Салливан прибыл в посольство, советский атташе отозвал его в сторону, чтобы тот подошел к телефону. В последовавшем напряженном разговоре новостной отдел New York Times проинформировал Салливана о только что полученном телеграфном сообщении из агентства новостей «Рейтер», объявившем о запуске русскими спутника на орбиту. Объект, названный «Спутником», в это самое время вращался вокруг Земли и подавал радиосигналы для наземных станций слежения. Когда взволнованный Салливан вернулся на званый вечер, он остро осознавал, что является единственным, кто владеет этими новостями огромной важности. Без колебаний он спешно сообщил старшему американскому исследователю с правом совещательного голоса Ллойду Беркнеру о замечательном русском космическом достижении. В свою очередь, Беркнер, не теряя времени, распространил новость дальше. Он хлопнул в ладоши, чтобы привлечь внимание собравшихся гостей, и затем объявил новость, предложив тост за успех Советов в запуске первого в мире искусственного спутника. Ошарашенные зрители присоединились к тосту Беркнера. Как позже рассказывал Салливан, советские делегаты были в восторге, они улыбались, не скрывая своей радости.

Смотрите в небеса!

Зрелище «Спутника» на орбите за пределами атмосферы — с неустанно передаваемым по радио «бип-бип-бип» — быстро захватило внимание глобальной аудитории, включающей ученых, радиолюбителей, военных из разведслужб и бесчисленных зрителей, взобравшихся на крыши со своими биноклями. Это событие было значительной вехой для всего человечества, вехой, не имеющей исторических прецедентов, а для русских — техническим триумфом безмерного значения. Французская Figaro от 7 октября поймала настроение момента, поместив главный заголовок на всю ширину полосы: «Миф стал реальностью: земная гравитация покорена». С плохо скрываемым восхищением французская газета отмечала, что Соединенные Штаты — страна, редко проигрывающая в «технической области», — теперь оказались перед необходимостью наверстывать, двигаясь «по спирали иллюзий и горьких размышлений».

В этот же день британская Manchester Guardian выразила мнение, что теперь Советский Союз владеет громадным техническим мастерством, недавно приобретенным потенциалом, чтобы отправить ракеты к планете Марс. В более мрачной заметке Guardian отметила угрожающий военный облик «Спутника», выражая мнение, что «Русские могут теперь создавать ракеты, способные поражать любые намеченные цели в любой точке мира». Запуском искусственного спутника в период МГГ, отмечала Guardian, были подтверждены некоторые миролюбивые намерения со стороны Советского Союза, но Запад будет безрассудно храбрым, если проигнорирует стратегический подтекст «Спутника» в контексте холодной войны.

Неделей позже журнал Time попытался очертить эпохальное значение «Спутника» для американцев. Журнал представил все событие как новую главу в долгой истории человеческих исследований, поиск новых рубежей: «Запуск русского “Спутника” является первой успешной попыткой человека проплыть в океане космоса, окружающем Землю». По словам Time, советское техническое мастерство, проявившее себя как ошеломляющий сюрприз, представляет «красный триумф». Конкурирующий американский спутник «Авангард», ко времени этих публикаций завязший на Земле, не мог состязаться с русским «Спутником» по главным параметрам «вес, орбита и высота». Русский «Спутник-1» весил поразительные 83, 5 кг. Для сравнения американцы надеялись запустить на орбиту пробную версию спутника «Авангард» весом менее 2 кг.

Как напечатали редакторы Time, русские с присущей им смелостью забросили «Спутник-1» на эллиптическую орбиту, которая пройдет вблизи всех населенных районов Земли (планировалось, что орбита американского «Авангарда» пройдет над югом Европы и более всего над Советским Союзом). Кроме того, апогей «Спутника» на орбите составил 895 км, что, по расчетам журнала, выходило за пределы внешних слоев атмосферы. Согласно Time причина поражения американцев в этой «космической гонке» стала очевидной в первую неделю октября: Соединенные Штаты не использовали свои более крупные военные ракеты, вместо этого полагаясь на «Викинг» военно-морских сил — маломощную ракету, которая, по словам журнала, «едва-едва способна» запустить маленький спутник «Авангард» на орбиту. Эта критика «Авангарда» спустя несколько недель оказалась пророческой. Глядя далеко вперед, заключила Time, русское научное сообщество уж созрело, и зависимость от немецких специалистов давно прошла — «Русские теперь могут быть самостоятельными».

«Спутник-1» будет вращаться вокруг Земли до конца января 1958 года, когда он покинет орбиту и сгорит в атмосфере Земли. Вначале «Спутнику», чтобы совершить полный оборот вокруг Земли, требовалось 96 минут и 12 секунд. Со временем сопротивление атмосферы стало укорачивать время оборота вокруг Земли, и параметры орбиты постоянно сокращались с неизменной скоростью. На ракету-носитель, первоначально находившуюся приблизительно на той же самой орбите, действовали те же факторы. И «Спутник-1» и его носитель были обречены на короткую жизнь. Однако постоянное снижение орбиты «Спутника» в первые недели октября, когда он совершал свои впечатляющие обороты вокруг Земли, не было заметным.

Первое появление «Спутника» над большим городом, провозглашенное посредством его радиосигналов, стало моментом ликования. Советский Союз предпринял хитроумные шаги, чтобы привлечь мировое внимание к его постоянно сдвигающейся орбитальной траектории. На второй день, во время интенсивного всеобщего любопытства «Спутник-1» появлялся над Берлином не менее 13 раз. Дублин, к удивлению и восхищению его жителей, был удостоен такого же числа «визитов». Другие города столкнулись с меньшим числом появления «Спутника» в эти памятные дни: Нью-Йорк — 7 раз, Лондон — 6, Токио — 6, Вашингтон — 5. Однако визуальное наблюдение «Спутника» на орбите было возможно только ночью. Наблюдение за «Спутником» невооруженными глазами, когда он быстро двигался по ночному небу — часто с яркостью звезды, — производило глубокое впечатление на всех. Ни один созданный человеком объект еще никогда не достигал такой огромной высоты и не вращался вокруг Земли. В действительности, как сообщили позднее, эти наблюдатели часто могли видеть не маленький спутник, а ракету-носитель, имеющую бо?льшую отражательную способность.

Русские стремились быстро дополнить октябрьский сюрприз запуском второго спутника, названного просто «Спутник-2». Всегда склонный к празднованиям, Хрущев — главное лицо, принимающее решения, — приказал запустить «Спутник-2» в канун 40-й годовщины Октябрьской революции 7 ноября. Официальное распоряжение произвести запуск было подписано 12 октября и отражало желание Хрущева полностью использовать колоссальный пропагандистский триумф, который возник в связи с первым спутником. Однако подготовка ко второму запуску, согласно документам, была нелегкой задачей для Королёва и его команды, которые были вынуждены работать в течение очень узкого временного интервала — менее месяца. Задача становилась более сложной и в связи с решением, что «Спутник-2» понесет в космос собаку. Для исторического запуска была выбрана дворняга по имени Лайка — и неизбежная мученическая смерть Лайки впишет новую главу в хроники истории космоса. Советы проводили неоднократные запуски высотных ракет с собаками, но в случае с Лайкой плана безопасного возвращения собаки не существовало. Огромное число случайностей сопровождало рождение «Спутника-2», так как последняя ступень — сам спутник — должен был быть изготовлен без каких-либо аналогий в истории техники. Инженеры делали основные наброски, и они передавались рабочим прямо в цех. Получившееся изделие было собрано, по выражению Бориса Чертока, «путем подгонки по месту». Одним ключевым изменением в конструкции «Спутника-2» было, однако, решение не отделять спутник от центрального ускорителя после достижения заданной высоты. Иначе говоря, второй спутник с Лайкой на борту состоял полностью из ускорителя Р-7.

Запуск «Спутника-2» состоялся 3 ноября; старт прошел без неприятностей, и завершился выводом спутника с собакой-пассажиром на орбиту. Бортовое электропитание было ограниченным, достаточным для поддержания приборов и системы жизнеобеспечения Лайки в течение около шести дней. Собака размещалась в герметичной капсуле, оборудованной раздаточными устройствами для воды и пищи. Посредством электродов измерялись пульс и кровяное давление Лайки. Телеметрия со «Спутника-2» предоставила частичную летопись жизни Лайки в космосе. Она благополучно перенесла запуск с большим ускорением и неизменно находилась в спокойном состоянии в течение полета. По имеющимся сведениям, она лаяла и съела какую-то часть своего корма в ходе своего несчастливого путешествия в космосе. Когда электропитание закончилось, Лайка погибла из-за чрезмерного нагрева капсулы. Позднее Советы выпустили новую марку сигарет с изображением Лайки на упаковке — в честь собаки-пионера.

В отличие от «Спутника-1», второй спутник был оснащен некоторым числом научных приборов, это было сделано для того, чтобы второй запуск был чем-то бо?льшим, чем просто эффектное воздушное представление, и связывали их с целями МГГ. «Спутник-2» имел орбиту с апогеем 1660 км. Западные ученые были поражены количеством и совершенством приборов на втором искусственном спутнике. Среди различных экспериментов на «Спутнике-2» Советы провели ряд точных и детальных измерений солнечной радиации. В итоге полезная нагрузка спутника весила около 500 кг, что было качественным скачком по сравнению со «Спутником-1». Скрытый смысл для западных военных стратегов был очевидным и угрожающим: благодаря ракете Р-7 Советы овладели средством для создания мощного межконтинентального баллистического носителя.

Скорая последовательность запусков двух спутников в течение октября– ноября 1957 года провозгласила наступление новой космической эры. В этой новой области человеческих исследований Советский Союз утвердил себя первопроходцем. В официальных средствах массовой информации Москва постаралась отобразить ошеломляющий успех своей космической программы как доказательство превосходства социалистического строя в России. Своим вкладом в науку и человеческий прогресс марксизм-ленинизм открыл новое яркое будущее для человечества. Если это и так, то был сделан один незаметный шаг в сторону исходной важности ракетостроения для национальной безопасности — срочной необходимости построить эффективный межконтинентальный баллистический носитель.

Более того, Москва спланировала дополнительные яркие космические представления в ближайшее время и далее: 15 мая 1958 года был запущен «Спутник-3», двумя годами позже последовали «Спутник-4» и «Спутник-5». Кульминацией серии спутников будет запуск в 1961 году Юрия Гагарина, ставшего первым человеком на околоземной орбите. Как оказалось, это был золотой период советской космической программы, последовательность успешных запусков была возможной благодаря мощной Р-7, военной ракете, которая была умно использована Хрущевым для развивающейся советской космической программы.