"Земля - колыбель Человечества, но не может же оно всё время находиться в колыбели", - писал ещё в начале XX века русский учёный Константин Циолковский.
12 апреля исполняется 60 лет с того момента, как человек впервые покинул свою колыбель: в этот день советский космонавт Юрий Гагарин на борту корабля "Восток" впервые вышел в околоземное космическое пространство, совершив полный оборот вокруг Земли.
Именно этот день считается официальным началом космической одиссеи Человечества, которая с переменным успехом продолжается и сегодня.
Немецкая "бабушка" космических ракет
С известным выражением "Война – двигатель прогресса" можно соглашаться или спорить, но в отношении истории покорения космоса это на 100% так: покорение космических пространств стало лишь "побочным результатом" развития ракетных технологий, изначально задумывавшихся для куда менее благородных целей.
К примеру, сама идея заняться разработкой ракет на жидком топливе (а именно такие ракеты являются основой современной космонавтики) в Германии появилась из-за того, что разработка твердотопливных ракет запрещалась Версальскими соглашениями.
В процессе выяснилось, что жидкотопливные двигатели, хотя и куда более сложные в проектировании и разработке по сравнению с традиционными для того времени твердотопливными ракетами (такими как, например, в знаменитых "Катюшах") обладают рядом важных преимуществ. В первую очередь – такие двигатели обеспечивают больший удельный импульс (грубо говоря, способы сильнее разогнаться, использовав то же количество топлива).
Выяснилось также, что жидкотопливные ракеты – по крайней мере, в теории! – способны стать оружием невиданной до тех пор дальнобойности и точности.
Эта идея очень заинтересовала Гитлера, планировавшего войну с островной Англией – и именно агрессивным замыслам нацистского лидера мы обязаны бурному росту ракетных технологий в Германии. Собственно, разработанная Вернером фон Брауном для нужд Третьего рейха ракета "Фау-2" может считаться первой настоящей ракетой современного типа, в которой уже присутствовали основные знакомые нам технические решения.
Благодаря своей высокой скорости и траектории полёта, ракету "Фау-2" было почти невозможно перехватить с помощью тогдашних систем ПВО, что, казалось, делало её идеальным "оружием возмездия" для укрывшихся на своём острове англичан.
Впрочем, военный эффект от данного технического достижения был более чем скромным: за всё время войны по Лондону, к примеру, выпустили около 2000 ракет "Фау-2", что стоило жизней 2700 лондонцам.
Министр вооружения Третьего рейха Альберт Шпеер в своих воспоминаниях писал, что ставка на проект "Фау-2" была одной из колоссальных ошибок.
"Гитлер мог обрушить на Англию три десятка ракет общей мощностью 24 тонны взрывчатки в сутки, что является эквивалентом бомбовой нагрузки всего лишь дюжины "Летающих крепостей", - писал Шпеер в послевоенных мемуарах. - Чтобы сбросить такое же количество взрывчатки, какое было сброшено американцами при помощи четырёхмоторных бомбардировщиков B-17 ("Летающая крепость"), пришлось бы использовать 66 000 "Фау-2", на выпуск которых понадобилось бы 6 лет".
Вероятно, жидкотопливные ракеты так бы и остались дорогой игрушкой Гитлера, если бы не другое изобретение, сделанное в то же время по другую сторону Атлантики – ядерная бомба. С её помощью всего одна ракета, успешно долетевшая до цели, могла нанести чудовищные разрушения, сравнимые с налётом целой армады бомбардировщиков. А если учесть фактическую невозможность перехватить ракету на подлёте…
В общем, разработками фон Брауна с началом ядерной эры активно заинтересовались по обе стороны опускающегося Железного занавеса.
И тот факт, что с помощью ракет, предназначенных для доставки ядерных боеголовок, можно было полететь ещё и в космос, долгое время был лишь приятным дополнением к их основному назначению. Один только факт: ракета-носитель "Восток", отправившая Гагарина в космос, была не более чем доработанной версией чисто военной Р-7, единственной целью которой было поражение целей на территории "империалистических хищников".
Космическая гонка: как СССР удалось обогнать США
СССР удалось запустить человека в космос всего через 16 лет после окончания чудовищной войны, превратившей в руины почти треть территории страны, к тому же обогнав при этом США - наиболее развитую в промышленном и научном отношении державу того времени. И это, безусловно, поразительное и впечатляющее достижение. И у этого достижения имелся внушительный военно-политический подтекст.
К началу Холодной войны СССР серьёзно отставал от США и их союзников во многих сферах, включая авиацию. По существу, руководители Советского Союза понимали, что "догнать и перегнать" страны НАТО в этой области будет практически невозможно.
Баллистические ракеты могли стать в этом смысле асимметричным ответом на воздушную угрозу "наиболее вероятного противника".
Вторым фактором был географический. Дело в том, что США могли размещать ракеты для поражения целей на территории своих стран-союзников в Европе, что сокращало требования к их максимальной дальности действия до сотен километров. Ракетам СССР же для нанесения удара по США или даже Великобритании требовалось преодолеть уже тысячи километров, так что перед советскими конструкторами стояли существенно более масштабные задачи.
Первая американская ядерная ракета Redstone, впервые поднявшаяся в воздух в 1953 году, имела дальность лишь 370 километров и грузоподъёмность в три тонны. А Советский Союз, пусть и с отставанием (1957 год) запустил ракету Р-7, способную доставить до 5,5 тонн на расстояние до 9,5 (!) тысяч километров.
И вот тут-то и выяснилось самое интересное. Оказалось, что советские ракеты в целом пригодны для космических полётов, а вот американские – нет: не хватает мощности.
Так СССР, начав космическую гонку с отставанием и находясь куда в более худших экономических условиях, вышел на её финишную прямую с существенным опережением.
"Самая несчастная в мире собака"
Впрочем, из предыдущей главы у читателя могло создаться впечатление, что задачу по отправке человека в космос СССР решили как бы между прочим: посадили, мол, Гагарина в баллистическую ракету вместо ядерной бомбы, и…
Разумеется, нет. В результате создания ракет Р-7 Советский Союз оказался у порога космических путешествий, но на то, чтобы через этот порог перейти, понадобилось немало сил и времени.
Начнём с самих ракет-носителей. Да, по мощности они почти подходили для полётов в космос, но почти – не считается. Для того чтобы всё-таки выйти на околоземную орбиту, Р-7 потребовалась доработка, в первую очередь с целью увеличения мощности. Так появилась ракета-носитель "Спутник", а позже другие ракеты-носители так называемого "семейства Р-7", включая "Восток", на котором летал Гагарин, и даже летающие и сегодня "Союзы".
Всего через несколько месяцев после первого запуска чисто военной Р-7, 4 октября 1957 года взлетела первая её космическая модификация – "Спутник", выведшая на орбиту первый же искусственный спутник Земли – "Спутник-1". После его запуска тот факт, что СССР действительно способен летать в космос, стал очевидным для всего мира, что вызвало немалый общественный резонанс, не слишком оптимистичный в США.
Губернатор штата Мичиган Меннен Уильямс, к примеру, обратился к президенту США Эйзенхауэру со стихотворным посланием, в котором упрекал главу государства в том, что "пока Дядя Сэм спит, космос принадлежит коммунистам". Но дело было не только в престиже передовой космической державы: тот факт, что СССР сумел выбраться на околоземную орбиту доказывал, что его ракеты способны достигнуть и территории США, что не могло не вселить тревогу в американское руководство.
А в СССР стали готовиться к решению следующей амбициозной задачи: отправки в космос человека. А для этого сначала надлежало разработать космический аппарат, способный обеспечить его выживание в безжизненном космическом пространстве а затем – безопасное возвращение на Землю.
Но сначала в ответе нуждался вопрос о том, а можно ли вообще выжить в космосе? Не окажется ли, к примеру, слишком убийственной космическая радиация?
Уже 3 ноября в космос отправился второй искусственный спутник Земли, на борту которого находилась простейшая капсула жизнеобеспечения, а внутри неё – первое живое существо, покинувшее Землю, собака Лайка.
Судьба Лайки была, увы, трагичной: её билет в космос был билетом в один конец, так как конструкция "Спутника-2" не предусматривала возвращения на Землю. После запуска ей было отведено около недели жизни, после чего системы жизнеобеспечения должны были исчерпать свой ресурс, и животное должно было погибнуть (в последнюю дозу еды в кормушке добавили порцию яда, чтобы избавить Лайку от мучений). Но это не понадобилось: уже через 5-7 часов полёта Лайка погибла из-за перегрева космического аппарата.
Печальная судьба Лайки тронула сердца людей по всему миру. The New York Times в номере от 5 ноября назвала её "Самой лохматой, самой одинокой, самая несчастной в мире собакой".
Но жертва Лайки была не напрасной: в процессе были получены бесценные научные результаты, ключевым из которых было то, что существовавшие на тот момент технологии способны поддерживать жизнедеятельность пассажира космического корабля.
Уже в июле 1960 года теоретические и практические вопросы создания возвращаемого космического аппарата были решены, и в космос отправились ещё две собаки-испытатели – Лисичка и Чайка. Они должны были стать первыми живыми существами, побывавшими в космосе и вернувшимися обратно, но им не повезло: через 19 секунд после запуска разрушился один из разгонных блоков, и через 38 секунд ракета разбилась. Обе собаки погибли. После этой трагедии, к слову, советские конструкторы задумались о создании системы, способной обеспечить спасение космонавтов на начальных этапах полёта.
Всего через 3 недели, в августе того же 1960-го, успешно слетали в космос и вернулись обратно знаменитые Белка и Стрелка.
Всего с 1960 по 1961 год СССР запустил в Космос 10 собак-космонавтов, шесть из которых выжили. И лишь после того, как четыре запуска четвероногих покорителей космоса прошли удачно, на орбиту решили отправить человека.
Первый полет
Надо сказать, что космический корабль "Восток", на котором отправился в космос Гагарин, представлял собой весьма сложное в техническом отношении устройство: помимо множества систем, непосредственно связанных с полётом, возвратом на Землю, устройств управления и связи, там имелся даже… полноценный туалет.
И это было весьма незаурядным фактом: например, американские космонавты до 1973 года отправляли естественные потребности в пакеты и памперсы различных конструкций, что создавало определённые сложности, в том числе и эстетического плана.
Ещё одной особенностью "Востока" было то, что, хотя полёт должен был продлиться менее двух часов, запас всего необходимого в системах жизнеобеспечения был десятидневным: конструкторы опасались отказа тормозного двигателя, призванного "сбить" корабль с орбиты. Предполагалось, что, если это и правда случится, Гагарин должен был спокойно дождаться, пока корабль сам замедлится о трение в верхних слоях атмосферы – по расчётам, на это потребовалось бы как раз 10 дней. К счастью, эти экстренные меры не понадобились.
Первый полёт проходил в автоматическом режиме, что и породило разговоры о том, что Гагарин, мол, в своём полёте "просто лежал" и мало чем отличался от тех же Белки со Стрелкой. Это не так. "Восток" был оснащён и системой ручного управления, благодаря которой Гагарин мог бы взять управление на себя в случае необходимости. Такой необходимости не возникло: "Восток" успешно совершил полный виток вокруг Земли, занявший у корабля 1 час и 48 минут, после чего сошёл с орбиты и полетел обратно на Землю.
Наиболее сложным – как физически, так и психологически – должен был стать последний этап полёта: при входе в атмосферу "Восток" и его пассажир испытали 3-5 кратные перегрузки, к которым Гагарин, будучи опытным лётчиком, был, впрочем, готов. Последнее испытание ожидало первого космонавта в последние минуты полёта: после того, как он катапультировался из "Востока", его чуть не отнесло в Волгу.
Однако, управляя стропами парашюта, Гагарину всё же удалось совершить удачную посадку без повреждений.
А что у них?
Уже после того, как Советский Союз начал первые опыты с собаками, стало ясно: "коммунисты" готовятся к отправке в космос человека. Проиграть и второй этап космической гонки американцы себе позволить не могли, и в НАСА начинают делать всё возможное, чтобы перегнать Советы хотя бы здесь.
Задача им предстояла по меньшей мере нетривиальная: как уже было сказано выше, ракет, способных доставить человека на орбиту у США не было. Правда, в 1958 году американцам всё-таки удалось создать носитель (т.н. Jupiter-C), способный развивать первую космическую скорость, но это было то ещё чудо техники: по сути недостающую мощность "добрали", прикрутив к ракете несколько связок твердотопливных ракет Sergeant. Из трёх запусков этой ракеты носителя два оказались неудачными, но в ходе третьего в 1958 году всё-таки сумели вывести на орбиту первый американский искусственный спутник Explorer.
Но для доставки в космос человека устройство с такой надёжностью определённо не годилось. Нужно было искать альтернативу, и её нашли путём… подмены понятий: если нельзя вывести космонавта на орбиту, то давайте хотя бы "выпихнем" его за пределы атмосферы и поставим галочку "сделано"! По сути американский космический корабль взлетел вверх, достигнув максимальной высоты в 184 километра, после чего развенулся и "упал" обратно на Землю. Весь полёт продлился 15 минут. В ходе которых, правда, первому американскому астронавту Алану Шепарду даже дали немного "порулить" кораблём, получившим имя Freedom 7, проверив, как тот реагирует на команды об изменении ориентации в пространстве.
По факту же по-настоящему полетели в космос американцы (в лице астронавта Джона Гленна) лишь в феврале 1962 года, использовав свою новейшую разработку – ракету-носитель Atlas-D. К слову, Atlas-D тоже была модернизированной для космических целей версией чисто военной ракеты – "межконтиненталки" Convair SM-65 Atlas.
Впрочем, с появлением у американцев "настоящих" космических ракет ситуация в космической гонке кардинально переменилась: с 1962 года американцы стали летать в космос существенно чаще советских космонавтов, а вскоре стартовала и первая чисто гражданская космическая программа "Аполлон" со специальным и только для неё разработанным сверхтяжёлым носителем Saturn V, за которой последовала программа Space Shuttle.
СССР взяли в космической гонке ещё два престижных трофея (первый выход в человека в открытый космос и первая пилотируемая орбитальная станция), но зато американцы высадились на Луну.
Что дальше?
После прекращения Холодной войны и распада СССР космическая одиссея человечества утратила взятый в 60-е бурный темп.
Символом эпохи стало закрытие в 2011 году (в полувековой юбилей космонавтики!) легендарной американской программы Space Shuttle. Оказалось, что "Шаттлы" слишком дороги, и для решения существующих задач, например, доставке космонавтов и астронавтов на МКС вполне хватает российских ракет – наследниц всё той же первой советской Р-7. Космонавтика очевидно сделала шаг назад.
Но возможно, она лишь просто брала разгон для прыжка.
Не последнюю роль в воскрешении интереса к космическим исследованиям сыграл американский бизнесмен Илон Маск и его SpaceX с его космическими кораблями многоразового использования и амбициозными планами полёта на Марс и Венеру уже в самое ближайшее время.
Не отстают и правительства крупнейших мировых держав. И в этом смысле добрую услугу человечеству может сыграть весьма прискорбное обострение международной обстановки в последние годы: в условиях возрождения настроений времён Холодной войны, проекты времён Холодной войны, включая космическую гонку, снова на повестке дня.
И вот уже и США, и Россия с Китаем планируют строительство лунных баз и обдумывают полёты на Марс и к более удалённым планетам Солнечной системы.
Впрочем, космическая эра – это не только мечты о дальних космических полётах. Космические технологии уже уверенно вошли в нашу жизнь: телевидение и мобильная связь, интернет и прогнозы погоды – даже сложно представить, насколько сильно (и строго в худшую сторону) изменилась бы наша жизнь, лишись мы достижений прошедшего полувека космической эры.
Вряд ли инженеры и космонавты 60-х годов могли хотя бы приблизительно представить себе, как сильно изменят мир их труды и свершения. И точно так же нам сегодня сложно представить, к каким неожиданным результатам может привести дальнейший прогресс в этой сфере.
К сожалению, Украина сегодня находится на обочине пути, ведущего людей к звёздам. Последний раз гражданин нашей страны, Леонид Каденюк, побывал в космосе в 1997 году. Правда, рассматривалась возможность отправки украинского космонавта на МКС в 2014 году за счёт "Роскосмоса", но по понятным причинам этого так и не произошло.
В 2012 году прекратил работу украинский спутник "Сич-2". В 2014 году было прекращено украино-американское сотрудничество по проекту "Антарес". В настоящее время единственной ниточкой, связывающий Украину с космосом являются двигатели РД-843, разрабатываемые КБ "Южное" и используемые в четвёртой ступени европейской ракеты Vega. Но и эта нить рискует оборваться: после аварии при запуске ракеты VV17, предположительно вызванной неполадками именно в четвёртой ступени, европейцы задумались об отказе от двигателей украинского производства в пользу двигателей немецкого производства.
Правда, буквально недавно Кабмин принял решение профинансировать создание украинского космического спутника "Сич-2-1".
Но это лишь малая доля тех возможностей, которыми могла бы обладать страна, с расположенным на ее территории "Южмашем".
Впрочем, в праздник о грустном говорить не хочется.
Обилие проектов, которые сейчас реализовываются или обсуждаются в мире, дают надежду, что в ближайшие десятилетия Человечество сделает еще больший рывок по освоению космоса и 100 лет полета Гагарина земляне встретят уже побывав на других планетах.
