Читать книгу Секреты американской космонавтики - Александр Железняков - Страница 17

В предыдущей главе был упомянут проект «Фарсайд» – вариант запуска спутника с воздушного шара. Если бы его удалось реализовать, то американцы могли бы запустить первый в мире спутник на сутки (!) раньше, чем это сделали мы. К счастью, история не знает сослагательного наклонения.

Идея об использовании воздушных шаров в качестве стартовых площадок для высотных ракет родилась задолго до того, как человечество научилось строить большие и мощные космические ракеты-носители. Концепцию такого способа запуска предложили в 1949 году американцы Майк Льюис, Стивен Сингер и Джордж Халвортсон, бывшие участниками экспериментальных пусков ракет типа «Аэроби» с корабля американских ВМС «Нортон Саунд». Суть идеи состояла в том, чтобы поднять ракету в верхние слои атмосферы на аэростате, а потом дать команду на включение двигателя. Этот способ был и проще, и дешевле, чем пуск с поверхности Земли. Да и результат при этом ожидался неплохой.

В конце 1940-х – начале 1950-х годов запускаемые с воздушного шара ракеты предполагалось использовать для изучения ионосферы. Но скоро данная концепция получила «космическое» развитие. На Международном конгрессе по астронавтике, состоявшемся в 1956 году в Риме, группа американских ученых, среди которых были Майк Фостер, Курт Стелинг и Раймонд Миссерт, предложила применять запускаемые с воздушного шара ракеты для изучения околоземного космического пространства. В качестве стартовой площадки предполагалось использовать гигантский аэростат «Скайхук» объемом 112 тысяч кубометров. Пуск ракеты должен был состояться, когда воздушный шар поднимется на высоту 21 километр.

Чуть позже те же специалисты предложили использовать воздушный шар для запуска спутников небольшой массы (около 20 килограммов) на низкую околоземную орбиту. При этом предполагалось применять аэростаты меньшего объема, чем «Скайхук», но поднимать их на большую высоту (около 30 километров).

Когда Фостер, Стелинг и Миссерт еще только озвучивали в Риме свое предложение об использовании воздушного шара для запуска высотных ракет, в США полным ходом уже шли работы в рамках проекта «Фарсайд» (Farside – обратная сторона Луны). Заказчиком выступили американские ВВС, а исполнителем – компания «Эйроньютроник Системс». Научное оборудование готовили специалисты из Мэрилендского университета.

Основной целью разработчиков, как это видно из названия проекта, являлся естественный спутник Земли. Точнее обратная, невидимая с поверхности нашей планеты сторона Луны. Хотя многие историки считают, что такое название проекту было дано ради красного словца.

Но для начала американцы намеревались с помощью ракеты «Фарсайд-1» поднять полезную нагрузку на высоту порядка одного радиуса Земли (около 6370 километров). Для этого головная часть ракеты должна была достичь скорости, превышающей первую космическую. Если бы в конце участка разгона ракету направили горизонтально, то, в принципе, она могла бы стать искусственным спутником Земли. Вот это «если» и позволило впоследствии говорить о том, что американцы едва не опередили советских конструкторов в гонке за первый спутник.

А ведь могли бы. И не в принципе, а вполне реально. Недаром осенью 1957 года Сергей Павлович Королев так спешил запустить первый спутник. И не «Авангарда» он опасался, работы по которому шли ни шатко ни валко, а именно «Фарсайда». Это в отношении американцев мы говорим «если бы, да кабы». А вот Королев бы точно воспользовался возможностью развернуть ракету горизонтально, проводи он работы в этом направлении.

Впрочем, не буду далее рассуждать на эту тему. Что случилось, то случилось – американцы не использовали даже теоретическую возможность стать первыми в космосе. И дать «немедленный ответ Советам» они также не смогли.

Ракета «Фарсайд-1» представляла собой четырехступенчатую ракету, собранную из широко применявшихся в то время твердотопливных зондирующих ракет типа «Рекрут» и «Локи».

Первая ступень носителя представляла собой связку из четырех ускорителей с тягой 27 тонн каждый. При этом ускорители должны были весить вместе около 5400 килограммов при весе полезной нагрузки порядка 680 килограммов. Таким образом, воздушному шару надо было бы поднять на высоту 24 километра чуть больше 6 тонн. Предполагалось, что к моменту выгорания топлива в двигателе первой ступени на высоте около 3,2 километра скорость ракеты возрастет до 2,4 километра в секунду.

Вторая ступень представляла собой ракету с жидкостным ракетным двигателем общим весом 560 килограммов. На ней были размещены аппаратура управления (22 кг) и третья ступень весом 90 килограммов.

Третьей ступенью должна была служить пороховая ракета на долгогорящем топливе с тягой 900 килограммов и продолжительностью горения 20 секунд, по истечении которых ракета имела бы скорость около 8 километров в секунду, достаточную для выхода на орбиту высотой 320 километров.

Полеты по программе «Фарсайд» были начаты осенью 1956 года.

На первом этапе испытывался аэростат, который должен был стать стартовой площадкой. Но вместо ракеты в гондоле воздушного шара размещался ее габаритно-весовой макет.

Состоялись три испытательных полета.

6 ноября 1956 года аэростат стартовал с полигона на острове Уоллопс (штат Виргиния) и, совершив недолгий полет, там же и приземлился. Большего от него в тот день и не требовалось.

Следующий полет состоялся в июне 1957 года. На этот раз перед аэростатом ставилась задача посложнее: ему предстояло подняться в воздух в штате Калифорния на западном побережье США, а приземлиться на восточном побережье, совершив высотный дрейф над всей территорией Соединенных Штатов. Эксперимент прошел чрезвычайно успешно. Во время полета не произошло никаких неожиданностей, даже незначительных – аэростат спокойно и величественно проплыл над всей Америкой.

Третий, заключительный, полет состоялся 7 августа. В этот раз перед аэростатом также ставилась задача трансконтинентального перелета, только теперь с восточного побережья на западное. И этот полет тоже был успешным. Немного мешал ветер, но все закончилось благополучно.

Два успешных перелета через все Соединенные Штаты, а также готовность самой ракеты, позволили перейти ко второму этапу испытаний. Так как были запланированы реальные пуски, эксперименты перенесли на затерянный в Тихом океане клочок суши – атолл Эниветок, где пятью годами ранее велись испытания ядерного и термоядерного оружия.

Первая попытка отправить ракету «Фарсайд» в космос была предпринята 25 сентября 1957 года, но оказалась неудачной. Поднявшись на высоту 20 километров, воздушный шар по непонятной причине рухнул вниз и утонул вместе с ракетой в океане.

Любопытная деталь. Сразу после гибели аэростата в США предположили, что он упал не сам по себе, а был… сбит русскими, которые вознамерились сорвать испытания. Тем более что в сентябре 1957-го года в районе атолла Эниветок видели эскадру кораблей Тихоокеанского флота, совершавшую учебное плавание. Но быстро разобрались, что да как. Советские корабли были под таким жестким контролем, что пуск зенитной ракеты с борта одного из судов не остался бы незамеченным.

Вторая попытка была предпринята 3 октября, ровно за сутки до запуска советского спутника, ставшего первым в мире. Как я уже отмечал, именно в ходе этого эксперимента мог бы «родиться» первый рукотворный объект во Вселенной, если бы такая цель ставилась перед исследователями. Но задачи у них были иными.

К тому же и во время этой попытки не все прошло гладко – достигнув высоты 27 километров, аэростат неожиданно стал снижаться. Когда от глади океана его отделял 21 километр, был послан радиосигнал в систему зажигания ракеты. Пробив оболочку аэростата, ракета рванулась ввысь, но сработали только первые две ступени. Ко всему прочему она сбилась с курса, и максимальная высота подъема составила около 800 километров. Размещенные в головной части приборы вследствие высоких перегрузок оказались неработоспособны.

Следующую попытку запустить «Фарсайд» предприняли уже после начала космической эры, 7 октября 1957 года. На этот раз всерьез задумывались над возможностью запустить спутник. Требовался немедленный ответ на эпохальное достижение Советского Союза и «наверху» цеплялись за любую возможность. Но из-за короткого замыкания в пусковом механизме ракеты она стартовала преждевременно, когда аэростат достиг высоты всего 18 километров. Вновь сработали лишь первые две ступени, и вновь приборы в головной части не выдержали перегрузок. Как показали измерения наземных радиолокаторов, максимальная высота подъема ракеты составила 645 километров. Правда, скорость оказалась явно недостаточной, чтобы вывести хоть что-то на орбиту, поэтому и этот пуск значится лишь экспериментальным.

Четвертый полет по программе «Фарсайд» состоялся 11 октября, но был менее удачным, чем два предыдущих – оболочка аэростата лопнула на высоте 30 километров при прохождении холодных слоев атмосферы.

Пятый аэростат был запущен 20 октября. И хотя этот полет оказался успешнее, чем предыдущие, в его ходе не удалось полностью реализовать задуманное. Так, сработали только три ступени из четырех, вновь пострадали приборы в головной части ракеты – наблюдатели на Земле принимали сигналы в течение всего четырех сотых секунды. Однако была достигнута рекордная высота – 3220 километров.

Последний полет по программе «Фарсайд» состоялся 22 октября. Наученные горьким опытом предыдущих неудач, специалисты решили пускать ракету не вертикально вверх, а под некоторым углом к вертикали. Старт состоялся на высоте 29,4 километра, и впервые нормально отработали все четыре ступени ракеты. Измерения показали, что расчетная скорость – 7,9 километра в секунду – была достигнута. Но вновь отказал бортовой передатчик, а радиолокаторы потеряли малоразмерную «полезную нагрузку» (длиной 32 сантиметра и диаметром 16 сантиметров) на высоте 4350 километров. Согласно сделанным расчетам, она достигла высоты не менее пяти тысяч километров или. Ряд специалистов впоследствии предположил, что головная часть ракеты, запущенной 22 октября 1957 года, вышла на орбиту искусственного спутника Земли и стала первым американским «сателлитом». Но так рассуждают только те, кому этого очень хочется. Ни в одном серьезном справочнике нет даже намека на то, что проект «Фарсайд» завершился запуском спутника.

Вероятно, были бы предприняты и другие попытки пусков «Фарсайдов». Да вот незадача – закончились воздушные шары. Их изготовили шесть штук, и все они были использованы.

Американские средства массовой информации довольно язвительно писали в те дни о «сомнительной технической реализуемости проекта». Действительно, запуск многоступенчатой ракеты с аэростата оказался весьма сложным мероприятием. Даже если речь шла о пуске всего лишь зондирующей ракеты, а не космического носителя.

Критика прессы, а также неутешительные результаты первой фазы проекта, заставили американские ВВС отказаться от продолжения работ по созданию ракеты «Фарсайд-2», предназначавшейся для пусков в сторону Луны. «Чтобы добро не пропадало», все наработки по «Фарсайду» были переданы гражданскому ведомству – Национальному консультативному комитету по аэронавтике (National Advisory Committee for Aeronautics, NACA), предшественнику Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (National Aeronautics and Space Administration, NASA).

Пуски ракет с борта аэростата продолжались еще несколько лет. Но их целью была не Луна, а лишь отработка технологий перспективных носителей.

Потом об аэростатах, как о стартовых площадках для космических ракет, надолго забыли. Вновь такую возможность стали рассматривать только в конце 1990-х годов, когда разгорелась борьба за так называемый «Икс-Прайз» – награду в 10 миллионов долларов, назначенную для энтузиастов-конструкторов, которые смогли бы создать пилотируемый летательный аппарат для суборбитальных космических полетов и совершить на нем два подряд успешных полета в течение двух недель.

Например, один из участников соревнований, израильский коллектив «Аэроспейс Текнолоджиз» (IL Aerospace Technologies) во главе с Довом Чартарифски, разрабатывал ракету «Негев-5» (Negev-5), которая как раз и должна была стартовать с борта воздушного шара, поднятого на высоту 30 километров. Сразу скажу, что эта работа закончилась ничем – приз получила американская команда во главе с Бартом Рутаном, а израильтяне не предприняли ни одной попытки испытать свое творение.

И хотя сама по себе идея об использовании воздушного шара в качестве стартовой площадки не умерла, и, возможно, такие попытки еще будут предприниматься, маловероятно, что они окажут какое-нибудь заметное влияние на исследования космоса. У человечества есть более мощные и, главное, более надежные средства для этих целей. Вот их-то и будут использовать. А аэростаты? Это для любителей острых ощущений.