В 2022 году должно состояться возвращение нашей страны на Луну: впервые за 45 лет с хвостиком к спутнику Земли отправится отечественный космический аппарат, «Луна-25». Старт пока что ожидается в окно с мая по октябрь. Порталы Indicator.Ru, InScience.News и «Живая история науки» решили отметить это событие серией публикаций обо всех успешных (более или менее) советских лунных миссиях. Сегодня у нас рассказ о первых попытках мягкой посадки на Луну.
Напомним, что в начале лунной программы СССР в ОКБ-1 (ныне — РКК «Энергия») начали прорабатывать сразу четыре варианта лунных миссий: так называемая программа «Е». Станции серии Е-1 должны были попасть в Луну без торможения, доставив на Луну вымпел СССР. Именно к этой серии относились «Луна-1», ставшая первой в мире искусственной планетой и искусственной кометой, и «Луна-2», впервые оказавшаяся на поверхности спутника Земли. Миссия Е-2 должна была сфотографировать обратную сторону спутника Земли, Е-3 — то же самое, но под другим углом освещения Солнцем, Е-4 — станция для подрыва на Луне ядерного заряда (идея была предложена Яковом Зельдовичем, по его же настоянию от нее и отказались).
Мы уже рассказали про два более-менее успешных запуска миссии Е1 (которые стали именоваться «Луна-1» и «Луна-2»), а также про триумф миссии Е2 —«Луна-3» с первой попытки идеально вышла на траекторию и передала снимки обратной стороны Луны. После этого успеха уже в 1959 году началась работа над следующим поколением станций, которые получили название Е6 и Е7. Первая серия была направлена на мягкую посадку на Луну, а вторая — для выхода на орбиту спутника Луны и ее картографирования.
Разрабатывалась для станций (как для лунных, так и для полетов к Венере и Марсу) и новая четырехступенчатая ракета-носитель, которая сначала получила индекс 8К78, а позднее — и общепринятое название «Молния».
Как мы помним, станция «Луна-3» полетела в октябре 1959 года. Новую платформу делали более трех лет. И неудивительно: посадка на Луну — гораздо более сложный процесс, чем даже ее облет и фотографирование. При этом нужно было учитывать даже то, что совершенно неизвестно, что из себя представляет поверхность Луны. В то время господствовала теория, что Луна покрыта толстым слоем пыли, и спускаемый аппарат может просто утонуть в пыли. Ходит даже байка (подтвержденная документально), что на одном из совещаний выведенный из себя Королев даже написал записку «Луна твердая! Сергей Королев» (в скобках отметим, что Королев написал записку уже после пуска первых станций Е6, а также совсем по-другому поводу и совсем другими словами — речь шла о том, как сажать лунный корабль с человеком. И в тексте было развернуто: «Посадку ЛК следует рассчитывать на достаточно твердый грунт типа пемзы»). Станция Е-6, благодаря новой ракете и новой баллистике выведения, весила гораздо больше первых лунных платформ — ракетчики обещали почти полторы тонны, в итоге Е6 первой серии (было изготовлено три аппарата в этой серии) потянула на 1422 кг.
На самой станции находилось три научных прибора: магнитометр разработки ИЗМИР АН СССР, сейсмограф, созданный в ИФЗ АН СССР, и счетчик космических излучений разработки НИЯФ АН СССР.
Сам спускаемый аппарат делался по типу «Ваньки-встаньки» — со смещенным центром тяжести для того, чтобы в любом случае камера, с которой планировалась передача панорамы лунной поверхности, оставалась сверху. Три станции первой серии были готовы к началу 1963 года. Но, в отличие от «Луны-3», успех пришел далеко не сразу. И мы с вами доберемся до него тоже не в одну статью.
Первый запуск Е6 состоялся 4 января 1963 года (по факту это была E-6 №2, номером первым был испытательный макет, его мы не будем учитывать). Сбой произошел после отработки трех ступеней — четвертая не включилась (отметим, что это был уже десятый пуск «Молнии», и только два из них прошли совсем без сбоев).
Месяц спустя, 2 февраля 1963 года состоялась новая попытка, которая прошла еще хуже: отказ на этапе третьей ступени, ракета упала где-то в районе Гавайев.
С третьей попытки ракета отработала на отлично, но увы — когда потребовалась коррекция траектории для выхода аппарата к Луне, двигатель сработал — но станция полетела дальше, пройдя в 8500 километрах. Поскольку в каком-то смысле Луна была достигнута, станция получила название «Луна-4». Позже выяснилось, что в сбое была повинна система астронавигации, которая, во-первых, не очень хорошо определяла положение станции, а затем и вовсе «потеряла» Солнце и Землю. Коррекция траектории прошла «в никуда». Магнитометр и сейсмограф не пригодились, но какие-то научные данные счетчик частиц передал. С Земли успели провести 12 сеансов связи с аппаратом, в том числе последний — на расстоянии 1 миллион километров.
По итогам «использования» первых станций Сергей Королев предоставил в Межведомственный научно-технический совет по космическим исследованиям при АН СССР краткий технический отчет, рассекреченный недавно.
«Проведенные пуски объектов "Е6" № 2,3,4 позволили оценить работы новых систем, выявить и устранить ряд дефектов в аппаратуре и агрегатах носителя и объектов».
Впереди предстоял долгий (гораздо более долгий, чем все рассчитывали) путь к мягкой посадке на Луну.
Новые полимеры ускорят разрушение органических загрязнителей в воде