Земля – космос – Луна - Самарий Наумович Минчин

Использование Луны в качестве промежуточного космодрома открывает весьма заманчивые перспективы. Так, академик А. А. Благонравов считает, что «…космонавтика не только обслуживает другие науки, помогает им развиваться. Она сама представляет собой науку, которая, как и всякая другая, не может стоять на месте, а нуждается в развитии. Поэтому запуски к Луне и на Луну означают для нее качественный скачок вперед […]. Но для специфических задач космических исследований следует учитывать и возможность того, что Луна может стать вспомогательной производственно-энергетической базой для космических полетов…»

В ближайшие десятилетия изучение космоса и утилизация его ресурсов, несомненно, будут интенсивно возрастать. Это потребует организации многочисленных полетов к самым различным районам нашей Солнечной системы и большого внимания к снижению стоимости упомянутых экспедиций.

Особенно эффективным оказывается использование (при перелетах на межпланетные расстояния) топливных и энергетических ресурсов небесных тел сравнительно небольшой массы – Луны и астероидов. Так, например, дозаправка топливом на Луне космического аппарата, летящего по маршруту Земля – Марс – Земля, снижает его стартовый вес в несколько десятков раз.

Если на Луне не будет обнаружено каких-либо видов топлива (пригодных для непосредственного использования), то для его синтеза можно будет использовать воду (полученную из лунных пород), разлагая ее на водород и кислород, которые являются прекрасными компонентами ракетного топлива, обеспечивающего высокую удельную тягу.

Трудности, возникающие на Земле при хранении жидкого водорода и кислорода из-за низкой температуры их кипения, неизмеримо легче будут преодолеваться на Луне и в космическом пространстве, так как в вакууме очень резко возрастает эффективность применения теплоизоляции, что позволяет сохранять сжиженные газы практически без потерь в течение весьма длительных отрезков времени.

Благодаря техническому совершенствованию комплекса ракет-носителей и повышению их мощности происходит снижение стоимости доставки грузов на Луну.

Предполагаемое уменьшение общей стоимости отправки полезного груза с Земли на поверхность Луны представлено на рис. 12 (по данным американской печати); там же для сравнения приведена стоимость вывода груза на невысокую орбиту спутника Земли. Как видно из графика, стоимость доставки грузов на Луну за 8 лет (с 1960 года) уменьшилась почти в 100 раз и продолжает энергично падать.

Рис. 12. Предполагаемое уменьшение стоимости доставки полезного груза с Земли на невысокую орбиту спутника и на поверхность Луны (1 фунт равен 453 граммам)

ПОЛЕТЫ АВТОМАТИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЛУНЫ ЛЕТОПИСЬ ЗАПУСКОВ

Достижение ближайших к Земле небесных тел долгое время оставалось только мечтой человечества. Лишь в наше время удалось преодолеть гравитационный барьер и создать летательные аппараты для длительных полетов в космическом пространстве. Ведущая роль в решении этой грандиозной проблемы принадлежит советской науке и технике.

В октябре 1957 года был произведен запуск первого в мире искусственного спутника Земли, ознаменовавший начало космической эры. Для вывода спутника на околоземную орбиту ему необходимо было сообщить первую космическую скорость, значение которой у поверхности Земли составляет 7,9 километра в секунду. Вслед за первым спутником в космос был запущен ряд советских тяжелых искусственных спутников Земли.

В результате дальнейшей творческой работы советских ученых, конструкторов, инженеров и рабочих была создана многоступенчатая ракета, последняя ступень которой развивала вторую космическую скорость – 11,2 километра в секунду. Достижение второй космической скорости открыло возможности межпланетных полетов по заранее заданным траекториям. Это позволило начать систематическое изучение и освоение межпланетного пространства.

Понятно, что первым объектом нашего внимания стало наиболее близкое к Земле небесное тело – наш «вечный» естественный спутник Луна.

Советская программа изучения Луны и окололунного пространства выполняется последовательно и планомерно. Она предусматривает:

– экспериментальные исследования в окололунном пространстве и, в частности, изучение гравитационного и магнитного полей Луны;

– изучение недоступной для наблюдений с Земли части лунной поверхности;

– исследования излучения Луны в тех участках спектра, которые недоступны для наблюдений с Земли из-за поглощения земной атмосферой;

– изучение деталей лунной поверхности с максимальной разрешающей способностью;

– непосредственные экспериментальные исследования на поверхности Луны.

Последовательность выполнения программы обусловлена возможностями ракетно-космических комплексов, которые вначале позволяли решать наиболее простые задачи космической баллистики с последующим их усложнением:

– пролет вблизи Луны;

– прицельное попадание в заданный район;

– облет Луны;

– жесткая посадка с частичным гашением скорости V поверхности;

мягкая посадка с практическим гашением скорости до нуля у поверхности;

– выход на селеноцентрическую орбиту;

– облет Луны с возвращением на Землю;

– посадка на Луну и возвращение на Землю.

Таким образом, при создании автоматических станций для исследования Луны необходимо было, с одной стороны, обеспечить выполнение предусмотренных общей программой задач данного полета и, с другой стороны, учесть возможности существующих ракетно-космических комплексов.

С каждым последующим запуском перед автоматическими станциями ставились все более и более сложные научные и технические задачи с учетом, естественно, ранее накопленных сведений.

Полеты советских автоматических станций к Луне начались с 1959 года, и этот год вошел в историю мировой науки и техники, как год советских космических ракет. Советский Союз в соответствии с программой освоения космического пространства в тот год провел успешные запуски космических ракет к Луне и на Луну.

2 января 1959 года впервые к Луне отправилась космическая ракета с автоматической станцией «Луна-1» на борту.

4 января станция прошла вблизи Луны (на расстоянии 5000 – 6000 километров), а затем, продолжая полет, вышла на околосолнечную орбиту и стала первой искусственной планетой Солнечной системы. Стремительно удаляясь в пространство, она несла на себе вымпел Страны Советов.

Первый межпланетный полет советской космической ракеты открыл славную страницу в изучении космического пространства и продемонстрировал всему человечеству гигантский научно-технический прогресс, достигнутый трудящимися первой в мире страны победившего социализма.

Мир был поражен и восхищен успехом советской науки и техники. Мечта становилась реальностью, и «Луна-1» получила второе, неофициальное, название – «Мечта».

Полет станции «Луна-1», помимо отработки старта ракеты-носителя, в строго заданное время (обусловленное точностью полета к Луне) позволил испытать системы управления ракетой, энергопитания аппаратуры и терморегулирования в контейнере, а также радиотехнические средства связи и контроля траектории полета.

В результате полета станции «Луна-1» удалось получить ряд важных научных данных. Уточнено расположение внешнего радиационного пояса, окружающего Землю и получены новые сведения о составе заряженных частиц в этом поясе. Впервые проведены измерения магнитного поля на больших расстояниях от Земли. Измерена интенсивность первичных космических лучей, а также рентгеновского и гамма-излучений в межпланетном пространстве. Начато непосредственное