Пятьдесят лет в космической баллистике

Третий искусственный спутник Земли — автоматическая научная станция

И так уж случилось, что мои разработки, выполненные в группе Тихонравова, как это не парадоксально, наиболее полно были реализованы в ОКБ Янгеля при создании межконтинентальных баллистических ракет серии Р-16!

Конечно, написанием диссертации я занимался «в свободное от основной работы» время. А основная работа была связана с решением ряда задач по теме: «Исследования по вопросу создания искусственного спутника Земли», заказанной нашему институту С. П. Королёвым в конце 1953 года. С появлением этой темы в НИИ-4 официально начинается исследование проблем, решение которых требует широкого использования методов космической баллистики. У нас уже было много наработок по этой теме, так что в её своевременном выполнении мы были уверены.

На мою «долю» выпали три задачи. Во — первых, задача анализа погрешностей вывода спутника на заданную орбиту, обусловленных отделением спутника от носителя. Здесь особых проблем не возникало, так как я решал аналогичные задачи применительно к межконтинентальной баллистической ракете. Во — вторых, задача, связанная с конструкторской проработкой автоматизированного спутника, компоновкой его элементов и составлением весовой сводки. Здесь предполагалось, что спутник будет предназначен для проведения научных исследований в космосе. Поэтому мною, основываясь на разработках кабины для высотной ракеты ВР-190 (проект М. К. Тихонравова), был предложен вариант автоматизированного спутника, который содержал все требуемые элементы, кроме состава научной аппаратуры, которую должны были определить ученые Академии наук СССР. В — третьих, задача оценки вероятности столкновения спутника с естественными космическими телами, движущимися вблизи Земли. Эта разработка особенно запомнилась, так как была первой моей печатной работой! И как впечатляюще она смотрелась на страницах журнала «Ракетная техника»!

П. Е. Эльясберг

Наши разработки, выполненные по этой тематике, были фактически результатом многолетних исследований, проведенных группой Тихонравова, и завершились они подготовкой под его руководством эскизного проекта искусственного спутника Земли. В этом проекте содержалось обоснование характеристик спутника, параметров различных систем, входивших в состав спутника, предлагались наиболее совершенные, на наш взгляд, конструктивные решения спутника и его элементов. Проект сыграл историческую роль в развитии космонавтики. Именно результаты наших исследований, представленные ученым АН СССР в конце 1955 года, способствовали принятию ими положительного решения о создании в ОКБ С. П. Королёва искусственного спутника Земли. В истории космонавтики этот спутник был третьим, он был выведен на орбиту 15 мая 1958 года, представлял собой фактически начиненную исследовательскими приборами автоматическую научную станцию, просуществовавшую в космосе до 6 апреля 1960 года.

Итак, в реализованном коллективом ОКБ Королева варианте уникального спутника «содержался» и труд нашего института! Так уже случилось, что наши разработки 1955 года «перекочевали» в ОКБ Королева вместе с М. К. Тихонравовым и членом «группы Тихонравова» Л. Н. Солдатовой, которая приняла самое активное участие в работе коллектива ОКБ. Таким образом, наш проект ИСЗ в какой?то мере был использован в разработках ОКБ Королева, и поэтому можно сказать, что и мой труд способствовал созданию исторического спутника Земли.

После принятия решения о создании Искусственного спутника Земли, у нас в институте широким фронтом развернулись работы по исследованию возможностей использования ИСЗ для решения задач в интересах Министерства обороны. В частности, мне пришлось исследовать возможность использования сбрасываемых с ИСЗ макетов для отработки элементов системы ПРО, а впоследствии и в определении перспектив использования объектов Д и ОД (спутники) для оборонных целей.

Завершилось признание космической баллистики как одного из научных направлений НИИ-4 созданием в институте (май 1956 года) специализированной лаборатории с задачами: организация баллистического обеспечения управления полётом ИСЗ и определение перспектив использования спутников в интересах Министерства обороны.

Начальником первой лаборатории космической баллистики был назначен опытный ракетный баллистик, доктор технических наук Павел Ефимович Эльясберг, который достаточно быстро «освоился» с космической баллистикой и успешно готовил свой коллектив к решению всех вопросов, связанных с проведением работ по запуску первого в мире искусственного спутника Земли.

Однако совершенно неожиданно процесс подготовки запуска в космос первой в мире автоматической научной станции был нарушен. Произошли события, которые потребовали скорректировать программу пусков ИСЗ.

Первый искусственный спутник Земли

В августе 1957 года в сообщении ТАСС было объявлено о создании в СССР межконтинентальной баллистической ракеты и об её успешном испытании. Но ожидаемого эффекта на наших возможных противников это сообщение не произвело. Они отнеслись к нему очень скептически, так что угроза атомного нападения вроде бы оставалась. Кроме того, наши спецслужбы получили информацию о подготовке в США запуска искусственного спутника Земли.

Эти два фактора и определили характер изменения намеченной программы пусков. Было принято решение срочно подготовить два «простейших» спутника (ПС-1 и ПС-2), чтобы, во — первых, опередить США в создании ИСЗ, а во — вторых, показать всему миру, что в стране есть средства, способные доставить «боевой груз» в любую точку Земли.

Наша космическая лаборатория при этом оказалась в сложнейшем положении. Из?за невозможности в создавшихся условиях использовать ЭВМ, пришлось искать «ручные способы» решения баллистических задач. А эти способы должны были решить задачу определения орбиты по данным измерений, прогнозирование движения спутника, расчет целеуказаний всем средствам наблюдений и измерений. Была создана графоаналитическая методика, основу которой составляло определение по данным измерений на специальных планшетах периода обращения спутника. Сравнением периодов обращения, вычисленных на нескольких соседних витках, можно было определить «падение» периода в функции времени, что давало возможность спрогнозировать движение спутника на несколько витков, а затем и рассчитать целеуказания всем средствам наблюдения и измерения.

При подготовке и проведении пусков первых спутников ПС-1 и ПС-2 моё участие состояло в разработках под руководством П. Е. Эльясберга графоаналитической методики и в руководстве группой, которая проводила предварительную обработку оптических измерений и приводила их к виду, удобному для использования в графоаналитической методике.

Успешные пуски первых двух «простейших» спутников в значительной степени решили как проблему приоритета нашей страны в открытии космической эры, так и проблему обеспечения безопасности страны!

Как только ажиотаж, связанный с открытием космической эры, иссяк, наступил спокойный режим работы по баллистическому обеспечению управления полётом запущенных спутников (ПС-1 просуществовал 92 суток, ПС-2 — 7 суток) и продолжилась подготовка запланированного запуска научной станции. Все работы велись под руководством П. Е. Эльясберга, и я оказался одним из его помощников. Вроде всё шло нормально, и вдруг американцы опять нарушили наш «установившийся» режим работы. Они решили осуществить запуск аппарата «ПИОНЕР», предназначенный для исследования окололунного и межпланетного космического пространства. Наша страна, естественно, не могла «пропустить» вперёд американцев. Принимается решение: срочно готовить полёт космического аппарата в сторону Луны. Нашему институту очередное срочное задание: подготовить эскизный проект командно — измерительного комплекса.