Секреты американской космонавтики

В марте 1901 года Годдард отправляет первую заявку на патент, в которой излагает идею создания устройства для фотографирования светящихся объектов в различных диапазонах спектра. И хотя ответ из патентной конторы «Манн и К°» оказался отрицательным, сама идея была признана верной в принципиальном отношении. В том же году Годдард пишет и публикует небольшую статью «Перемещение в космосе», в которой анализирует возможность запуска снаряда в космос с помощью пушки.

По Годдарду, для запуска 1 фунта (454 грамма) полезной нагрузки в сторону Луны необходимо было зарядить пушку 500 фунтами (227 килограммов) пороха. Полезным грузом при этом должен был стать пакет с магниевым порошком, вспышку от взрыва которого на лунной поверхности можно было бы наблюдать с Земли в мощный телескоп.

Естественно, осуществить этот эксперимент не представлялось возможным. Ни тогда, ни сейчас. Слишком многое не учитывал в своих расчетах автор идеи. Да и чего можно было ожидать от девятнадцатилетнего юноши, погруженного в себя и мыслящего категориями, оторванными от науки и базировавшимися на фантастической литературе? Но и этот этап становления Годдарду следовало пройти. Поэтому вспомним и мы об этих наивных начинаниях.

В последние годы своей учебы в Южной высшей школе, которую он окончил в 1904 году, Годдард увлекался радиотехникой, астрономией, вопросами интерференции света и звука, а также искусственной радиоактивностью. Свое образование он продолжил в Политехническом институте Вустера, где занимался исследованиями в области заряженных частиц, изучением природы электрической проводимости, проблемой скоростного наземного транспорта.

Роберт Годдард готовит к старту одну из своих ракет

В 1905 году Годдард впервые оглянулся назад и оценил то, что сделал в предыдущие годы. Итог его разочаровал. По его же определению – это был «комплект моделей, не способных работать, и комплект неосуществимых идей». Годдард сжег свои записи. Но новые идеи продолжали вертеться в его голове, и он вновь сел за письменный стол.

В 1906 году Годдард начал исследования, результатом которых стала публикация в следующем году работы «О возможности перемещения в межпланетном пространстве». В ней были рассмотрены многие важные вопросы, такие, например, как средства поддержания жизни в космосе, метеоритная опасность и борьба с ней, реактивный способ передвижения за счет энергии, выделяемой при сжигании пороха, возможность использования атомной энергии (!) для движения в космосе. В этот же период Годдард выдвинул ряд других ценных идей: использование магнитного поля Земли для космического полета, создание реактивной тяги за счет электростатического эффекта для движения аппарата в космосе, проведение фотосъемок Луны и Марса с облетных траекторий и прочие.

Годдардом же было выдвинуто и предложение о посылке заряда осветительного пороха на Луну с целью доказательства реального достижения ее поверхности. Спустя полвека, когда первые станции устремились к Луне, об этой идее вспомнили. Правда, доказать достижение поверхности нашего естественного спутника намеревались с помощью взрыва ядерной бомбы. Но время тогда было уже другое, бесшабашное и непутевое. Об этом проекте я также буду рассказывать в своей книге.

Многие из выдвинутых Годдардом в начале ХХ века идей впоследствии были осуществлены. Он сам получил на них 214 патентов, не говоря о многочисленных последователях и продолжателях.

В 1908 году Годдард окончил Политехнический институт со степенью бакалавра и тут же поступил в Университет Кларка все в том же Вустере. Одновременно он преподает в Политехе.

А с Кларковским университетом судьба Годдарда оказалась связанной на долгие годы. Там он преподавал с 1914 по 1943 год.

В 1909 году Годдард вторично подвел итоги своей научной деятельности. На этот раз результат был не столь удручающим, как четырьмя годами ранее, – изобретатель занес в свой актив 20 разработанных вопросов. В том же году он приступил к расчетам возможностей использования ракеты для космического полета и применения различных видов топлива, в первую очередь, пороха и водородно-кислородных смесей. Работы продолжались несколько лет, пока в июле 1914 года не были запатентованы конструкции составной ракеты с коническими соплами и ракеты с непрерывным горением в двух вариантах: с последовательной подачей в камеру сгорания пороховых частиц и с насосной подачей двухкомпонентного жидкого топлива.

Однако прошло еще немало лет, прежде чем ракеты Годдарда «научились летать». Этому препятствовали и отсутствие необходимых для строительства средств, и технические трудности, и многое другое. Например, в этот период Годдарду пришлось надолго прервать работу из-за туберкулеза легких. Но в конце концов здоровье удалось подправить, деньги на исследования дал Смитсонианский институт, и эксперименты начались.

Первые пуски ракет, не слишком удачные, состоялись в ноябре 1918 года. Но Годдард быстро преодолел трудности и заставил свои творения летать довольно успешно. Несмотря на достигнутые результаты, никак не удавалось привлечь внимание военного ведомства США к ракетной технике, что существенно ограничивало приток средств на продолжение работ. Но Годдарда это не останавливало, он находил все новые и новые гранты на свои работы и продолжал упорно идти в выбранном направлении.

В 1921 году Годдард перешел к экспериментам с жидкостными ракетными двигателями, о преимуществе которых перед пороховыми он начал писать за десятилетие до этого. В марте 1922 года на стенде был испытан первый жидкостный ракетный двигатель – маломощный, несовершенный.

А 16 марта 1926 года произошло событие, которое вписало золотыми буквами имя Годдарда в летопись мировой космонавтики – близ города Обурн в штате Массачусетс впервые в истории человечества был осуществлен успешный пуск ракеты с жидкостным ракетным двигателем с вытеснительной подачей топлива. Стартовая масса «малютки», которая известна ныне историкам космонавтики как «Нелл» (Nell) (изредка ее именуют еще «Годдард-1»), составляла всего 4,2 килограмма. Пролетела она 56 метров, поднявшись на высоту 12,5 метра. Весь полет занял две с половиной секунды. Но это была первая ракета, двигатели которой работали на жидком топливе. И означало это качественно новый этап в ракетной технике.

3 апреля состоялся второй и последний полет «Годдарда-1». Достигнутые результаты ненамного отличались от первого испытательного пуска – время нахождения в воздухе 4,2 секунды, максимальная высота подъема 15 метров.

Вторую свою ракету на жидком топливе Годдард стал строить в мае 1926 года. В январе следующего года состоялись стендовые испытания двигателя для «Годдарда-2». Однако эта ракета никогда не поднималась в воздух. На каком-то этапе проектирования конструктор пришел к выводу, что технические решения, которые он был намерен применить в ракете, ошибочны. И чтобы не заниматься «зряшным делом», переключился на проектирование новой ракеты, получившей впоследствии название «Годдард-3».

Основным отличием новой ракеты от предшественниц были не только размеры (длина – 3,5 метра, диаметр – 0,66 метра, стартовая масса – 25,7 килограмма), но и наличие в ее головной части научного оборудования – барометра, термометра, а также фотокамеры. Первый пуск «Годдарда-3» состоялся 26 декабря 1928 года. Это был испытательный запуск, без научного оборудования. Ракета поднялась на смехотворную высоту – 5 метров. Но Годдард смог убедиться в том, что она может летать.

Во время следующего запуска, состоявшегося 17 июля 1929 года, он установил на ракете приборы и фотокамеру. Полет прошел успешно. Высота, которую удалось достичь, составляла 25 метров. И, самое главное, во время посадки оборудование не получило никаких повреждений.

После этого пуска Годдард получил финансовую поддержку от Фонда Гуггенхеймов и смог на эти деньги оборудовать небольшой полигон с мастерской близ Розуэлла в штате Нью-Мексико. Все последующие пуски проводились именно с этого полигона. Впоследствии этот полигон «взяли под свое крыло» американские Военно-воздушные силы (ВВС), расширили его и превратили в то место, где испытывалась большая часть первых американских ракет. О нем я подробно расскажу в главе, где речь пойдет о пусках ракет «Фау-2» в США.