История космического соперничества СССР и США

По мере того как развивалась американская космическая программа, важная роль Вернера фон Брауна как главного создателя ракеты «Сатурн» становилась все более очевидной. В тот момент он занимал ведущее положение в НАСА. Ранее, в январе 1958 года, новаторская команда, состоящая из немецких ученых-ракетчиков, отправила в космос первый американский искусственный спутник «Эксплорер-1», компенсируя неудачный старт «Авангарда» в 1957 году, свидетелем которого было множество людей. Во время этого триумфа фон Браун уже задумывал и планировал время, когда Соединенные Штаты будут посылать астронавтов, научные автоматические космические станции и различные очень тяжелые полезные грузы в захватывающие путешествия на околоземную орбиту и далеко за ее пределы. Весной 1957 года, за несколько месяцев до запуска первого советского космического спутника, фон Браун и его хантсвильская команда начали работу над проектированием новой мощной ракеты-носителя, имеющей несколько двигателей и способной нести полезный груз, значительно превышающий по массе все предыдущие достижения. Запуск в октябре первого советского искусственного спутника придал фон Брауну новый импульс, и предложенный им сверхмощный ускоритель продолжали разрабатывать, получив на это финансирование в августе 1958 года.

Привлекательность предложения идеи фон Брауна, реализованной в виде проекта «Сатурн-1», заключалось в самой концепции: новая ракета будет использовать уже существующие компоненты как строительные блоки, чтобы создавать колоссальную подъемную силу для нового поколения ракет-носителей с большой полезной нагрузкой. Первая ступень «Сатурна-1» состояла из восьми ракет-ускорителей «Рэдстоун», каждая из которых имела ракетный двигатель Н-1 — модернизированную версию двигателя, используемого военной ракетой «Юпитер». Все вместе двигатели создавали мощную подъемную силу в 685 т. Двигатели и система топливных баков, содержащих жидкий кислород и керосин, располагались блоком вокруг центральной ступени, которая представляла собой модифицированную ракету «Юпитер». Фон Браун и его коллеги в шутку называли первую ступень «батареей последней линии обороны». Вторая ступень «Сатурна-1» работала на четырех двигателях, которые поглощали жидкое топливо, состоящее из жидкого кислорода и жидкого водорода — смеси, создающей бóльшую тягу, чем смесь жидкого кислорода и керосина. Однако эта смесь была очень летучей, очень сложной в производстве и требовала особого обращения.

Когда фон Браун и его команда приступили к работе над «Сатурном-1», они все еще числились в Управлении баллистических ракет сухопутных войск (УБРСВ). Программа «Сатурн» была передана НАСА в конце 1959 года, а следом, в 1960 году, туда перешло и УБРСВ, несмотря на ожесточенное сопротивление военных, которые не желали отказываться от своей космической программы. Военный ракетный полигон в Хантсвилле, штат Алабама, был переименован в Центр космических полетов НАСА имени Джорджа Маршалла, а фон Браун стал его руководителем. В течение этого периода его преданные сотрудники не раз ощущали неуверенность в своем будущем, но фон Браун не изменял своих заверений. Он уверял их, что не сомневается в реализации проекта посадки на Луну, в котором его команда будет играть главную роль. События в точности подтвердят его заявления: начало разработки программы «Сатурн» стало важной вехой на пути к Луне.

Хотя фон Браун был важной фигурой в организации НАСА, он не был единственным, кому принадлежал успех пилотируемой лунной программы. Он был частью команды. Чтобы двигать вперед американскую космическую программу в 60-х годах, требовались объединенные творческие усилия, управленческий опыт и умение, блестящий ум и дальновидность таких людей, как Уэбб, Гилрут, Филипс, Хоуболт, Драйден и многих других.

«Сатурн-1», воплощенная концепция мощной ракеты с множеством двигателей, совершил 10 успешных полетов, начиная с октября 1961 года. Его преемник «Сатурн-1Б» был оснащен более мощными двигателями первой и второй ступени. В январе 1968 года он отправил в полет «Аполлон-5», выведя на околоземную орбиту лунный модуль и не пилотируемый прототип лунного спускаемого аппарата.

«Сатурн-1» и «Сатурн-1Б» служили, в сущности, для подготовки главного события: запуска «Сатурна-5», ракеты, которая благополучно доставит людей на лунную поверхность. «Сатурн-5» поразил всех изяществом инженерной конструкции, беспрецедентной во всех отношениях. Его высота была 111 м; при полной загрузке он весил 2630 т; все его одиннадцать двигателей в трех ступенях создавали тягу почти 4000 т. Первая ступень содержала пять двигателей F-1, работавших на смеси керосина и жидкого кислорода, каждый из которых создавал тягу 680 т. Вторая ступень имела пять двигателей J-2, работавших на жидком кислороде и жидком водороде, а третья ступень имела один двигатель J-2. Мощные двигатели «Сатурна-5» могли вывести на околоземную орбиту более 124 т полезного груза и отправить к Луне 50 т со скоростью 40 000 км/ч. Каждое действие по подготовке этой ракеты-носителя было уникальным: для ее сборки в вертикальном положении на мысе Канаверал потребовался 52-этажный корпус, далее ее везли и устанавливали на стартовой площадке. Некоторые сравнивали «Сатурн-5» с пирамидой Хеопса в Древнем Египте, отмечая, что греческому историку Геродоту во время его визита в Египет в 450 году до н. э. сообщили, что ее создали тяжелым трудом 400 000 человек. В 60-х годах, спустя почти 2500 лет, на НАСА по проекту «Аполлон» работало почти то же количество людей, и «Сатурн-5» стал самым наглядным результатом их труда.

Первая ступень «Сатурна-5» была столь огромной, что как только ее собрали, стало необходимо транспортировать ее на барже через Мексиканский залив и вверх по реке Перл до изолированного испытательного полигона Миссисипи, принадлежавшего НАСА (позднее названного Испытательным центром имени Стенниса). И только там водруженная на испытательный стол первая ступень была достаточно далека от цивилизации, чтобы запустить ее двигатели на полную мощность, не вызывая разрушений. При первых испытаниях двигателей F-1 в Центре космических полетов Маршалла в Хантсвилле в домах, расположенных на расстоянии многих километров, лопались оконные стекла и падала с полок посуда.

Каким бы поразительным ни был «Сатурн-5», он был лишь частью еще более грандиозного начинания. Полет на Луну потребует одновременной разработки уникального космического корабля, на котором люди отправятся к Луне, смогут высадиться на ней, исследовать ее поверхность и затем благополучно вернуться домой. Космический корабль «Аполлон» состоял из трех частей, расположенных на внешней и внутренней частях «Сатурна-5»: командный модуль и модуль обслуживания, пристыкованные друг к другу и расположенные в верхней части ракеты, а за ними — лунный модуль, помещенный в грузовой отсек ракеты, напоминающий гараж.

Командный модуль включал в себя отсеки для размещения экипажа из трех человек и управления полетом и модуль обслуживания, где находились система реактивных двигателей и система обеспечения. Совмещенные вместе, эти два модуля назывались командно-служебным модулем. Лунный модуль был предназначен для того, чтобы посадить двух астронавтов на Луну, обеспечить их пребывание там и затем вернуть их в командно-служебный модуль, остававшийся на лунной орбите.

Один из трех компонентов, каждый из которых представлял собой яркое достижение конструкторской мысли, уже по определению стоял особняком: лунный модуль, который впервые доставит людей на другое небесное тело. Так как он должен был работать только в вакууме, не было необходимости делать его обтекаемым как самолет. И в самом деле он выглядел совсем не привлекательно: скопление странных углов на ногах-кронштейнах делало его похожим на большое металлическое насекомое. Если сравнивать его с человеком, то его два треугольных окна можно было считать глазами, а главный центральный люк — ртом. Для завершения портрета следует добавить, что на верхней части лунного модуля было около десятка антенн.