Первый космический корабль достиг Луны: «Луна-2», СССР
ВПЕРВЫЕ В МИРЕ
Луне суждено было стать тем небесным телом, с которым связаны едва ли не самые эффективные и впечатляющие успехи человечества за пределами Земли. Непосредственное изучение естественного спутника нашей планеты началось со старта советской лунной программы. 2 января 1959 года автоматическая станция «Луна-1» впервые в истории осуществила полет к Луне.
Первый запуск спутника к Луне (Луна-1) был огромным прорывом в области освоения космоса, но главная цель, перелет с одного небесного тела на другое так и не была достигнута. Запуск Луны-1 дал очень много научной и практической информации в области космических полетов к другим небесным телам. При полете «Луны-1» впервые была достигнута вторая космическая скорость и получены сведения о радиационном поясе Земли и космическом пространстве. В мировой печати космический аппарат «Луна-1» получил название «Мечта».
Все это было учтено при запуске следующего спутника Луна-2. В принципе Луна-2 практически полностью повторяла свою предшественницу Луну-1, те же научные приборы и оборудование позволяли заполнять данные о межпланетном пространстве и корректировать данные, полученные Луной-1. Для Запуска так же использовался РН 8К72 Луна с блоком «Е». 12 сентября 1959 года в 6:39 с космодрома Байконур РН Луна была запущена АМС Луна-2. И уже 14 сентября в 00 часов 02 минуты 24 секунды по московскому времени Луна-2 достигла поверхности Луны, совершив первый в истории полет с Земли на Луну.
Автоматический межпланетный аппарат достиг поверхности Луны восточнее «Моря Ясности», вблизи кратеров Аристил, Архимед и Автолик (селенографические широта +30°, долгота 0°). Как показывает обработка данных по параметрам орбиты, последняя ступень ракеты также достигла поверхности Луны. На борту Луны-2 были помещены три символических вымпела: два в автоматическом межпланетном аппарате и один — в последней ступени ракеты с надписью «СССР сентябрь 1959». Внутри Луны-2 находился металлический шар, состоящий из пятигранников-вымпелов, и при ударе о лунную поверхность шар разлетался на десятки вымпелов.
Дата запуска: 12 сентября 1959.
Размеры: Полная длина составляла 5.2 метра. Диаметр самого спутника 2.4 метра.
РН: Луна (модификация Р-7)
Задачи: Достижение поверхности Луны (выполнена). Достижение второй космической скорости (выполнена). Преодолеть тяготение планеты Земля (выполнена). Доставка вымпелов «СССР» на поверхность Луны (выполнена).
ПУТЕШЕСТВИЕ В КОСМОС
«Луна» — наименование советской программы исследования Луны и серии космических аппаратов, запускаемых в СССР к Луне начиная с 1959 года.
Космические аппараты первого поколения («Луна-1» — «Луна-3») совершали перелет с Земли к Луне без предварительного выведения на орбиту искусственного спутника Земли, проведения коррекций на траектории Земля — Луна и торможения вблизи Луны. Аппараты осуществили пролет Луны («Луна-1»), достижение Луны («Луна-2»), ее облет и фотографирование («Луна-3»).
Космические аппараты второго поколения («Луна-4» — «Луна-14») запускались с использованием более совершенных методов: предварительного выведение на орбиту искусственного спутника Земли, затем старт к Луне, коррекции траектории и торможение в окололунном пространстве. При запусках отрабатывались полет к Луне и посадка на ее поверхность («Луна-4» — «Луна-8»), мягкая посадка («Луна-9» и «Луна-13») и перевод на орбиту искусственного спутника Луны («Луна-10», «Луна-11», «Луна-12», «Луна-14»).
Более совершенные и тяжелые космические аппараты третьего поколения («Луна-15» — «Луна-24») осуществляли перелет к Луне по схеме, используемой аппаратами второго поколения; при этом для увеличения точности посадки на Луну предусмотрена возможность проведения нескольких коррекций на траектории полета от Земли к Луне и на орбите искусственного спутника Луны. Аппараты «Луна» обеспечили получение первых научных данных о Луне, отработку мягкой посадки на Луну, создание искусственных спутников Луны, взятие и доставку на Землю проб грунта, транспортировку на поверхность Луны лунных самоходных аппаратов. Создание и запуск разнообразных автоматических лунных аппаратов является особенностью советской программы исследования Луны.
ЛУННАЯ ГОНКА
Начал «игру» СССР, запустив в 1957 году первый искусственный спутник. США сразу же включились в нее. В 1958 году американцы поспешно разработали и запустили свой ИСЗ, а заодно и образовали «во благо всех» — так звучит девиз организации — НАСА. Но к тому времени Советы обогнали соперников еще больше — отправили в космос собаку Лайку, которая хоть и не вернулась, но зато собственным героическим примером доказала возможность выживания на орбите.
На разработку спускаемого модуля, способного доставить живой организм обратно на Землю, ушло почти два года. Требовалось доработать конструкции, чтобы они выдерживали уже два «путешествия сквозь атмосферу», создать качественную герметичную и устойчивую к высоким температурам обшивку. А главное — нужно было рассчитать траекторию и спроектировать двигатели, которые бы обезопасили космонавта от перегрузок.
Когда же это все было сделано, возможность проявить героическую собачью натуру получили Белка и Стрелка. Они со своей задачей справились — вернулись живыми. Меньше чем через год по их следам полетел Гагарин — и тоже вернулся живым. Американцы в том 1961-м в безвоздушное пространство отправили только шимпанзе Хэма. Правда, 5 мая того же года суборбитальный полет совершил Алан Шепард, но международным сообществом это достижение космическим полетом признано не было. Первый «настоящий» американский астронавт — Джон Гленн — в космосе оказался только в феврале 62-го.
Казалось бы, США безнадежно отстали от «мальчишек с соседнего континента». Триумфы СССР следовали один за другим: первый групповой полет, первый человек в открытом космосе, первая женщина в космосе… И даже до естественного спутника Земли советские «Луны» добрались первыми, заложив основы столь важной для нынешних исследовательских программ методики гравитационных маневров и сфотографировав обратную сторону ночного светила.
Но выиграть в такой игре можно было, лишь уничтожив команду противника, физически или морально. Американцы же уничтожаться не собирались. Напротив — еще в 1961-м году, сразу после полета Юрия Гагарина, НАСА с благословления свежеизбранного Кеннеди взяла курс на Луну.
Решение было рискованным — СССР добивались своего шаг за шагом, планомерно и последовательно, и все равно не обходилось без провалов. А космическое агентство США решило сделать прыжок через ступеньку, если не через целый лестничный пролет. Но Америка компенсировала свою, в известном смысле, наглость тщательной проработкой лунной программы. «Аполлоны» тестировались на Земле и на орбите, в то время как ракеты-носители и лунные модули СССР «проверялись боем» – и не выдерживали проверок. В итоге тактика США оказалась результативнее.
Но ключевым фактором, ослабившим Союз в лунной гонке, был раскол внутри «команды с советского двора». Королев, на воле и энтузиазме которого держалась космонавтика, сперва, после своей победы над скептиками утратил монополию на принятие решений. Конструкторские бюро вырастали, как грибы после дождя на неиспорченном сельхозобработкой черноземе. Началось распределение задач, и каждый руководитель, что научный, что партийный, считал себя наиболее компетентным. Поначалу само утверждение лунной программы запоздало — отвлекшиеся на Титова, Леонова и Терешкову политики занялись ею только в 1964-м, когда американцы уже три года как размышляли над своими «Аполлонами». А затем отношение к полетам на Луну оказалось недостаточно серьезным — они не имели таких военных перспектив, как запуски ИСЗ Земли и орбитальных станций, а финансирования требовали куда большего.
Проблемы с деньгами, как это обычно бывает, «добили» грандиозные лунные проекты. С самого старта программы Королеву посоветовали занижать цифры перед словом «рублей», потому что реальные суммы никто бы не одобрил. Если бы разработки шли столь же успешно, как и прежние, такой подход себя бы оправдал. Партийное руководство все же умело считать и не стало бы закрывать перспективное дело, в которое уже вложено слишком много. Но в сочетании с бестолковым разделением труда нехватка средств привела к катастрофическим отставаниям от графика и экономии на испытаниях.
Возможно, впоследствии ситуацию удалось бы выправить. Космонавты горели энтузиазмом, даже просили отправить их к Луне на кораблях, не выдержавших тестовых полетов. Конструкторские бюро, за исключением находившегося под руководством Королева ОКБ-1, продемонстрировали несостоятельность своих проектов и сами собой тихо ушли со сцены. Стабильная в 70-х годах экономика СССР позволяла выделить дополнительные средства на доработку ракет, особенно если к делу подключились бы военные. Однако в 1968-м американский экипаж облетел Луну, а в 1969-м Нил Армстронг сделал свой маленький победный шаг в космической гонке. Советская лунная программа для политиков утратила смысл.
Источник
Страницы лунной истории. 13 сентября 1959
13 сентября 1959 года — впервые в мире советская автоматическая межпланетная станция «Луна-2» достигла поверхности Луны и совершила посадку на её поверхность.
12 сентября 1959 года в 8:40 с космодрома Байконур стартовала ракета «Восток-Л». Она и вывела на траекторию полета к Луне автоматическую межпланетную станцию (АМС) «Луна-2».
NB: «Луна» — серия советских автоматических межпланетных станций для изучения Луны и космического пространства. Первая попытка запуска в сторону Луны была предпринята 23 сентября 1958 года. В этот день был осуществлён пуск ракеты-носителя «Восток-Л», которая должна была вывести на траекторию полета к Луне АМС «Луна-1». Однако эта первая в СССР попытка пуска автоматической межпланетной станции к Луне закончилась неудачей. Из-за аварии ракеты-носителя АМС была утеряна. Вторая попытка (11 октября того же года) также закончилась неудачей. И лишь четвертый запуск стал относительно удачным. 2 января 1959 осуществлён пуск ракеты-носителя, которая вывела на траекторию полета к Луне АМС «Луна-1». Станция так же имела название «Мечта». Однако из-за неточного выхода на траекторию полета «Луна-1» прошла на расстоянии 6000 километровот поверхности Луны и вышла на гелиоцентрическую орбиту.
Следующий запуск 18 июня 1959 года оказался неудачным. И вот, удача: 12 сентября 1959 года — пуск ракеты-носителя «Восток-Л», которая вывела на траекторию полета к Луне АМС «Луна-2».
«Луна-2» , оснащенная счетчиками Гейгера, магнитометрами, детекторами микрометеоритов и другой аппаратурой, но не имевшая собственной двигательной установки для коррекции траектории, «прилунилась» в районе Луны, называемом Морем Ясности, неподалеку от кратеров Аристид, Архимед и Автолик.
Основные научные достижения миссии АМС «Луна-2»:
- открыт солнечный ветер;
- «Луна-2» выяснила, что Луна не имеет заметного магнитного поля (в пределах точности магнитометра), что вокруг нее нет радиационных поясов — результат, согласующийся с данными о магнитном поле. По мере приближения к лунной поверхности было обнаружено некоторое увеличение концентрации газовой компоненты по сравнению с межпланетным пространством;
на поверхность Луны доставлены два шаровых вымпела , составленных на манер футбольного мяча пятиугольными пластинами из нержавеющей стали с изображением герба Советского Союза и надписями «СССР» с одной стороны и «СССР. Сентябрь 1959» – с другой.
на поверхность Луны доставлены два шаровых вымпела , составленных на манер футбольного мяча пятиугольными пластинами из нержавеющей стали с изображением герба Советского Союза и надписями «СССР» с одной стороны и «СССР. Сентябрь 1959» – с другой.Момент «встречи» с Луной зарегистрировали отечественные и зарубежные обсерватории, было даже сфотографировано поднявшееся пылевое облако, а далее радиосвязь оборвалась.
Продолжительность полета космической ракеты с АМС «Луна-2» составила около полутора суток . Коррекция траектории ракеты при ее движении к Луне не предусматривалась, поэтому для обеспечения попадания в Луну расчетные значения параметров движения в конце активного участка должны были быть выдержаны исключительно точно. Так, например, ошибка в скорости ракеты всего на один метр в секунду, т. е. на 0,01 % от величины полной скорости приводит к отклонению точки встречи с Луной на250 км. Очевидно, что обеспечение такой точности управления ракетой представляет собой весьма сложную задачу. Однако она была решена с изумившей мир точностью. Как сама АМС «Луна-2» и ее устройства, так и научные приборы, установленные на ее борту, были примерно одинаковы с АМС «Луна-1». Только магнитометр на этот раз был более чувствительным. При запуске «Луны-2» проводилось исследование магнитных полей Земли и Луны; исследование поясов радиации, расположенных вокруг Земли; исследование интенсивности и вариации интенсивности космического излучения; исследование тяжелых ядер в космическом излучении; изучение газовой компоненты межпланетного вещества;
изучение метеорных частиц.
13 сентября 1959 года станция достигла поверхности Луны в районе с координатами: 0° д., 30° с.ш. Межпланетная станция «Луна-2 буквально врезалась в Луну на большой скорости и разлетелась на части. Но вымпел с гербом страны, первой коснувшейся другого небесного тела, навсегда останется лежать на поверхности Луны.
Источник
Советская лунная программа в 1958-1959 годы
Практические шаги по исследованию Луны предложил главный конструктор ОКБ-1 Министерства оборонной промышленности С.П. Королёв, позже его поддержал M.B. Келдыш, в качестве предложений АН СССР по вопросу первоочередных мер по изучению Луны. Королёв рассказал о задаче полета на Луну, выступая в апреле 1956 г. на Всесоюзной конференции по ракетным исследованиям верхних слоев атмосферы, проходившей в АН СССР под председательством академика Е.К. Федорова. Эта «не такая уж далекая перспектива», по словам С.П. Королева, явилась причиной создания в ОКБ-1 проектного отдела №9 по космическим аппаратам, начальником которого стал М. К. Тихонравов. В процессе предварительных разработок группе проектантов во главе с Г. Ю. Максимовым удалось сконструировать несколько вариантов лунных аппаратов.
2 сентября 1958 г. вышло постановление Совета Министоров СССР о пусках станций к Луне, начиная с сентября того же года. Выходу постановления способствовали попытки американцев по завоеванию приоритета в освоении космического пространства.
В качестве ракеты-носителя было решено использовать межконтинентальную баллистическую ракету (МБР) Р-7, которая активно испытывалась для оборонной промышленности, начиная с 1957 года. Но для достижения Луны автоматическим аппаратом, начиненным аппаратурой, двух ступеней ракеты Р-7 уже не хватало. Третья, чисто космическая ступень, была необходима для разгона посылаемого к Луне аппарата до второй космической скорости 11,2 км/с. Эта ступень была названа блок «Е». Требовался двигатель для этой ступени. При создании двигателя третьей ступени блока «Е» с тягой почти пять тонн была еще одна трудная задача. Надо было получить полную уверенность, что зажигание и запуск будут надежно обеспечены в космосе. До сих пор двигатели запускались только на Земле, и то с осечками. Двигатель РД-0105 был создан в Воронеже на предприятии «Конструкторского бюро химавтоматики» (КБХА). На стенде научились надежно запускать первый двигатель блока «Е», но твердой уверенности, что он сразу запустится в космосе, не было.
Необходимо было решить и множество других задач. На участке разгона, пока работают системы управления трех ступеней, последовательно в течение 725 секунд необходимо было сформировать последующую траекторию полета так, чтобы попасть в центр видимого диска Луны диаметром всего 3476 км. После выключения двигателя третьей ступени полет подчиняется только законам небесной механики. Баллистики во главе с Охоцимским из ОПМ — Отделения прикладной математики Математического института имени В.А. Стеклова Академии наук, Лавровым из ОКБ-1 и Эльясбергом из НИИ-4 выполняли расчеты на первых ЭВМ. Одна из них была установлена в ОПМ, а вторая — в Болшево, в НИИ-4. Требовалась высокая точность расчётов: ошибка в определении скорости ракеты при выключении двигателя всего на один метр в секунду, то есть на 0,01% от величины полной скорости, приводит к отклонению точки встречи с Луной на 250 км. Отклонение вектора скорости от расчетного направления на одну угловую минуту приведет к смещению точки встречи на 200 км. Отклонение времени старта с Земли от расчетного на десять секунд вызывает смещение точки встречи на поверхности Луны на 200 км. В то время такие жесткие требования были новыми и трудными.
Келдыш взял на себя контроль за всей расчетно-теоретической частью лунных проектов. Келдыш, в отличие от Королева, который был фигурой сверхсекретной, был частично открыт, мог общаться с иностранными учеными и выезжать за рубеж. Келдыш впервые предложил несколько проектов для автоматических лунных аппаратов. Первый имел шифр Е-1 — прямое попадание в Луну. Второй, Е-2, — облет Луны для фотографирования обратной невидимой стороны. Третий, Е-3, самый экзотический — доставка на Луну и подрыв на ее поверхности атомной бомбы — был предложен академиком Зельдовичем. Е-4 куда-то затерялся в советской номенклатуре. Е-5 был проектом для фотографирования с большим разрешением, чем Е-2. Наконец, проект Е-6, венец всей нашей лунной деятельности, предусматривал не позднее 1964 года мягкую посадку и передачу на Землю панорамы лунного ландшафта. Но вскоре, по соображениям безопасности, проект с атомной бомбой был исключён.
23 сентября 1958 года
23 сентября 1958 года с НИИП-5 (будущий космодром Байконур) был проведён первый пуск ракеты Р-7 в лунном варианте, который закончился разрушением пакета на конечном участке полета первой ступени. После долгого анализа выяснилось, что давление в камерах сгорания боковых блоков пульсировало с частотой от 9 до 13 герц. Эта частота совпадала с частотами собственных продольных упругих колебаний ракеты, что привело к разрушению ракеты. Были внесены все необходимые исправления. Появилась надежда, что новые доработки выведут трубопроводы из возможной зоны резонанса. Проведённые мероприятия были доложены на Госкомиссии, которая дала добро на следующий пуск.
12 октября 1958 года
Второй пуск по Луне 12 октября 1958 г. по картине катастрофического разрушения был подобен предыдущему. Для выяснения неисправностей ракеты была создана комиссия в составе: Королев, Келдыш, Глушко, Пилюгин, Ишлинский, Петров, Мишин, Аккерман, Нариманов, Боков. Келдыш предлагал Королеву сделать перерыв в пусках и провести серьезные исследования. Но тогда Королеву с Келдышем нужно было бы доложить об этом Хрущеву и сказать, что следующая попытка пуска по Луне будет не к Октябрьской годовщине, как планировалось, а уже в новом году. Келдыш докладывать Хрущеву отказался. Исследования развернулись широким фронтом. Вскоре был создан демпфер, который нужно было врезать в магистрали окислителя. Огневые стендовые испытания показали, что при наличии демпфера, колебания давления в магистралях кислорода на входе в насосы не приводят к пульсациям давления в камерах сгорания. Опасность разрушения ракет по причине резонансных явлений в контуре «конструкция-двигатель» была ликвидирована радикально. Это решение распространилось на все создаваемые после Р-7 ракеты.
Источник