К 50-летию Аполлона-11: Аполлоны учатся летать

Объем тех ресурсов, что задействовали США для осуществления высадки на Луну, оказался колоссальным. Сравниться с этой программой могли лишь первоочередные программы военного времени и разработка ядерного оружия. На создание ракет «Сатурн» и космического комплекса «Аполлон» было затрачено 19,4 миллиардов долларов в ценах тех лет, а проведение полного объема испытаний увеличило цифру до 24 миллиардов. В пик работы по программе в 1966-1967 годах NASA тратило на осуществление будущей лунной высадки 70% своего бюджета. В работе участвовали полмиллиона человек и 20 тысяч фирм и предприятий по всей стране.

Монтажно-испытательный комплекс (МИК) для ракет «Сатурн»

Местом старта будущих лунных миссий стал район мыса Канаверал, где уже действовал испытательный полигон ВВС США. К северу от полигона, на острове Мерритт в 1962 году был создан Центр стартовых операций NASA, получивший через год имя президента Д. Кеннеди. В мае 1963 года здесь был заложен фундамент будущего гигантского монтажно-испытательного корпуса для вертикальной сборки ракет «Сатурн». Здание высотой в 165 метров сдали для монтажа внутреннего оборудования уже в 1965 году. В это же время в пяти километрах от МИКа были построены два стартовых комплекса для ракет «Сатурн-5» – LC-39A и LC-39B. Для ракет «Сатурн-1» и «Сатурн-1Б» возвели стартовые площадки LC-34 и LC-37B.

Чтобы максимально обеспечить успех будущих экспедиций, американские инженеры уделили наибольшее значение вопросу безопасности и надежности системы «Сатурн – Аполлон». Программа «Аполлон» до сих пор отличается небывалым размахом стендовых наземных испытаний узлов и агрегатов создававшейся космической техники. Стендовая база была спроектирована и построена за пять лет.

Уже 16 апреля 1965 года на стенде была испытана полностью собранная первая ступень «Сатурна-5». Специалисты планировали провести полные испытания всех ступеней по отдельности. Но еще за два года до этого, в сентябре 1963 года, руководитель Управления пилотируемых полетов NASA Джордж Миллер принял жесткое решение отказаться от постепенной отработки ступеней и готовиться сразу к первому испытательному полету «Сатурна-5», как только испытания первой ступени пройдут успешно. Хотя разработчики ракеты из Центра Маршалла возражали, Миллер ответил, что в противном случае высадка на Луну до конца десятилетия не состоится.

В результате для летных испытаний «Сатурна-5» были выделено три ракеты из шести запланированных, а в итоге было совершено только два беспилотных старта. Между тем стоимость одного экземпляра «Сатурн-5» достигала 185 миллионов долларов в ценах того времени, одного командно-служебного модуля – 55 миллионов, лунного модуля – 41 миллион, обеспечение запуска – 58 миллионов. Таким образом, один запуск комплекса «Сатурн-5 – Аполлон» стоил больше 300 миллионов долларов.

Урезание испытаний позволяло удержать программу «Аполлон» в требуемом графике, хотя по ранним оптимистичным прогнозам высадка на Луну планировалась уже в 1967 году. К этому времени американцы не успели только по трем причинам: задержка испытаний двигателя F-1, модернизация «Аполлона» после пожара в январе 1967 года на предстартовых испытаниях с экипажем и задержки с изготовлением летных образцов лунного модуля.

Однако вспомним полную хронологию испытаний лунных ракет и космических аппаратов.

Ракета «Сатурн-1» с беспилотным командно-служебным модулем «Аполлона» перед первым стартом 28 мая 1964 года

Первые испытания по лунной программе состояли из пусков ракеты «Сатурн-1». В первых четырех запусках работала только первая ступень, остальные элементы были макетами. 29 января 1964 года «Сатурн-1» впервые полетел с рабочей второй ступенью S-IV. Ракета вывела на околоземную орбиту блок проверочного оборудования и головную часть ракеты «Юпитер». 28 мая «Сатурн-1» впервые стартовал с макетом «Аполлона», в полете были проведены испытания системы аварийного спасения и совместимости ракеты и корабля. В последних трех пуска в 1965 году «Сатурн-1» продолжил испытания «Аполлона» и вывел на орбиту несколько спутников. Одновременно продолжались летные испытания системы аварийного спасения «Аполлона» с использованием ракеты «Литтл-Джо». Все испытания прошли успешно.

Запуск «Сатурна-1Б» с беспилотным командно-служебным модулем 26 февраля 1966 года. Неофициально назван «Аполлон-2».

26 февраля 1966 года впервые стартовал «Сатурн-1Б». В полете был испытан в беспилотном режиме командно-служебный модуль. Было проведено несколько испытательных суборбитальных полетов корабля, отработано возвращение на Землю и проверена работа ступени S-IVB в течение всего 1966 года. После завершения программы пилотируемых кораблей «Джемини» началась подготовка к пилотируемым испытаниям «Аполлона».

Первый и единственный пилотируемый старт «Аполлона» модификации «Блок-1» на ракете «Сатурн-1Б» был запланирован на февраль 1967 года. Еще в декабре 1965 года в экипаж первого «Аполлона» были назначены астронавты Вирджил Гриссом, Эдвард Уайт и Роджер Чаффи.

Первые летные испытания лунного модуля тогда планировались на май 1967 года. Тогда же должен был впервые стартовать «Сатурн-5». В августе 1967 года был запланирован беспилотный пуск лунного модуля и пилотируемый полет «Блока-2» с экипажем астронавтов Джеймса Макдивитта, Дэвида Скотта и Рассела Швейкарта. Они должны были выполнить первую стыковку командно-служебного и лунного модулей и провести их испытания. Наконец, на декабрь 1967 года планировали первый пилотируемый старт «Сатурна-5», который должен был впервые отправить к Луне комплекс «Аполлон» в полной конфигурации. Экипаж в составе Фрэнка Бормана, Майкла Коллинза и Уильяма Андерса должен был проверить работу комплекса на окололунной орбите.

Но 27 января 1967 года Гриссом, Уайт и Чаффи погибли в результате пожара в кабине командного модуля на готовившейся к старту ракете. Командно-служебный модуль «Аполлона» был отправлен на срочные доработки и устранения выявленных недостатков в конструкции. Трагедия, вопреки расхожему мнению, не затормозила программу «Аполлон». До готовности лунного модуля следующих пилотируемых стартов по программе «Аполлон» все равно не планировали.

Старт «Аполлона-4» 9 ноября 1967 года

9 ноября 1967 года состоялся первый запуск «Сатурна-5», ракета успешно вывела на орбиту беспилотный командно-служебный модуль и макет лунного модуля. Все ступени ракеты отработали штатно, командный модуль после испытаний на орбите приводнился в заданном районе Тихого океана, войдя в атмосферу со второй космической скоростью, имитируя возвращение из лунной миссии. Пуску присвоили имя «Аполлон-4». Именно в полете «Аполлона-4» установленные бортовые камеры сделали исторические кадры отделения первой ступени ракеты и переходника между первой и второй ступенями.

Отделение переходника между первой и второй ступенями «Сатурна-5», кадры с бортовых камер «Аполлона-4»

Несостоявшаяся миссия с погибшим экипажем Гриссома, Уайта и Чаффи ранее получила имя «Аполлона-1».

22 января 1968 года ракета «Сатурн-1Б» вывела на орбиту первый беспилотный лунный модуль. Были проведены первые испытания с разделением ступеней модуля. Полет получил наименование «Аполлон-5».

4 апреля был осуществлен старт «Аполлона-6». Это был второй запуск «Сатурна-5» с беспилотным командно-служебным модулем и макетом лунного модуля. В этот раз не обошлось без нештатной ситуации – выключился один из пяти двигателей J-2 второй ступени, а затем и еще один. Разработчики ракеты на Земле ждали катастрофы. Но «Сатурн-5» успешно продолжил полет – система управления продлила работу оставшихся трех двигателей. В итоге полет завершился успешно, хотя в дальнейшем возникли неполадки с работой двигателя третьей ступени, и корабль не вышел на расчетную орбиту. В результате параметры возвращения корабля на Землю также отличались от запланированных. Бортовые системы командно-служебного модуля также отработали успешно. Полет был признан полностью успешным.

27 апреля 1968 года руководитель NASA Джеймс Уэбб распорядился об окончательной отмене третьего беспилотного полета «Сатурна-5» и подготовке третьего экземпляра ракеты к пилотируемому полету. В октябре 1968 года после успешного пилотируемого полета «Аполлона-7» все дальнейшие миссии по лунной программе были утверждены с использованием «Сатурна-5». Стартовые комплексы LC-34 и LC-37B были законсервированы, а позднее – демонтированы.

В руководстве NASA приступили к разработке окончательных планов-графиков пилотируемых полетов «Аполлонов». Руководитель Отделения управления полетом в Хьюстоне О. Мэйнард составил план, обозначил этапы буквами «A», «B», «C», «D», «E», «F» и «G».

«A» и «B» обозначали беспилотные испытания командно-служебного и лунного модулей. «C» ранее была обозначена несостоявшаяся миссия «Аполлона-1», в итоге эту миссию выполнил «Аполлон-7». Под миссией «D» планировали двухпусковую миссию с использованием «Сатурна-1Б» и испытаний полного комплекса «Аполлон». В итоге эту миссию выполнил «Аполлон-6». Он же, по сути, выполнил миссию «Е». Под миссиями «F» планировали пилотируемые испытания «Аполлона» в полной конфигурации на орбите Луны.

Планирование основных и дублирующих экипажей по миссиям от «С» до «F» началось в марте 1967 года.

Наконец, миссией «G» обозначили первую посадку на Луну. Планировался один выход астронавтов на поверхность Луны и суммарное нахождение на ней от 24 до 36 часов. Позднее в эти планы добавятся пункты «H» и «J». Планировалось четыре миссии «H» с пребыванием на поверхности Луны и двумя выходами в течение полутора суток, и еще пять миссий «J» с трехсуточным пребыванием на Луне и тремя выходами астронавтов на поверхность. По этим оптимистичным прогнозам последний полет на Луну получил бы имя «Аполлон-20».

© Арсений Котовский для сообщества «Твой сектор космоса», 2019