О Марсе мечтал и Королев

12 января исполнилось 115 лет со дня рождения выдающегося одессита, Главного конструктора космической техники Сергея Королёва.

Родился он 30 декабря (по старому стилю) 1906 г. (12 января 1907 года по новому стилю) в городе Житомире, в семье учителя Павла Яковлевича Королёва. Однако вскоре родители его расстались. В 1916-м его мать Мария Николаевна вышла замуж за киевского инженера Григория Михайловича Баланина и приехала в Одессу к новому месту службы мужа. В 1922 г. Сергей Королёв поступил в стройпрофшколу №1, которая располагалась в доме №18 по Старопортофранковской улице, в здании бывшей 2-й Мариинской гимназии.

Именно здесь он увлекся авиацией. Вначале проводил немало времени с летчиками и механиками авиаотряда «ГИДРО-3», который базировался в акватории порта, в Хлебной гавани; потом вступил в члены ОАВУК – Общества авиации и воздухоплавания Украины и Крыма. Общество занимало помещение в бывшем особняке Анжело Анатра по ул. Пушкинской, 29. Сюда Сергей Королёв принес свой первый проект летательного аппарата – планера К-5.

Пользуясь случаем, хочу обратить внимание на оригинальные и новаторские идеи Сергея Королёва, связанные с исследованиями Луны и Марса, которые особенно перекликаются с сегодняшними космическими устремлениями человечества. Напомним ошеломившие весь мир космические достижения: первый искусственный спутник Земли, запущенный 4 октября 1957 года, первый успешный старт автоматической межпланетной станции к Луне состоялся 2 января 1959 года, первые живые существа (собаки Белка и Стрелка) поднялись на орбиту и вернулись на Землю на борту корабля-спутника-2 (прототипа пилотируемого корабля «Восток») 20 августа 1960 года. А уже 10-го и 14 октября того же 1960 года Королёв, продолжая задуманную линию исследования космоса, осуществляет запуски автоматических межпланетных станций (АМС), призванных выйти на траекторию полета к Марсу. Но в результате аварий еще «сырых» ракетоносителей оба запуска заканчиваются неудачами.

Полет Юрия Гагарина 12 апреля 1961 года ознаменовал начало эпохи пилотируемых полетов, за которым последовали более длительные полеты космонавтов, групповые полеты, выходы в открытый космос. Осуществляя эти полеты, Королёв в качестве дальнейшей цели рассматривал полет к Марсу.

Первый удачный запуск АМС «Марс-1» осуществлен Королёвым 1 ноября 1962 года. Станция должна была пролететь мимо «красной планеты» и сфотографировать ее. Однако связь с ней прервалась задолго до этого пролета — советская электроника обеспечить дальние космические путешествия в те времена была не в состоянии. Но это все были АМС незначительной массы, следовательно, они не могли нести достаточное количество научной аппаратуры, которая тогда требовала довольно больших объемов.

Поэтому еще в конце 1950-х годов Сергей Королёв, понимая, что развитие космонавтики невозможно без увеличения массы выведенных на околоземную орбиту и на траектории полета к Луне и планетам космических аппаратов, начал искать решение этой проблемы. В то время создание мощного космического самолета было технологически невозможным. Оставались два пути: или выводить носителями средней мощности много объектов и собирать их на орбите в одно целое, или создавать сверхмощные РН, которые бы выводили на орбиту грузы массой до 100 тонн.

На пути к этой цели Королёв сформулировал идею создания орбитальных станций, посредством которых можно осуществить полеты к Луне и Марсу. Идея создания постоянно обитаемых орбитальных станций была блестяще осуществлена. Она открыла перед космонавтикой возможность не только «штурмовать» Луну, но и запускать  тяжелые АМС со сложными исследовательскими программами и пилотируемые корабли к планетам Солнечной системы.

Особенно привлекала Королёва идея пилотируемой экспедиции на Марс. Правда, с использованием техники начала 1960-х она требовала огромных финансовых и производственных ресурсов. Ведь следовало сначала с помощью 20–25пусков Н-1 вывести на околоземную орбиту ряд модулей, потом собрать из них марсианский пилотируемый комплекс (МПК) стартовой массой около 1630 тонн. Сама экспедиция должна была длиться свыше двух с половиной лет и включать выход МПК на орбиту Марса, посадку на Марс, месячное пребывание группы космонавтов на «красной планете» и обратный полет. На Землю должна была вернуться только часть корабля с космонавтами.

Работа над тяжелым межпланетным кораблем (ТМК) велась в возглавляемом Михаилом Тихонравовым отделе королёвского КБ. Сначала темой занимались в свободное от основной работы время две группы проектантов под руководством Глеба Максимова и Константина Феоктистова. Первой из проблем, которые нужно было решить, стала проблема создания пригодной для длительного полета системы жизнеобеспечения экипажа. Ведь такие системы, которые основывались на невосстанавливаемых запасах кислорода, воды и продуктов питания, не могли применяться в таком полете — слишком много пришлось бы с собой всего брать.

Поэтому ставка была сделана на системы с частично замкнутым циклом, которые бы в упрощенном виде повторяли земные экосистемы. Конечно, полный круговорот веществ в небольшом по объему корабле создать невозможно, а вот восстановление воды и кислорода представлялось возможным. Для регенерации кислорода должны были применяться контейнеры с водорослями типа хлореллы. Запасы еды должны были находиться в сублимированном виде. Для пополнения рациона в бортовой гидропонной оранжерее корабля планировалось выращивать овощи, что позволило бы снизить массу запасов продуктов на 20–40%. Серьезной проблемой стало подведение света к растениям, что было решено с помощью внешних солнечных концентраторов.

Для отработки частично замкнутой системы жизнеобеспечения на Земле был построенный аналог жилого отсека ТМК, в котором испытатели А. Божко, Г. Мановцев, Б. Улыбышев провели целый год. Было подтверждено экспериментально: воду, кислород, частично продукты питания в длительных полетах можно получать на борту из отработанных веществ. Но при этом так и не была решена проблема: как повлияет длительная невесомость на космонавтов? Тогда еще не было достаточных знаний по этому вопросу; собственно, и сегодня их можно считать только частичными, поскольку самый длительный полет — это 438 суток, которые провел на орбите в середине 1990-х годов российский врач-космонавт Валерий Поляков, поставив немало опытов и вернувшись на Землю живым и здоровым. Но для полета на Марс и возвращения на Землю нужно гораздо больше, как минимум, два года.

Отказавшись от идеи создания сверхтяжелого ТМК, обе конструкторские группы занялись проектированием ТМК значительно меньшей массы, желательно такого, который можно было бы вывести на околоземную орбиту одним пуском носителя Н-1.

Эти разработки велись до середины 1960-х годов. А затем погиб на операции Королёв, потом все силы были брошены на реализацию лунной программы, потом пошли неудачи, поэтому марсианские проекты были фактически заброшены. Только 28 мая 1969 года Василий Мишин, который возглавил ОКБ-1 после смерти Королева, подписал аванпроект ракетно-космической системы Н-1М, где рассматривались пути модификации базового носителя (в то время еще «не умевшего» летать) для существенного расширения его возможностей. В этом контексте и начали разрабатывать новый вариант марсианской экспедиции.

Опять взялась за дело группа ученика Королёва Константина Феоктистова, которая подготовила проект с такими основными показателями: продолжительность полета на Марс и назад корабля с экипажем из шести человек — 630 суток; пребывание на орбите искусственного спутника Марса — 30 суток; пребывание на Марсе посадочного отсека с экипажем из трех космонавтов — 5 суток. В качестве основных двигателей корабля должны были использоваться ЭРД с питанием от ядерных реакторов, в качестве вспомогательных — жидкостно-реактивные. Экспедиционный комплекс предусматривалось создать на околоземной орбите путем автоматической стыковки двух беспилотных блоков массой по 150 тонн, выведенных в космос модифицированным вариантом ракеты Н-1. Первый блок — это марсианский орбитальный и посадочный комплексы, второй блок — система реакторов и двигателей. После разгона комплекса в автоматическом режиме и выхода его на высокоэллиптическую орбиту Земли было предусмотрено посадить на него экипаж с помощью нескольких кораблей типа 7К-Л1 («Зонд»), которые были предназначены для пилотируемого облета Луны. Ну, а дальше — длительный полет, высадка на Марс и возвращение на Землю.

Всё это могло быть реализовано в середине 1980-х годов — если бы обеспечили достаточное финансирование и мобилизовали достаточные интеллектуальные и производственные ресурсы. Но для этого нужен был Королёв — человек, который бы взял на себя ответственность и смог победить или перехитрить партийные инстанции.

В свою очередь, мечтал о Марсе и Валентин Глушко. Ему даже удалось частично перевести свою «марсианскую мечту» в реальные конструкции — РН «Энергия» и «Вулкан». Но первой в мире все же разрабатывала проекты полета человека на «красную планету» команда Сергея Королёва.

В свете всего вышесказанного  идея колонизации Марса, выдвигаемая Илоном Маском, выглядит крайне слабо проработанной. Нет сомнения, что его мощные ракеты долетят до Марса, но без участия человека. Даже если будут решены проблемы радиационной безопасности (есть фильм «Как мы умрем по дороге на Марс»), то создание необходимой инфраструктуры потребует значительных усилий. Стартовой площадкой для полета к Марсу станет в ближайшие годы, скорее всего, освоение Луны по сценарию Королёва, когда на лунной орбите будут созданы исследовательские комплексы. И все же мечта о полете к Марсу сохраняется. Марс может стать  «запасной планетой для человечества», и уже сейчас проявляются признаки «марсианской гонки» в использовании новейших технологий.

Михаил РЯБОВ, председатель Одесского астрономического общества