Марсианский проект Королева

Главный конструктор ОКБ-1 Сергей Павлович Королев (1907-1966) - символ отечественного ракетостроения и практической космонавтики. И в то же время есть аспекты его многогранной деятельности, которые для широкой публики остались практически неизвестными, в их числе - один из самых грандиозных проектов XX века - пилотируемая экспедиция на Марс. Факты и документы предоставлены непосредственным разработчиком марсианского проекта Владимиром Евграфовичем Бугровым. Прежде всего рассекреченная «совсекретная» рабочая тетрадь, содержащая черновые расчеты по всем принципиальным техническим вопросам проекта, - неопровержимое доказательство реальных разработок темы. Это позволяет по-новому взглянуть на некоторые эпизоды истории отечественной космонавтики и жизни гениального конструктора.

Цитируется по статье Марата Гельмана.

Марсианский проект Сергея Павловича -это вершина его творчества, к которой он целеустремленно шел всю жизнь. Еще до начала пилотируемых полетов, сразу после стартов первых спутников, Королев намечает фантастическую цель - разогнать корабль с человеком до второй космической скорости, вырваться за пределы земного тяготения и отправить его в околосолнечное пространство на другую планету.
После предварительных проработок, проведенных в руководимом С.П.Королевым ОКБ-1, 23 июня 1960 года выходит совместное постановление ЦК КПСС и СМ СССР «О создании мощных ракет-носителей, спутников, космических кораблей и освоении космического пространства в 1960-1967 годах». Оно, в частности, предписывало проведение работ по созданию новой космической ракетной системы со стартовой массой 1000-2000 тонн, обеспечивающей вывод на орбиту вокруг Земли тяжелого межпланетного корабля (ТМК) массой 60-80 т. Главным конструктором межпланетного ракетно-космического комплекса становится СП. Королев.
Надо отметить, что в ОКБ-1 рассматривались различные варианты межпланетных кораблей. Но разработанный Королевым на основании этого постановления проект экспедиции к Красной планете является единственным и официальным в нашей стране по настоящее время. В июле 1962 года Королев и межведомственная комиссия под председательством президента Академии наук СССР М.В. Келдыша утверждают состав эскизного проекта по ракете-носителю Н1. Основное ее назначение - пилотируемый полет на Марс, и задумывалась она как марсианская, а не как лунная, как сейчас ее представляют. Полеты на Луну рассматривались лишь как этап отработки марсианского путешествия.
В ОКБ-1 с 1960 по 1964 год, до выхода злополучного постановления правительства по Луне, марсианской экспедицией занимался проектный отдел № 9, руководимый заместителем и соратником СП. Королева - М.К. Ти-хонравовым - главным идеологом пилотируемого полета на Марс. А конкретнее - сектор под руководством Г.Ю. Максимова.



Общий вид и схема МПК 1964 г.

Облик марсианского пилотируемого ракетно-космического комплекса с различными весовыми характеристиками окончательно был сформирован к 1964 году - лишь на четвертый год проектирования. Он состоял из марсианского пилотируемого космического комплекса (МПКК) - для полета к Красной планете, высадки экипажа на ее поверхность и возвращения на Землю; межпланетного ракетного комплекса (МРК), где в качестве основного элемента использовалась сверхтяжелая трехступенчатая ракета-носитель Н1, а также технического, стартового комплексов и других наземных сооружений. МРК должен был выводить на околоземную монтажную орбиту семи десятипятитонные (в дальнейшем девяностопятитонные) блоки, из которых предполагалось собрать там марсианский комплекс. Для сборки МПКК на орбите был предусмотрен монтажный отсек сферической формы с шестью или восемью стыковочными узлами. К нему с одной стороны стыковались марсианский орбитальный комплекс (МОК) и марсианский посадочный комплекс (МПК), с другой - разгонный ракетный комплекс в виде центрального и 4-6 боковых модулей, который обеспечивал старт МПКК с монтажной орбиты и выведение его на траекторию полета к Марсу.



Страница из "совсекретной" тетради со схемой МПК.

В состав МОК входили тяжелый межпланетный корабль и разгонный ракетный блок (РРБ) для разгона его с орбиты спутника Марса на траекторию полета к Земле, а МПК состоял из тормозных и посадочных устройств, посадочной ракеты и марсианского корабля с двухступенчатой взлетной ракетой и капсулой возвращения.
По расчетам специалистов, собрать (состыковать) на орбите комплекс массой в 400-500 тонн необходимо было при 4-6 запусках ракет-носителей Н1 в течение года. Все его составные части должны были проходить полный цикл проверок и испытаний, аналогичных заводским, выполняемых специальными бригадами космонавтов из числа опытных специалистов ОКБ-1, головного завода и космодрома. Бригады планировалось доставлять на орбиту на кораблях типа «Союз». После завершения предстартовой подготовки они возвращались на Землю.
Экипаж прибывал на ТМК заранее и лично проводил подготовку и запуск замкнутого биолого-технического комплекса, а также проверку всех систем корабля. Марсианский трехместный комплекс после выведения с околоземной орбиты на траекторию полета к Марсу совершал автономный полет, постоянно поддерживая ориентацию на Солнце и связь с Землей. Блок, в котором размещался экипаж при полете к Марсу и обратно, представлял собой единую конструкцию и понимался как собственно тяжелый межпланетный корабль. В его состав входили орбитальный модуль, корректирующая двигательная установка (КДУ) и возвращаемый на Землю спускаемый аппарат (СА) весом около двух тонн (почти 0,5% от начального веса комплекса на орбите искусственного спутника Земли).
Переход с траектории полета к Mapсу на орбиту его спутника в этом варианте проекта выполнялся за счет аэродинамического торможения комплекса в марсианской атмосфере. На орбите, после необходимых проверок и подготовки, два члена экипажа перемещались в капсулу возвращения марсианского корабля. Посадочный комплекс отделялся от орбитального, сходил с орбиты, спускался в атмосфере, тормозил и мягко садился на поверхность Марса.
Проведя необходимые исследования на поверхности планеты, экипаж стартовал, выводился на исходную орбиту, капсула возвращения состыковывалась с орбитальным комплексом, и космонавты возвращались на ТМК. При старте к Земле они занимали места в спускаемом аппарате, который при подлете отделялся и приземлялся.
По словам В.Е. Бугрова, облик и компоновка межпланетного комплекса были приняты за основу к середине 1962 года. В качестве главных отличий были разгон комплекса с околоземной орбиты к Марсу и возвращение на Землю с использованием жидкостных ракетных блоков, а для перехода на орбиту спутника Марса - без использования тормозного ракетного блока, за счет аэродинамического торможения. Это позволяло существенно сократить его весовые характеристики, а следовательно, стартовый вес и количество ракет-носителей.
ТМК представлял собой пятиэтажный цилиндр переменного диаметра в форме бутылки. Первый - жилой, с расположенными в нем тремя индивидуальными каютами для экипажа, туалетами, пленочными душевыми, комнатой отдыха с библиотекой микрофильмов, кухней и столовой; рабочий, с рубкой для ежедневного контроля и управления всеми системами ТМК, мастерской, медицинским кабинетом с тренажерами, лабораторией для проведения научно-исследовательских работ и надувным внешним шлюзом; биологический, приборно-агрегатный отсеки, спускаемый аппарат и КДУ.

Носитель Н1

Учитывая большую (более двух лет) продолжительность полета, авторы проектов особое внимание уделяли системе обеспечения жизнедеятельности (СОЖ) экипажа. Созданные к тому времени системы, основанные на запасе кислорода, воды и продуктов питания без их возобновления, не позволяли реализовать программу из-за огромной массы запасов. Поэтому нужны были СОЖ с так называемым замкнутым циклом. Проектанты разработали специальный замкнутый биолого-технический комплекс.
Для регенерации кислорода из выдыхаемого космонавтами углекислого газа должны были применяться контейнеры с водорослями типа хлореллы. Запасы пищи предполагалось хранить в сублимированном виде и тщательно отбирать перед полетом, учитывая пищевую ценность и удельную массу. Для пополнения рациона в бортовой гидропонной оранжерее корабля намечалось выращивать овощи, что позволило бы намного снизить массу запасов продуктов. Для подвода света к растениям предполагалось использовать крупногабаритные наружные солнечные концентраторы.
На базе Института медико-биологических проблем был развернут уникальный наземный экспериментальный комплекс (НЭК) для имитации условий длительного межпланетного полета (кроме невесомости) и обеспечения жизнедеятельности экипажа. Именно в НЭКе и был смонтирован в 1967-1969 годах макетный образец ТМК, в составе которого проходили наземную отработку бортовые системы жизнеобеспечения, радиационной защиты, спасания в аварийных ситуациях, сбора и обработки экологической и медико-биологической информации и многое другое.
В различные годы в макете межпланетного корабля краткосрочные и длительные полномасштабные «марсианские рейсы» совершали испытатели А. Божко, Г. Мановцев, В. Улыбышев, Б. Абушкин, В. Макаров, В. Корсаков, Ю. Климентов, Г. Пожарский и Э. Рябов.
Все эти факты красноречиво говорят о возможности практической реализации марсианского проекта Королева. Почему же только сейчас, по прошествии 40-45 лет, мы узнаем о таких грандиозных и забытых проектах Королева? Экспедиция на Марс вполне могла бы стать главной задачей страны. Для этого были необходимы всесторонняя поддержка руководителей государства и понимание ими того, что именно это -магистральный путь освоения космического пространства.
По мнению В.Е. Бугрова, отсутствие сегодня сведений о марсианском проекте Королева объясняется, во-первых, обстановкой повышенной секретности.
Во-вторых, С.П.Королев сознательно не афишировал свои марсианские разработки, опасаясь недобросовестной критики со стороны оппонентов. Неудивительно, что даже не все его заместители были в курсе происходящего. В августе 1962 года на заседании экспертной комиссии по защите эскизного проекта по ракете-носителю Н1 он представил марсианскую экспедицию с использованием ЖРД, но так искусно закамуфлировал ее среди других задач Н1, что участники совещания вправе были сделать вывод, будто эта ракета «для всего и вся».
В-третьих, по предварительным проработкам в ОКБ-1, марсианская экспедиция планировалась с использованием электрореактивной двигательной установки с ядерным реактором (ЭРДУ с ЯЭУ) для разгона с орбиты искусственного спутника Земли и выполнения других полетных операций. Однако в связи с неопределенностью сроков ее создания Сергей Павлович дал указание рассмотреть возможность применения ЖРД вместо ЭРДУ, и в дальнейшем все расчеты строились только на них, что принципиально отличало королевский проект. Но многим запомнился вариант с ЭРДУ. Понимая бесперспективность ее создания в обозримом будущем, марсианские идеи Королева не рассматривались как реалистичные.
В-четвертых, после смерти Сергея Павловича все материалы эскизного проекта по ракете-носителю Н1, официальные отчеты и рабочие материалов использовались специалистами ЦНИИмаша для своего варианта экспедиции на Марс. А вот документы по марсианской программе ОКБ-1, выполненные в 1960-1964 годах под непосредственным руководством Королева и Тихонравова, в 1974 году были полностью уничтожены.
В-пятых, сменив В.П. Мишина на посту руководителя королевского ОКБ,
В.П. Глушко, будучи принципиальным противником ракеты Н1, с молчаливого согласия партийно-правительственного руководства запретил пуск подготовленного комплекса Н1-ЛЗ, поскольку успешный старт устраивал не всех. Велико было желание оппонентов Королева показать, что была «лунная гонка» и что мы ее проиграли из-за ракеты Н1.
Полное прекращение работ по одному из ключевых элементов обеих программ - ракете Н1 поставило крест на лунной программе и полетах к Марсу... Производственные заделы на заводах, полигоне, в смежных организациях были уничтожены. Никто из непосредственных участников работ в то время не сомневался в успешном запуске Н1. Глушко, видимо, тоже, иначе зачем было запрещать? Даже с экономической точки зрения уничтожение изготовленного комплекса Н1-ЛЗ на Земле дороже, чем его самоуничтожение в полете.
Анализируя события тех лет, можно увидеть, как напряженная работа огромной кооперации предприятий, привлеченных к реализации замыслов Королева -экспедиции человека на Марс, а затем и на Луну, намеренно замалчивалась. А ведь сделано было немало: в 1969— 1972 годы проведены летные испытания ракеты-носителя Н1 - «царь-ракеты», а в 1968-1974 годы в Институте медико-биологических проблем - тяжелого межпланетного корабля.
Сегодня, когда на государственном уровне идут разговоры о пилотируемом полете на Марс и ставятся конкретные сроки его выполнения, существование марсианской программы Королева приобретает принципиальный характер. Прежде чем ставить новые большие задачи, нужно проанализировать уроки и сделанные ошибки первых, самых напряженных десятилетий нашей космонавтики.