Sabiedrības vēstures uztvere ir saprotama ievērojamu notikumu secība, kas cilvēku prātos ir fiksēta kopš skolas laikiem. Šajā ziņā PSRS kosmosa izpētes vēsture ir satelīts, Gagarina lidojums un virkne dažādu automātisko kosmosa staciju, kas saplūst vienā episkā, kuras visspilgtākās nodaļas ir Mēness tālākās malas, Mēness roveru un nosēšanās uz Venēras fotogrāfijas. Mēs iesakām iziet ārpus šīs uztveres un aplūkot labi zināmus notikumus no iekšpuses padomju inženieru acīm, kuri tieši pirms 60 gadiem radīja pirmo komunikācijas līniju cilvēces vēsturē ar kosmosa kuģiem, kas lido uz Mēnesi. Pirmo reizi tiek publicēts arhīva dokuments “Objekta“E-1”orbītas radionovērošanas sistēmas projektēšanas projekts, ko mums iesniedza“Russian Space Systems Holding”(RCS).
Vairākas uzņēmuma, kas agrāk saucās NII-885, darbinieku paaudzes pirmajās lappusēs atstāja pēdas, pieprasot neiznīcināt oriģinālu un saglabāt to vēstures vajadzībām. Un tagad ir pienācis šī dokumenta laiks.
"E-1" ir indekss, ko Īpašais projektēšanas birojs Nr. 1 (OKB-1) piešķir stacijām, kurām vajadzēja pirmajām doties uz Mēnesi. Sergejs Koroļevs Mēness izpētes programmu ierosināja 1957. gadā neilgi pēc pirmā satelīta palaišanas. Pēc tam notikumi attīstījās ļoti strauji: nepilnu gadu pēc Sputnik-1 PSRS jau bija izdarījis pirmo mēģinājumu palaist aparātu uz Mēnesi.
No valdības dekrēta par Mēness stacijas un trīspakāpju raķetes 8K72 izveidi, pamatojoties uz raķeti R-7, līdz pirmajam mēģinājumam palaist E-1 pagāja tikai seši mēneši. Zinātnieki un inženieri strādāja pastāvīgā laika spiediena stāvoklī.
E-1 sērijas transportlīdzekļu izmērs un forma bija līdzīgi pirmajam Zemes pavadonim. Viņu uzdevums bija vienkārši "nokļūt" uz Mēness un pa ceļam vākt informāciju par radioaktivitāti, magnētiskajiem laukiem un starpplanētu matērijas gāzes sastāvdaļu. Tas vienlaikus izvirzīja vairākus ļoti sarežģītus uzdevumus, no kuriem galvenais bija kosmosa raķetes izveide un tās kontroles attīstīšana milzīgos attālumos. Viņu risinājumam vajadzēja dot padomju zinātniekiem nepieciešamo pieredzi tālākai Saules sistēmas planētu izpētei. Entuziasms bija milzīgs, bet no tehniskā viedokļa 50. gadu beigās uzdevums šķita gandrīz fantastisks:
"Raķetes kustības parametru un informācijas pārsūtīšanas no tās uz Zemi parametru noteikšana jāveic attālumos, kas ir par divām pakāpēm lielāki nekā attālumi, kuriem līdz šim ir izstrādātas līdzīgas sistēmas reaktīvo tehnoloģiju un citās saistītās jomās."
Nepalaidiet garām brīdi
Reklāmas video:
Šīs misijas galvenais un viens no sarežģītākajiem tehniskajiem uzdevumiem bija savlaicīga dzinēju izslēgšana. Pareiza griezes momenta izvēle bija atkarīga no ātruma noteikšanas precizitātes. Kļūda, nosakot tikai vienu metru sekundē, trajektoriju novirzīja par 250 kilometriem. Bija nepieciešams palaist raķeti precīzi noteiktā laikā, ļoti precīzi kontrolēt tās trajektoriju un ātrumu un dot komandu īstajā laikā izslēgt dzinējus.
Lūk, kā to Boriss Čertoks raksturo savā grāmatā "Raķetes un cilvēki":
“Autonomās sistēmas iespējamās kļūdas otrā posma motoru izslēgšanai - no garenisko paātrinājumu integratora - pārsniedza pieļaujamās. Tāpēc jau pašā sākumā tika nolemts izmantot radio vadības sistēmu, lai izslēgtu motoru, mērot ātrumu un koordinātas."
Apgriezts FIAN Krimas ekspedīcijas atstarotājs.
Šīs problēmas risinājuma ārkārtīgā sarežģītība ir norādīta E-1 objekta orbītas radio novērošanas sistēmas projekta projektā:
Šādu sarežģītu problēmu var atrisināt salīdzinoši īsā laikā tikai kombinācijā ar radio vadības sistēmu, kurai trajektorijas aktīvās sekcijas beigās jānodrošina sešu kustības parametru mērīšana ar pietiekamu precizitāti, lai atrisinātu Mēness trāpīšanas problēmu.
Pēc inženieru domām, nebija iespējams saglabāt kustības parametru noteikšanas precizitāti, kas sākotnēji bija paredzēta, taču tam vajadzēja būt pietiekamai precizitātei, lai sasniegtu mēness. Turklāt radio-saitei “gaiss-zeme” bija paredzēts pārraidīt signālus no RTS-12A telemetrijas sistēmām (trajektorijas aktīvajā daļā) un RTS-12B (trajektorijas pasīvajā daļā), kas uzstādītas uz E-1 borta.
Saikne ar nezināmo
Radošās saites radīšanas grūtības, kas ir tieši dokumentā, ko tās izstrādātāji sauc par "vājāko saiti" E-1 ", sastāvēja no kļūdas signāla pārraidē caur Zemes atmosfēru, kas ietekmēja objekta koordinātu un ātruma noteikšanu. Šī problēma joprojām ir aktuāla, it īpaši attiecībā uz satelītu navigācijas sistēmām, un pagājušā gadsimta 50. gadu beigās tās risinājums vēl tikai sākās.
Automātiskās starpplanētu stacijas "Luna-3" modelis, kas tika palaists 1959. gada 4. oktobrī, un pirmo reizi uz Zemi nosūtīja Mēness tālākās puses attēlu.
Bet lietas pasliktinājās, tuvojoties Mēnesim. Ja zemes atmosfēras un magnētiskā lauka ietekmes ietekme uz radioviļņiem vismaz bija zināma, tad neviens nezināja, ko gaidīt no Mēness:
"Kad objekts" E-1 "iet gar Mēness tiešo tuvumu, Mēness jonosfēras dēļ tā koordinātu un ātruma radio mērījumos var rasties papildu kļūdas, par kuru esamību jāpieņem."
Pirmās pārliecinošās liecības par jonosfēras esamību ap Mēnesi pagājušā gadsimta 70. gados sniedza padomju kosmosa kuģi Luna 19 un Luna 22.
Mēness augsnes sastāvs bija zināms aptuveni:
“Aprēķinot atstarošanas koeficienta un pieauguma vērtības skanošā radio raidītāja virzienā Mēness virsmas nelīdzenumu dēļ, jāzina Mēness virsmas ķīmiskais sastāvs un struktūra. Literatūrā visizplatītākais viedoklis ir tāds, ka Mēness virsma ir cietie vulkāniskie ieži, kas pēc sastāva ir līdzīgi Zemei un kurus klāj apmēram vairākus milimetrus bieza putekļu kārta. Šādas konstrukcijas eksperimentāls tests tika veikts zemes apstākļos."
Kontakts
E-1 misijas veikšanai bija nepieciešams uzturēt radio sakarus ar aparātu simtiem tūkstošu kilometru attālumā. Tam bija nepieciešamas jaudīgas zemes pārraides un uztveršanas antenas ar efektīvo platību vismaz 400 kvadrātmetri. Tajā laikā nebija īpaši šim nolūkam izveidotu antenu, nemaz nerunājot par sakaru sistēmām, un padomju zinātnieki improvizēja. Vispirms man bija jāatzīst, ka aprīkojums, kuru es vēlētos izpildīt, nav un nebūs:
“Šādu efektīvu laukumu nodrošina paraboliskais atstarotājs, kura diametrs ir vismaz 30 metri. Pašlaik mums nav darbības antenu ar šādiem parametriem. Arī E-1 iekārtai paredzētajos termiņos nav iespējams izstrādāt un izgatavot šādas antenas un jo īpaši rotējošas ierīces azimutā un augstumā. Šajā sakarā ir jāatrod kompromisa tehniskais risinājums. Pašlaik vietējā rūpniecība neražo rotācijas ierīces, kas ļautu 12 antenas pagriezt azimutā un pacēlumā. Tāpēc ar ierobežotu laika periodu zemes antenu izstrādei un izgatavošanai ieteicams izmantot rotējošās ierīces no notvertajām "Big Würzburg" vai SCR-627 "radaru stacijām".
Paraboliskais atstarotājs 7,5 metru diametrā no sagūstītā "Greater Würzburg" radara.
"Big Würzburg" - kaujas lidmašīnu vadības stacijas, kuras kopā ar pilnu projekta dokumentācijas komplektu padomju speciālisti izveda no Vācijas. Amerikāņu radars SCR-627 ar 225 kilovatu jaudu Lielā Tēvijas kara laikā tika piegādāts PSRS saskaņā ar Lend-Lease. Abām šīm antenām bija nepieciešams ievērojams uzlabojums.
Tajā pašā laikā ziemeļu valstij tika atrisināts ļoti svarīgs jautājums ar jauna kompleksa izvietošanu. Bija jāizvēlas punkts ar objekta "E-1" maksimālo augstumu virs horizonta. Šai prasībai bija piemērota PSRS Eiropas teritorijas dienvidu daļa. Tika izvēlēta FIAN Krimas ekspedīcija Simeizas pilsētā. Bija jau divi atstarotāji ar faktisko laukumu attiecīgi 70 un 120 kvadrātmetri, un no uzņemtā Lielā Vircburgas radara bija paraboliskais atstarotājs, uz kura rotējošās ierīces bija iespējams ievietot jaunu antenu (uz tā uzstādītā antena ar 7 metru diametru tika uzskatīta par nepietiekamu):
Zemes stacijas uzstādīšanas shēmas informācijas saņemšanai un pārsūtīšanai uz "E-1".
“Zinātņu akadēmijas Fiziskā institūta gatavu radioastronomisko antenu ierīču reālā iespēja Simeizas pilsētas (Krima) rajonā ar dažām izmaiņām ļauj tur izvietot mērīšanas punktu. Šajā gadījumā radio līdzekļi kontrolēs trīs trajektorijas pasīvās daļas posmus: sākums - saskaņā ar radio vadības sistēmu, vidējais - 12 + 200 tūkstoši kilometru un beigas - 320 + 400 tūkstoši kilometru pēc radio novērošanas sistēmas mērījumiem. Diapazona, ātruma un telemetrijas mērīšanas aprīkojums, kura antenas ir izveidotas, pamatojoties uz tādām rotējošām ierīcēm kā "Big Würzburg" un SCR-627, atradīsies Koškas kalnā."
Paredzēts, ka zemes iekārtas uztverošā daļa būtu uzstādīta pastāvīgi, un raidošā daļa bija jānovieto uz automašīnas ZIL-151 šasijas.
Zemes stacijas uzstādīšanas shēmas informācijas saņemšanai un pārsūtīšanai uz "E-1". Zemes iekārtas uztveršanas un reģistrēšanas daļa tika uzstādīta pastāvīgi, un raidīšanas ierīces - uz automašīnas ZIL-151 šasijas.
Tātad PSRS parādījās pirmais komunikācijas punkts cilvēces vēsturē ar starpplanētu kosmosa staciju, kas bija galvenais līdz jauna kosmosa sakaru centra izveidei netālu no Evpatoria. Simeizā viņi uzzināja par pirmā mākslīgā aparāta krišanu uz Mēness un saņēma pirmo Mēness tālākās puses fotoattēlu.
Sasniedziet Mēnesi Pirmajam "Mēness", kā to radītāji sauca par "E-1", pat nebija vārdu, tikai indekss. Tikai diviem no septiņiem transportlīdzekļiem ir piešķirta vieta vēsturē, tiem, kuriem izdevās sasniegt Mēnesi. Luna-1 (ceturtais mēģinājums palaist E-1) notika 6000 kilometru attālumā no Mēness. Izdodot komandu izslēgt trešās pakāpes dzinēju (bloks "E"), kas tika izdots no Zemes, signāla pārejas laiks no komandpunkta uz staciju netika ņemts vērā.
"627" tipa rotējoša ierīce, uz kuras ir uzstādīta 10x6 metru fāzes josta.
Neskatoties uz to, tas bija liels PSRS panākums, kas tika svinēts visā pasaulē, taču radio saites veidotāji bija nelaimīgi: radio vadība nedarbojās perfekti un nesasniedza mēness. Notikušo lieliski aprakstīja Boriss Čertoks:
“Bet radio komanda kavējās! Tad viņi, protams, izdomāja, ka pie vainas ir zemes radio vadības stacijas - RUP. Trešais posms kopā ar Mēness konteineru un vimpeli Mēnesi netrāpīja, garāmbrauciens bija 6000 kilometru - apmēram pusotru reizi lielāks par Mēness diametru. Raķete nokļuva neatkarīgajā orbītā ap Sauli, kļuva par satelītu, kļūstot par pirmo Saules sistēmas mākslīgo planētu pasaulē. Janvāra atklāšana bija ļoti labs mēģinājums un apmācība mums visiem. Trešā posma darbs pirmo reizi tika pilnībā pārbaudīts. Izrādījās ļoti noderīgi pārbaudīt radiosakaru sistēmu, saņemt konteinera telemetriju, apstrādāt tās koordinātu operatīvās noteikšanas rezultātus, noteikt mērinstrumentu kompleksa, orbītas vadības dienesta un skaitļošanas centru mijiedarbību. Visas borta iekārtas darbojās labi."
Saīsināts paraboliskais atstarotājs FIAN Krimas ekspedīcijā.
No ierīces pārsūtītie dati ļāva konstatēt magnētiskā lauka neesamību uz Mēness, izmērīja radiācijas līmeni un pētīja Saules vēja parametrus. Borta radio komplekss raidīja signālus uz Zemi līdz vairāk nekā 500 tūkstošu kilometru attālumam un apklusa tikai tad, kad baterijas bija pilnīgi tukšas: 62 stundas pēc palaišanas, neskatoties uz to, ka tās bija paredzētas tikai 40 stundām.
Tomēr tas nebija pilnīgs panākums. PSRS vadība pieprasīja, lai pirmais, pirms amerikāņi, nokļūtu Mēness virsmā. Tas tika panākts tam vispiemērotākajā politiskajā brīdī - Hruščova vizītes laikā ASV 1959. gada septembrī.
Tomēr šī sakritība drīzāk bija nelaimes gadījums. Kopumā gadā pirms tam PSRS palaida sešas stacijas uz Mēnesi. Četros gadījumos avārijas notika nesējraķetes lidojuma pirmajās piecās minūtēs.
Ierīce "Luna-2".
Vēl viena palaišana nenotika, jo no starta laukuma tika noņemta bojāta nesējraķete. Bet septembrī starts bija veiksmīgs un tieši noteiktajā laikā (tikai par 1 sekundi vēlāk, nekā plānots). Visas sistēmas darbojās nevainojami, un 14. septembra pulksten 00:02:24 visi signāli stacijā Simeizā un Baikonuras telemetrijas stacijās pēkšņi tika pārtraukti - Luna-2 ietriecās Zemes satelītā.
* * *
Mēs aicinām jūs pārlūkot dokumenta elektronisko versiju un sajust padomju inženieru garu pagājušā gadsimta vidū, kuri, kam bija daudz mazāk resursu un iespēju nekā amerikāņu kolēģiem, spēja uzvarēt Mēness sacensību pirmajā daļā.
Autors: Vladimirs Korjagins
