Ровно полвека назад, 17 ноября 1970 года, произошло одно из знаковых событий XX века – в свое историческое путешествие по поверхности спутника Земли отправился советский «Луноход-1». Этому моменту предшествовала напряженная работа, в ходе которой инженерам и ученым Советского Союза пришлось решить огромное количество сложнейших технических задач.
На этом пути было немало разочарований, срывов и неудач – но итоговый триумф стал подтверждением факта, что СССР являлся на тот момент одним из главных мировых научно-технических лидеров. И те события полувековой давности являются больше, чем одной из пусть и очень ярких страниц отечественной истории. Это путеводная звезда, мощный стимул в стремлении вновь сделать нашу страну главным локомотивом космической экспансии землян.
Эпоха романтиков
Тема "великого космического рывка" стала одной из главных для СССР вскоре после ликвидации ущерба, нанесенного народному хозяйству страны войной. О звездной романтике и о пыльных тропинках далеких планет мечтали тогда буквально и стар, и млад – от пенсионеров до пионеров.
И не просто мечтали: государство ударными темпами приступило к созданию космической промышленности, в то время как щедро финансируемые конструкторские бюро приступили к созданию техники, предназначенной для освоения внеземных пространств. Причем речь с самого начала шла не только о летательных аппаратах – инженеры не могли не задумываться и о транспортных средствах для передвижения по поверхности небесных тел.
Историк советской космонавтики Антон Первушин рассказал газете ВЗГЛЯД, что первый технически обоснованный проект планетохода, дистанционно управляемого с Земли, кандидат технических наук Юрий Хлебцевич предложил еще в 1950-х. Хлебцевич стал автором идеи радиоуправляемой "танкетки-лаборатории", которую можно отправить для изучения свойств лунной поверхности и поиска подходящего места для посадки пилотируемого корабля.
Практическая же работа над проектом несколько позже началась в Особом конструкторском бюро № 1 (ОКБ-1) Государственного комитета по оборонной технике (ГКОТ), возглавляемом знаменитым Сергеем Королевым. Там рассматривали несколько возможных типов телеуправляемых лунных аппаратов: Е-1 – с доставкой на поверхность естественного спутника Земли вымпела СССР; Е-2 – для облета Луны и фотографирования ее обратной стороны с передачей изображения на Землю; Е-3 – для детальной фотосъемки лунной поверхности; Е-4 – для попадания в Луну с применением термоядерного заряда.
Как отмечает Первушин, не все удалось сделать, как было задумано – впрочем, в той атмосфере вдохновенных поисков и ошибок это было неизбежно.
"Первый аппарат серии Е-1, получивший официальное название "Луна-1", стартовал 2 января 1959 года. Но он пролетел мимо цели и вышел на гелиоцентрическую орбиту, став крохотной "искусственной планетой". Задачу попадания в ближайшее небесное тело решил аппарат Е-1А ("Луна-2"), запущенный 12 сентября 1959 года и на следующие сутки прилунившийся в районе Моря Дождей. Это был первый в мире случай, когда на Луну попало изделие человеческих рук. Обратную сторону Луны заснял Е-2А ("Луна-3"), отправившийся в полет 4 октября 1959 года. Что же до Е-3 и Е-4, то они в исходном виде так и не были реализованы. Затем ОКБ-1 предложило еще несколько аппаратов в развитие программы: искусственный спутник Луны Е-5, посадочный модуль Е-6, дистанционный картограф Е-7 и планетоход Е-8. Последний поначалу рассматривался как средство для перемещения будущих космонавтов", – рассказывает историк.
Ученые приступили к созданию аппарата, способного выйти на орбиту Луны, а затем обеспечить мягкую посадку. Эту задачу возложили на четырехступенчатый вариант модифицированной ракеты-носителя Р-7А ("Молния"). Отладка этой технологии происходила с огромным трудом – ряд запусков оказались неудачными, аппараты гибли один за другим. Задачу мягкой посадки на Луне удалось решить лишь 3 февраля 1966 года ("Луна-9") – после одиннадцати неудачных попыток. В ходе этой и последующих посадок удалось получить бесценные данные о плотности лунного грунта. Одновременно шли работы над планетоходом.
Автору этих строк доводилось общаться с Михаилом Ивановичем Маленковым, который участвовал в работе над конструкцией приводов-колес будущего "Лунохода-1". Он рассказал, что первоначально Королев решил поручить разработку будущего лунного транспортного средства танковому конструктору Жозефу Котину, в свое время создавшему для Советской армии легендарные тяжелые танки КВ и ИС. Котин подошел к задаче очень ответственно, в его конструкторском бюро подготовили целых три варианта шасси – на основе гусеничного, колесного и змееподобного движителей. Однако впоследствии Котин, оценив масштаб предстоящих работ, отказался от дальнейшего участия. В 1961-м задание передоверили НАТИ – Научному автотракторному институту в Москве. Но в 1963-м это учреждение тоже попросило снять с него данную задачу.
Набор задач и вопросов
И тогда Королев снова обратился к танкостроителям – в ленинградский "танковый" институт ВНИИ-100 (будущий ВНИИТрансмаш).
"Для Сергея Павловича важнейшим качеством будущего лунного транспорта была его проходимость. А поскольку как раз в ту пору началось оснащение танков ракетным оружием, Королев наладил тесное сотрудничество с танкостроителями. В июле 1963-го во ВНИИ-100 приехал инженер Вячеслав Петрович Зайцев из ОКБ-1 – и на встрече с тогдашним директором института Василием Павловичем Старовойтовым передал просьбу Королева сделать луноход. Старовойтов взял на себя смелость ответить согласием – и назначил непосредственным руководителем работ Александра Леоновича Кемурджиана. Королев лично прибыл в Ленинград, чтобы выслушать доклад Кемурджиана – какие у него появились идеи по проекту? Именно по итогам той беседы Королев принял окончательное решение: луноход будем делать – и будем делать именно здесь, в ленинградском Горелово!" – вспоминает Михаил Иванович.
Правда, вскоре конструкторы ВНИИ-100 пришли к выводу, что в техзадании ОКБ-1 содержатся заведомо неисполнимые характеристики: скорость – не менее 20 километров в час, запас хода – 10 тысяч километров. Кемурджиан сказал, что эти требования подходят под земные, но никак не под лунные условия. Королев выслушал Александра Леоновича и высказался в том духе, что, мол, делаем мы это впервые, за скоростью гнаться не надо. Важно, чтобы луноход вообще поехал! Благодаря авторитету Королева ВНИИ-100 быстро договорилось с соседним предприятием – там согласились выделить один из своих цехов под "лунодром".
Однако возникла проблема – отсутствие физической модели лунного грунта. Ученые, занимавшиеся изучением спутника Земли, не рисковали брать на себя такую ответственность – исчерпывающе описать характеристики лунной поверхности. Ведь фактических данных в наличии было еще маловато...
Было две противоположных точки зрения. Одни исследователи предполагали, что Луна покрыта толстенным слоем пыли, в которой любое транспортное средство попросту утонет. Другие все же считали, что лунная поверхность – твердая. Окончательную точку в споре поставил профессор Всеволод Сергеевич Троицкий, разработавший программу дистанционного зондирования Луны посредством радиолокации. Он установил, что ездить по лунному грунту вполне возможно – и впоследствии его выводы блистательно подтвердились на практике.
ВНИИ-100 заказал в Армении целый вагон вулканического туфа и пемзы – они понадобились, чтобы создать на "лунодроме" условия, максимально приближенные к реальным. Когда этот вопрос решили, встал следующий – какой вид движителя предпочесть: колесо или гусеницу? Выбор сделали в пользу колеса, но неясно было, каким его выполнить – жестким или эластичным? В итоге решили, что у аппарата должно быть восемь оснащенных индивидуальными моторами колес с сетчатым ободом – причем каждое было ведущим.
Маленков поведал, что конструкторский коллектив пришел к выводу, что оптимальной конструкцией колеса станет наименьшая по весу. "Мы решили применить сетчатый колесный обод. Он гораздо легче сплошного, а значит – выгоднее. Кроме того, сетчатый обод создает лучший эффект тяги, так как составляющая его проволочная сетка взаимодействует с поверхностью Луны буквально каждой своей клеточкой. Необходимые испытания проходили и на земле, и в летающей лаборатории при лунной гравитации", – вспоминает конструктор. В марте 1965-го из-за высокой загруженности ОКБ-1 Королев передал работы по беспилотным лунным аппаратам в ОКБ-301 Машиностроительного завода имени Лавочкина – там их возглавил опытный конструктор Георгий Бабакин. Ведь к тому времени стало ясно, что будущий "Луноход-1" – система слишком сложная, чтобы его изготовить целиком в Горелово. ВНИИ-100 оставили работу над самоходно-автоматическим шасси, а изготовление гермоконтейнера, который предстояло на это шасси водрузить, взял на себя завод Лавочкина.
Уникальное путешествие
В готовом виде "Луноход-1" являл собой герметичный перевернутый усеченный конус с приборами на самоходном шасси. Верхняя поверхность использовалась как радиатор-охладитель системы терморегуляции, а для обогрева аппаратуры применялся радиоизотопный источник тепла, содержащий ампулы с полонием-210. Система электропитания включала в себя солнечную батарею и серебряно-кадмиевый аккумулятор. "В носовую часть встроили иллюминаторы для объективов системы малокадрового телевидения, состоявшую из двух камер, дублировавших друг друга. Для связи с наземными пунктами управления использовались три антенны", – повествует Первушин. Отбор в группу управления начался в мае 1968 года – в итоге в нее включили группу молодых офицеров, занимавшихся системами космической связи. Сначала они прослушали теоретический курс, затем провели серию практических тренировок.
Впрочем, самый первый планетоход Е-8 № 201 до Луны не добрался. 19 февраля 1969 года на 52-й секунде полета взорвалась доставлявшая его ракета-носитель "Протон-К". По словам Первушина, после этого некоторое время не было ясности, как сложится дальнейшая судьба проекта. "И все-таки правительство СССР решило поддержать проект – чтобы хоть отчасти девальвировать в глазах мировой общественности успех американских астронавтов, разгуливающих по Луне", – отмечает историк.
И вот 10 ноября 1970 года новая ракета "Протон-К" вывела в космос станцию "Луна-17", на борту которой находился планетоход Е-8 № 203. 17 ноября она совершила мягкую посадку в Море Дождей, а Е-8, получивший официальное название "Луноход-1", съехал на грунт и отправился в свое путешествие. За первые 72 часа он проехал целых 197 метров!
Впоследствии водитель аппарата Вячеслав Довгань (ныне академик) вспоминал:
"Сеанс начался. Трасса проходила по относительно ровной поверхности, имевшей впадины и возвышения с углами наклона до 10 градусов. На пути встречались камни и кратеры небольшого размера, а также невысокая гряда, которые были преодолены. На различных участках провели измерения физико-механических свойств грунта и параметров проходимости шасси. Работал в старт-стопном режиме движения, сосредоточился на восприятии и анализе телевизионного изображения. Параллельно с этим с помощью стрелочных индикаторов контролировал крен и дифферент лунохода, следил за изменением его курсовых характеристик. Впервые увидел, как изменяется на экране линия лунного горизонта при различных значениях дифферента, что позволяло приближенно следить за величиной крена лунохода. Прислушивался, конечно, и к докладам бортинженера Алика Кожевникова, который по громкой радиосвязи сообщал о давлении и температуре внутри приборного отсека и о других параметрах, характеризующих состояние лунохода".
Выполняя маневры, члены "экипажа" аппарата внимательно изучали расположение кратеров и камней. Сначала "Луноход" двигался на юго-восток, а на исходе третьего дня (лунного, разумеется) сменил направление маршрута на северо-западное. К 20 февраля 1971 года первоначальная программа работ была выполнена, но поскольку аппарат оставался во вполне работоспособном состоянии, ученым пришлось разрабатывать дополнительную программу исследований. 7 марта 1971 года, в начале пятого лунного дня, операторы лунохода провели уникальный эксперимент – включили телекамеру и зафиксировали момент появления первых солнечных лучей. К тому времени экипаж настолько освоился со своим "конем", что на следующий день 8 марта "луноходовцы" решили поздравить работавших с ними в коллективе женщин – и выписали по поверхности Луны цифру 8.
Передвигаясь с максимальной скоростью два километра в час, "Луноход-1" за 302 дня "прополз" 10 540 метров, обследовав площадь в 80 000 квадратных метров. Он передал на Землю 211 лунных панорам и 25 тысяч фотографий. При этом велось постоянное исследование физико-механических свойств поверхностного слоя лунного грунта, в 25 точках проведен его химический анализ.
К сентябрю 1971-го связь с механическим лунопроходцем стала ослабевать, его энергетические ресурсы почти истощились, он стал хуже повиноваться командам. Последний успешный сеанс связи состоялся 14 сентября. 30 сентября пришлось признать, что связь прервалась окончательно – и путешествие признали завершенным.
Впрочем, изучение естественного спутника Земли продолжилось. 15 января 1973-го на планету прибыл "Луноход-2", успешно проработавший четыре месяца. Два "лунохода" до сих пор стоят на лунном грунте, ожидая прибытия людей, которые когда-нибудь с благоговейным трепетом внесут их в музей освоения космоса. Найти их будет нетрудно – оба аппарата прекрасно просматриваются на фотоснимках.
Владимир Веретенников
