Секреты американской космонавтики - Александр Железняков

Со своей версией «Авангарда» выступили сотрудник Морской исследовательской лаборатории Курт Штелинг и Раймонд Миссерт из Университета штата Айова. Они предложили осуществить запуск небольшого искусственного спутника с борта воздушного шара. Этот проект перекликался с проектом «Рокун», о котором я уже писал в первой части этой книги, и который в итоге стал проектом «Фарсайд» (о нем я расскажу в следующей главе).

Примерно через месяц после того, как был предложен вариант запуска ракеты с воздушного шара, несколько авторов предложили заменить воздушный шар реактивным самолетом. Такой способ, хотя имел некоторые недостатки, давал определенные преимущества. Высота запуска ракеты при этом оказывалась меньше (12 километров вместо 24 километров), зато самолет мог сообщить ракете свою собственную скорость порядка 1000 километров в час и осуществить запуск под желаемым углом. Кроме того, запуск ракеты с самолета позволял снизить стоимость эксперимента и сделать его технически более простым.

Но, в конце концов, все эти варианты были отвергнуты и конструкторы остановились на традиционной схеме запуска – старт трехступенчатой ракеты с Земли вертикально вверх.

Необходимо отметить, что созданная в рамках проекта ракета-носитель «Авангард» внешне серьезно отличалась от других ракет. Прежде всего, у нее не было оперения, так как стабилизация осуществлялась посредством отклонения оси двигателя, установленного на карданном подвесе.

Носитель состоял из трех ступеней. В первой ступени ракеты, созданной специалистами компании «Мартин Эйркрафт Компании», использовался жидкостный ракетный двигатель Х-405 компании «Дженерал Электрик», развивающий тягу 8,2 тонны в течение 150 секунд. Вторая ступень с жидкостным двигателем была создана компанией «Аэроджет Дженерал». Окислителем в ней служила азотная кислота, а топливом – несимметричный диметилгидразин. Третья ступень была твердотопливной.

Несколько слов о том, откуда предполагалось запустить «Авангард». Как известно, самым благоприятным местом старта с точки зрения энергетики полета является экватор. Именно там можно получить наибольший прирост скорости за счет вращения Земли. Эта скорость станет еще большей, если производить запуск не с уровня моря, а с какой-либо возвышенности. При этом можно избежать и сопротивления наиболее плотных слоев земной атмосферы, поэтому авторы проекта и рассматривали в качестве места размещения стартовой позиции гору Кения в Восточной Африке. Она находится почти точно на экваторе и имеет высоту более 5 километров. Единственным недостатком кенийского варианта явилась удаленность горы от вод Индийского океана, что не отвечало мерам безопасности, требовавшим, чтобы первая и вторая ступени падали в воду. Пришли к выводу, что оптимальным вариантом может быть запуск ракеты с палубы корабля или с постоянной базы, например, с острова в Тихом океане.

Но это все теория. На практике же, чтобы реализовать этот проект требовалось создать сложную наземную инфраструктуру в районе старта, что в короткие сроки было нереально. Именно поэтому приняли решение первый «Авангард» запустить в континентальной части США. Требование о размещении стартовых площадок на берегу океана заставило руководителей проекта остановить свой выбор на мысе Канаверал.

И наконец, о том, каким должен был быть первый искусственный спутник Земли в представлении специалистов, работавших над проектом «Авангард». На спутник весом в 9 килограммов предполагалось установить несколько измерительных приборов. Имея на борту небольшой источник питания и фотокамеру, он мог бы передавать на Землю цветные изображения.

Интересно, что в одном из вариантов полезной нагрузки рассматривалась возможность вывода на орбиту двух и даже трех спутников во время одного запуска. Вторым спутником считалась последняя ступень носителя, которая также выходила на околоземную орбиту. Ну а третьим аппаратом мог бы стать пластмассовый воздушный шар, покрытый алюминиевой фольгой и имеющий диаметр основного спутника. В этом воздушном шаре предполагалось установить небольшой газовый капсюль, который наполнил бы шар после его отделения от последней ступени носителя.

Однако когда дело дошло до воплощения мыслей конструкторов в металл, первый американский спутник получился более чем скромным. Весил он 1,36 килограмма, а на его борту размещались два примитивных передатчика, которые должны были выдавать сигналы на частотах 108 и 108,03 МГц. Первый из них получал питание от аккумуляторной химической батареи мощностью 10 мВт, второй – от шести солнечных батарей суммарной мощностью 5 мВт, установленных на внешней поверхности спутника.

Весь ход работ по проекту «Авангард» давал основание предположить, что запуск спутника состоится в первой половине 1958 года. На эти сроки ориентировались и конструкторы, занятые изготовлением носителя и космического аппарата, и политики, готовившиеся использовать небывалый эксперимент в своих интересах, и представители промышленности, надеявшиеся получить на волне всеобщей эйфории новые многомиллионные заказы.

Но «Авангарду» не суждено было открыть новую эру человечества. Более того, он оказался в арьергарде той борьбы, которая развернулась на мировой арене после 4 октября 1957 года, когда «Советы [то есть наша страна] запустили свой спутник». «Космический Перл-Харбор» оказался столь сокрушительным, что Соединенным Штатам пришлось предпринимать срочные ответные меры, в которых «Авангарду» уже не пришлось сыграть первую скрипку.

В предыдущей главе был упомянут проект «Фарсайд» – вариант запуска спутника с воздушного шара. Если бы его удалось реализовать, то американцы могли бы запустить первый в мире спутник на сутки (!) раньше, чем это сделали мы. К счастью, история не знает сослагательного наклонения.

Идея об использовании воздушных шаров в качестве стартовых площадок для высотных ракет родилась задолго до того, как человечество научилось строить большие и мощные космические ракеты-носители. Концепцию такого способа запуска предложили в 1949 году американцы Майк Льюис, Стивен Сингер и Джордж Халвортсон, бывшие участниками экспериментальных пусков ракет типа «Аэроби» с корабля американских ВМС «Нортон Саунд». Суть идеи состояла в том, чтобы поднять ракету в верхние слои атмосферы на аэростате, а потом дать команду на включение двигателя. Этот способ был и проще, и дешевле, чем пуск с поверхности Земли. Да и результат при этом ожидался неплохой.

В конце 1940-х – начале 1950-х годов запускаемые с воздушного шара ракеты предполагалось использовать для изучения ионосферы. Но скоро данная концепция получила «космическое» развитие. На Международном конгрессе по астронавтике, состоявшемся в 1956 году в Риме, группа американских ученых, среди которых были Майк Фостер, Курт Стелинг и Раймонд Миссерт, предложила применять запускаемые с воздушного шара ракеты для изучения околоземного космического пространства. В качестве стартовой площадки предполагалось использовать гигантский аэростат «Скайхук» объемом 112 тысяч кубометров. Пуск ракеты должен был состояться, когда воздушный шар поднимется на высоту 21 километр.

Чуть позже те же специалисты предложили использовать воздушный шар для запуска спутников небольшой массы (около 20 килограммов) на низкую околоземную орбиту. При этом предполагалось применять аэростаты меньшего объема, чем «Скайхук», но поднимать их на большую высоту (около 30 километров).