108 минут, изменившие мир - Первушин Антон Иванович

Сергей Павлович Королёв не собирался отдавать первенство американцам. Он пришел в ракетную технику не только для того, чтобы создать новое грозное оружие, – он собирался сделать свою страну лидером в освоении космического пространства

За теоретическим обоснованием возможности вывода на орбиту искусственного спутника главный конструктор обратился к увлеченному этой тематикой Михаилу Тихонравову – разговор состоялся в сентябре 1953 года. Работы над прототипом «Р-7» тогда только разворачивались, но специалистам, и прежде всего Тихонравову, было ясно, что «пакетная» ракета способна развить первую космическую скорость.

Группа Тихонравова произвела необходимые расчеты, результаты которых легли в основу докладной записки «Об искусственном спутнике Земли». Двадцать шестого мая 1954 года Королёв послал ее в Центральный Комитет КПСС и в Совет министров с рекомендацией немедленно приступить к проектированию такого спутника. Ответ был отрицательным, ведь от бюро Королёва ждали прежде всего боевую межконтинентальную ракету – научно-исследовательская тематика верхи волновала мало. Тогда Сергей Павлович подготовил новую записку, в которой напирал на «политическое значение» запуска первого спутника, но и это не произвело заметного впечатления.

Руководители ракетно-ядерной программы: С. П. Королев, И. В. Курчатов, М. В. Келдыш, В. П. Мишин

Королёв не отчаялся, поскольку к тому моменту уже научился использовать советскую административно-командную систему во благо прогресса. Он зашел с другого направления – через Академию наук, с которой имел прочные связи благодаря сотрудничеству по запускам геофизических ракет.

Тридцатого августа 1955 года, то есть когда началось строительство полигона Тюра-Там, на совещании у Василия Михайловича Рябикова, который в то время занимал пост заместителя министра среднего машиностроения, собрались ведущие специалисты по ракетной технике, в том числе Сергей Павлович Королёв, Михаил Клавдиевич Тихонравов и Валентин Петрович Глушко. От Академии наук присутствовал Мстислав Всеволодович Келдыш[120]. Сергей Павлович выступил с кратким сообщением о проектах спутников, после чего предложил создать в структуре АН СССР специальный орган по разработке программы научных исследований с помощью серии космических аппаратов. Келдыш с энтузиазмом поддержал его и с декабря 1955 года по март 1956 года провел ряд совещаний ученых разных специальностей, так или иначе заинтересованных в изучении околоземного пространства. Каждое совещание было посвящено одному вопросу: космическим лучам, ионосфере, магнитному полю Земли и тому подобному. Обсуждались обычно три момента: что может дать искусственный спутник для данной области науки, какие приборы нужно поставить на него и кто из ученых возьмется конструировать их.

Серьезный подход к делу способствовал росту интереса к искусственным спутникам со стороны Академии наук, и правительство уже не могло просто отмахнуться от «фантастического прожекта». Тридцатого января 1956 года было принято постановление ЦК КПСС и Совета министров № 149-88сс, которым предусматривалось создание «Объекта Д». Так в документах именовался неориентируемый искусственный спутник Земли весом от 1000 до 1400 кг. Под научную аппаратуру выделялось от 200 до 300 кг. Срок первого пробного пуска на базе разрабатываемой баллистической ракеты дальнего действия – лето 1957 года.

Заполучив долгожданное постановление, Сергей Королёв немедленно приступил к реализации своих далеко идущих планов. В ОКБ-1 появился отдел, который должен был заниматься исключительно разработкой спутников. Возглавил его, как и ожидалось, Михаил Тихонравов, перешедший в бюро на постоянную работу.

К июлю 1956 года эскизный проект «Объекта Д» был готов. После перебора вариантов остановились на конической форме корпуса со сферическим днищем. К этому моменту определился и круг научных задач, решаемых спутником, что прямым образом повлияло на комплектацию аппаратуры. С помощью «Объекта Д» предусматривалось проведение исследований по измерению плотности и ионного состава атмосферы, корпускулярного излучения Солнца и магнитных полей.

Проектная схема отделения спутника «Объект Д» от ракеты-носителя: 1 – носовые створки обтекателя; 2 – спутник; 3 – хвостовые щитки обтекателя; 4 – последняя ступень ракеты-носителя

В конце года выяснилось, что намеченные планы запуска спутника находятся под угрозой срыва из-за трудностей в создании научной аппаратуры. Правительство установило новый срок запуска «Объекта Д» – апрель 1958 года. Столь значительная отсрочка категорически не устраивала Королёва, и тогда он принял волюнтаристское решение, ставшее историческим. Двадцать пятого ноября 1956 года ОКБ-1 внесло предложение о срочной разработке и запуске в апреле-мае 1957 года так называемого «Простейшего спутника» («Объект ПС») массой порядка 100 кг.

Предложение было принято, и 15 февраля 1957 года вышло Постановление ЦК КПСС и Совета министров СССР № 171-83сс, предусматривающее запуск простейшего спутника на орбиту, проверку возможности наблюдения за спутником и приема радиосигналов с его борта. Важный момент – запуск «ПС» разрешался только после одного-двух успешных стартов ракеты «Р-7».

Общая схема «Простейшего спутника»

Руководство работами по конструированию и изготовлению облегченного варианта спутника поручили двум инженерам – Михаилу Степановичу Хомякову и Олегу Генриховичу Ивановскому. Радиопередатчик сконструировал Вячеслав Иванович Лаппо. Специальные сигналы для передатчика придумывал Михаил Сергеевич Рязанский. Головной обтекатель ракеты, защищающий спутник от воздействия атмосферы на участке выведения, проектировала группа Сергея Осиповича Охапкина.

Хотя спутник и выглядел по схеме очень простым, но создавался он впервые, никаких аналогов орбитального искусственного объекта в технике не существовало. Задано было только одно – ограничение по весу: не более 100 кг (в конечном виде он весил еще меньше – 83,6 кг).

Компоновка «Простейшего спутника» (© РКК «Энергия»)

Довольно быстро конструкторы пришли к выводу, что выгодно сделать спутник в форме шара. Сферическая форма позволила при меньшей поверхности оболочки наиболее полно использовать внутренний объем. На сферической форме настаивал и Сергей Павлович Королёв – ему, видимо, запал в душу образ «малой луны», а Луна, как известно, должна быть круглой.

Все, кто работал в то время над спутником, позднее отмечали, что Королёв особое значение придавал эстетике первого космического аппарата: алюминиевая сфера была тщательнейшим образом отшлифована до чистого блеска и помещена, словно драгоценность, на ложе, обитое бархатом. Королёв предвидел, что «ПС» станет одним из символов ХХ века, появится на марках и медалях, на открытках и в памятниках, а потому добивался максимальной выразительности при элегантной простоте внешнего вида.

Внутри спутника разместили два радиопередатчика с частотой излучения 20,005 и 40,002 МГц. Радиопередающее устройство спутника должно было обладать мощностью излучения в 1 Вт – это позволяло принимать его сигналы на значительных расстояниях широкому кругу радиолюбителей в диапазоне коротких и ультракоротких волн, а также наземным станциям слежения.

Сигналы спутника имели вид телеграфных посылок длительностью около 0,3 секунды. Когда работал один из передатчиков, то у другого была пауза. Расчетное время непрерывной работы составляло не менее 14 суток.

Энергопитание бортовой аппаратуры спутника обеспечивали электрохимические источники тока (серебряно-цинковые аккумуляторы), рассчитанные на работу минимум в течение двух-трех недель.

Четыре антенны монтировались на передней («верхней») полуоболочке. Специальный пружинный механизм разводил антенны на угол 35° от продольной оси спутника после его отделения от ракеты.

Проектирование велось быстрыми темпами, а изготовление деталей шло параллельно с выпуском чертежей. «Двойник» спутника многократно состыковывали и отделяли от корпуса ракеты, пока конструкторы не убедились, что надежно действует вся цепочка: срабатывают пневмозамки, отделяется головной обтекатель, освобождаются из «походного» положения штыри антенн, и толкатель направляет спутник вперед.

Сборка «Простейшего спутника»

В марте 1957 года начался выбор и определение параметров траектории активного участка первой «космической» ракеты. В апреле – мае прошли проверки характеристик излучения радиопередатчиков спутника – его «катали» на вертолете, подвесив на тросе длиной 200 м.

Летом 1957 года в цехе 39-го опытного завода в Подлипках были собраны первые блоки ракеты и проведены испытания системы отделения обтекателя и спутника от центрального блока «А».