— На всех кораблях 'Союз' и спутниках 'Зенит', — ответил Королёв.
— Подобные сбои в обычных полётах случаются?
— Так точно.
— Как выходите из положения в подобном случае? — Косыгин спрашивал жёстко, словно проводил дознание.
— В орбитальном полёте вертикаль строится перед фотосъёмкой поверхности и перед торможением для схода с орбиты. Если происходит сбой построения вертикали, съёмка или посадка отменяются, цикл ориентирования повторяется на следующем витке, посадка производится по скорректированному сценарию, в запасном районе, либо может быть отложена на сутки, — ответил Главный конструктор.
— То есть, на орбите Земли всегда есть время переиграть, сделать вторую попытку, — впервые за время обсуждения вмешался Хрущёв. — А в случае с Луной такой возможности не было?
— Да, — признал академик Келдыш. — Траектория полёта станции к Луне предусматривает прямую посадку без выхода на орбиту Луны. Второго шанса нет.
— Этот прибор можно чем-нибудь заменить? Чем-то более надёжным?
— Однозначной замены мы пока не подобрали, — признал Королёв. — Инерциальные системы, на гироскопах, за три дня полёта успевают накапливать слишком большую ошибку. ИК-вертикаль тем и удобна, что позволяет определять положение, используя горизонт как местный ориентир.
— Тогда почему она даёт сбои, и как этого избежать? — спросил Косыгин. — Поймите правильно, мы все в правительстве понимаем значение науки, и всегда готовы вас поддержать. Но у страны не так много средств, чтобы бесконечно стрелять по Луне ракетами стоимостью в десятки миллионов рублей, в надежде, что 'на этот раз, наверное, получится'.
И Келдыш, и Королёв могли его понять — Алексей Николаевич, готовясь к совещанию, точно так же ознакомился с историей попыток мягкой посадки на Луну, осуществлённой в 'той' истории лишь с тринадцатого [!] раза, после трёх лет неудачных запусков, прерывавшихся годичными доработками матчасти. Видя сейчас третью неудачу подряд, Косыгин не мог не провести исторические параллели.
Положение ещё более усугублялось предыдущей чередой впечатляющих научно-технических достижений советской космонавтики. Получив и переосмыслив немалый объём информации, вместо того, чтобы продвигаться вперёд осторожными шажками, Королёв с Келдышем, безоглядно поддерживаемые высшим партийным и правительственным руководством, не удержались от соблазна и запустили процесс 'галопом', работая сразу по многим направлениям. Тем самым, они создали даже у 'посвящённых' впечатление, что советской науке и технике по плечу вообще всё.
И теперь, столкнувшись с проблемой, которую не удалось решить в короткие сроки, они были вынуждены сбавить темп натиска, чего никак не могли понять и принять в руководстве страны.
Хуже того, теперь не получилось бы отговориться словами 'идёт процесс познания', как сделал Королёв в 'той' истории, прикрывая Чертока от гнева Устинова. Сейчас руководители страны имели доступ к той же информации, что и учёные, знали все возможные политические ходы и уловки, к которым приходилось иногда прибегать в хитросплетениях закулисной борьбы, неизбежной в любой большой политике. Космос был политической игрой даже в большей степени, чем наукой.
— Значит, так, — заключил Председатель Совета министров. — Полёты к Луне предлагаю приостановить до выяснения причин отказа прибора и принятия мер по недопущению их повторений в будущих полётах. Отрабатывайте свой прибор в ходе обычных полётов, где его сбой не приводит к провалу всего полётного задания. К Луне полетите, когда будете готовы. Есть возражения, товарищи?
— Думаю, это разумно, — покачал головой Первый секретарь. — Тем более, у нас ещё и другая космическая тематика имеется, и немало. Давайте дадим товарищам учёным время на доработку прибора и испытания. И уже потом, по результатам, спросим с них по всей строгости. Но я уверен, что они найдут решение. А сейчас предлагаю на этом обсуждение закончить.
С НТС вывалились красные, как из бани.
— М-да... Обо...ались, — мрачно произнёс Королёв. — С ног до головы, и жиденько...
К нему подошёл Хорол, за его спиной топтался Хрусталёв.
— Подвели мы вас, Сергей Павлович, — сокрушённо произнёс директор 'Геофизики'. — Постараемся причину найти и придумать что-то, чтобы больше в такую ситуацию не попадать.
— Уж постарайтесь, — неожиданно мирно ответил Королёв. — Без вашего прибора нам не обойтись.
Выяснить причину сбоев вертикали оказалось не так просто. Прежде всего, сами инфракрасные датчики на тот момент были ещё не слишком совершенны, поэтому вначале грешили на них. Однако всё оказалось 'проще и больнее'. Причину сбоя объяснил астроном Николай Александрович Козырев, с которым решил посоветоваться Мстислав Всеволодович Келдыш. Козырев не входил в число 'посвящённых', но его привлекали для обсуждения теоретических вопросов, возникавших в ходе изучения космоса, а его теория многомерного пространства прямо использовалась в секретной работе по теме 'Генератор' (АИ, см. гл. 06-17)
Президент Академии наук попросил Козырева проконсультировать разработчиков ИК-вертикали. Выслушав рассказ Хрусталёва и Медведева о принципе работы прибора, Николай Александрович попросил время 'на подумать'. Через неделю он позвонил Келдышу и задал простой, конкретный вопрос:
— А в какое время вы собирались сажать АМС на Луну? В смысле, по лунному времени?
— Лунным утром, — ответил Мстислав Всеволодович. — Все лунные миссии обычно рассчитываются на подлёт к Луне лунным утром, чтобы Солнце было невысоко над лунным горизонтом. При боковом освещении фотографии получаются более детальные, сами же знаете, Николай Александрович.
— Ну да... Погодите, погодите... Так значит, в момент приближения АМС к Луне видимый со станции диск Луны был освещён не полностью?
— Да, конечно... Именно поэтому для вычисления направления на центр планеты используется инфракрасный спектр, а не видимый. Ещё до полёта Гагарина было ясно, что определять вертикаль перед посадкой придётся по не полностью видимому диску Земли, а в инфракрасном спектре Земля светит намного более равномерно.
— Вот именно. За счёт атмосферы и океанов Земля нагревается более равномерно и её теневая часть излучает хоть и слабее освещённой, но достаточно сильно, — пояснил Козырев. — А на Луне ни атмосферы, ни воды нет, цикл дня и ночи более продолжительный, поэтому находящаяся в тени часть лунного диска намного холоднее. Если ваши специалисты настраивали уровни сигнала для ИК-вертикали перед полётом к Луне как для орбитального полёта вокруг Земли, то ничего удивительного, что система в какой-то момент потеряла горизонт, не увидев 'холодный край' Луны.
— Ах ты ж... — академик даже слегка потерял самообладание, но вовремя остановился. — Спасибо большое, Николай Александрович! Сейчас позвоню СП и будем вашу гипотезу проверять.
— Да пожалуйста, рад был помочь, — ответил Козырев.
Выслушав Келдыша, Королёв выругался и тут же позвонил Хоролу в 'Геофизику'. Вот тут всё и завертелось. Разумеется, разницу температур Земли и Луны при настройке ИК-вертикали разработчики учли, но вот с уровнями сигнала всё же ошиблись, недооценив, насколько сильно остывает находящаяся в тени часть Луны. Хуже оказалось другое — для правильной настройки нужно было знать эту температуру, для чего измерять её нужно было из космоса, да ещё и на достаточном расстоянии от Земли, чтобы не мешали помехи, вносимые земной атмосферой.
— Слушай, Мстислав Всеволодович, а как же мы в 'той' истории тогда этот момент 'проскочили'? — удивился Королёв после одного из обсуждений догадки Козырева.
— Так 'там' мы только с 12-й попытки вообще смогли подлететь к Луне на расстояние включения ИК-вертикали, — напомнил Келдыш. — Сбой случился из-за прокола надувного амортизатора, а перед этим нас так взгрели за 'Луну-7', что нам тогда было не до возможных ошибок ИК-вертикали. Там нам просто повезло, сбойнула не вертикаль, а система астронавигации Морачевского, а потом случилась чисто механическая неисправность с проколом амортизатора. Ситуация была настолько 'жареная', что было не до вертикали. Сейчас же мы наступили на 'мину', о которой не знали, точнее, не подумали. Вертикаль же даёт сбои далеко не каждый раз.
— М-да-а... — задумчиво произнёс Сергей Павлович. — То есть, 'там' проскочили, а сейчас — вляпались... Надо что-то делать с этой вертикалью. Мы всё руководство избаловали дождём победных реляций, ещё одной неудачи нам не простят. Случись опять сбой — полетят головы. Вряд ли наши с тобой, но жертвовать никем из заместителей или разработчиков систем я тоже не могу — все при деле, каждый на своём месте.
— Может помочь дублирующая система, но желательно иметь что-то, работающее на другом физическом принципе, — подсказал академик.
Решение предложил специалист по гироскопам, Александр Юльевич Ишлинский:
— Товарищи, у нас же на АМС есть гироплатформа с современнейшими волоконно-оптическими гироскопами! Они стартуют практически моментально, раскручивать их по несколько минут не нужно. После определения ориентации по звёздам, гироплатформу можно перезапустить, обнулив накопившиеся ошибки. Если дополнить её акселерометрами и завести сигналы от них в БЦВМ, предусмотрев в ней подпрограмму-интегратор, мы с минимумом затрат получим гироинерциальную вертикаль, которая поможет сохранить направление на центр Луны до включения ТДУ, если оно первоначально будет определено ИК-вертикалью и снова вдруг потеряется. (https://www.booksite.ru/fulltext/1/001/008/010/693.htm — устройство и принцип действия гироинерциальной вертикали)
Доработку гироплатформы провели в течение недели, ещё неделю отлаживали изменённую программу БЦВМ. Королёв приказал не торопиться, проверять всё максимально тщательно, чтобы максимально исключить все возможные факторы неудачи.
Собрав своих заместителей, Сергей Павлович пригласил академика Келдыша и административного директора Главкосмоса Рябикова, после чего обрисовал ситуацию и поставил задачу:
— Решение для Е-6 мы вроде как нашли. Думаю, в очередном пуске всё должно пройти нормально. Если, конечно, не вылезет ещё что-то неучтённое. Поэтому спешить с пуском по Луне не будем. Сначала отработаем изменённые системы и их совместную работу на околоземных спутниках.
Но этого мало. Опозорились мы с вами, товарищи, знатно. Этот позор нам будут припоминать ещё долго. Теперь нам нужна громкая политическая победа. Чтобы замазать то большое коричневое пятно, что оставила на нашей репутации 'Луна-5'.
Поэтому будем готовить выход в открытый космос. Со скафандром у Алексеева, наконец-то, получилось. Орбитальная станция позволяет многое упростить. Если с выходом всё пройдёт нормально, можно уже будет подумать о доставке и установке на орбитальную станцию руки-манипулятора.
Но это всё — чисто политические ходы, пусть и важные в общем контексте. Для более серьёзного продвижения к основной цели будем отрабатывать в испытательных пусках УПМ в варианте разгонного блока. Затем — готовить пилотируемый облёт Луны. Сначала, конечно, беспилотный, чтобы всё отработать и замерить уровни радиации по трассе полёта. Но потом — пилотируемый. Носитель у нас уже есть, корабль — тоже.
#Обновление 13.10.2019
Светлой памяти Алексея Архиповича Леонова посвящается.
Алексей Архипович скончался 11 октября 2019 г в Москве, в возрасте 85 лет.
Вечная память первому из людей, не побоявшемуся
шагнуть в бездну космоса через порог шлюза.
(О первом выходе в открытый космос подобралось неожиданно много информации в воспоминаниях самого А.А. Леонова, участников и очевидцев запуска. При подготовке этого эпизода я постарался объединить и свести воедино сведения из многих источников. В тексте использованы цитаты из воспоминаний, интервью и книг А.А. Леонова)
Подготовку к выходу человека в открытый космос в ОКБ-1 начали сразу после старта Гагарина. Некоторые специалисты предлагали вначале, до выхода человека в космическое пространство, поставить 'эксперимент по разгерметизации контейнера с заключённым в нём животным, находящимся в скафандре. После разгерметизации животное будет выдвинуто, или совершит самостоятельный выход из космического корабля с последующим возвратом в корабль и приземлением совместно с кораблём'.
Королёв эту идею забраковал:
— Эксперимент с животным потребует разработки специального скафандра и другого сложного оборудования. Выход в открытый космос животного не даёт ответа на главный вопрос: сможет ли человек ориентироваться и двигаться в столь необычной обстановке. Животное ведь не предупредишь о том, что его ждёт, и оно не расскажет потом о своих впечатлениях и ощущениях. Животное не обладает разумом, ему не присущи чувства долга и ответственности. Оно может запаниковать в незнакомой обстановке, или впасть в оцепенение, а мы, видя такую реакцию, ошибочно сочтём, что в космосе есть что-то страшное или подавляющее психику.
Я считаю, что эксперимент должен проводить человек. Он обладает силой воли, логикой, способностью перебороть страх перед непривычными условиями. А главное — человек разумен, он сможет поделиться своими впечатлениями, рассказать об ощущениях, и объяснить инженерам, что нужно изменить в конструкции корабля и скафандра по результатам выхода. Животное нам этих ответов не даст.
Для выхода человека в открытый космос нужно было переделать корабль, разработать специальный скафандр, и подобрать человека, достаточно смелого, чтобы не побоялся шагнуть в бездну.
На этапе подготовки, по мере развития космической техники и всё новых успехов в освоении космоса, поочерёдно рассматривались и отвергались различные варианты — полная разгерметизация корабля 'Север', обсуждавшаяся на самом раннем этапе, разработка дополнительной шлюзовой камеры, выход в открытый космос с орбитальной станции через один из пристыкованных орбитальных отсеков 'Союзов', используемых в качестве шлюза.
Проектной группе конструкторского бюро было поручено разработать технические средства, обеспечивающие выход человека из космического корабля. Специалисты рассматривали несколько вариантов выхода. Самым простым предложением было использовать люк, который служил для посадки экипажа в корабль. Но при этом терялось много воздуха, и многие приборы в кабине корабля пришлось бы загерметизировать.
Идею полной разгерметизации Королёв отверг сразу:
— Не пойдёт. При этом и выходящий космонавт, и остающийся в корабле оказываются в одинаковых условиях космического вакуума. Но основная проблема даже не в этом, а в том, что тогда весь корабль должен быть рассчитан на такую разгерметизацию. Все его приборы и системы, которые раньше работали при нормальном давлении, теперь должны так же безукоризненно работать в вакууме. Кто из разработчиков систем даст такие гарантии работоспособности для существующих приборов? Никто и никогда.
Всю 'начинку' корабля придётся разрабатывать заново. Но такой корабль, способный выдерживать разгерметизацию — это не вариант 'Севера', это другой корабль. Строить его некогда и незачем. Надо делать шлюз, переходную камеру.
