Сергей Павлович не зря всегда рекомендовал своим инженерам читать Циолковского. В его книгах есть все необходимые подсказки и технические идеи. В 1898 году он описал и зарисовал выход человека в открытый космос через шлюз. Через двадцать лет в повести 'Вне Земли' Циолковский писал: 'Когда открыли наружную дверь и я увидел себя у порога ракеты, я обмер и сделал судорожное движение, которое и вытолкнуло меня из ракеты. Уже, кажется, привык я висеть без опоры между стенками этой каюты, но когда я увидел, что надо мною бездна, что нигде кругом нет опоры, со мною сделалось дурно и я опомнился только тогда, когда вся цепочка уже размоталась и я находился в километре от ракеты'. На картинках в книге человек открывает люк в том конце трубы, который в корабле, влезает туда, закрывает внутренний люк и открывает наружный. Вот он уже летит в космосе, привязанный своей 'цепочкой' — так Циолковский называл фал.
— Вот так и надо делать — просто и надежно, — объяснял Сергей Павлович разработчикам с самого начала 'работы по обеспечению внекорабельной деятельности', как обозначили выход в открытый космос в официальных документах.
Сразу возник вопрос, как разместить эту 'трубу', которая должна быть в рост человека? Заместитель Алексеева Гай Ильич Северин, которого на эту должность продвинул по просьбе Королёва Рябиков (АИ, в реальной истории Г.И. Северин до 1964 руководил лабораторией средств спасения ?24 в ЛИИ), предложил сделать шлюзовую камеру надувной, и установить её на входном люке 'Севера'. Около полугода этот вариант прорабатывался, и даже получил свой собственный шифр 'Волга', но затем от него отказались, когда к осени 1961 года к 'Северу' сумели пристроить орбитальный отсек, превратив его, по сути, в полноценный 7К-ОК 'Союз'.
Появление малой орбитальной станции 'Вега' внесло в процесс 'работы по обеспечению ВКД' некоторый 'разброд и шатание'. Было ясно, что основной объём работы в открытом космосе будет проходить именно на орбитальных станциях. Универсальный стыковочный модуль УСМ, представлявший собой сферическую оболочку со стыковочными узлами, с самого начала разрабатывался как шлюзовая камера. Феоктистов предложил использовать для выхода именно его. Предложение выглядело вполне логичным. Продержись 'Вега' на орбите чуть дольше — и выход в открытый космос, вероятнее всего, был бы выполнен очередным экипажем из неё. Но скафандр для внекорабельной деятельности запаздывал. Когда он был готов и передан на испытания, ресурс станции 'Вега' уже подходил к концу, и ей на смену была запущена полноразмерная орбитальная станция 'Алмаз', оснащённая таким же универсальным стыковочным модулем.
Но тут уже возобладали консерватизм и опасения, возможно, не всегда обоснованные. Станция была дорогим и очень ценным для выполнения дальнейшей исследовательской программы орбитальным объектом, и в ходе многочисленных обсуждений было высказано предложение ею не рисковать, использовав для первого выхода обычный космический корабль 'Союз' с орбитальным отсеком, модифицированным под шлюз.
Дополнительным аргументом стало высказанное Феоктистовым предложение использовать корабль 'Союз' для ремонта в космосе некоторых спутников, чья орбита находится достаточно близко к орбитам 'Союзов':
— Если оборудовать 'Союз' манипулятором, и предусмотреть в дальнейшем на спутниках причальные скобы, можно будет подходить к спутникам, сцепляться с ними и проводить операции по ремонту и обслуживанию. Аналогично можно будет использовать и ТКС, если потребуется более серьёзный ремонт.
Королёв читал в 'электронной энциклопедии' о полётах для ремонта и обслуживания телескопа 'Хаббл', и понимал, что подобные задачи могут возникнуть при дальнейшей эксплуатации советских космических телескопов и других дорогостоящих спутников. Поэтому он поддержал разработку 'космической технички' на базе 'Союза' и рекомендовал использовать 'лунный' вариант корабля 7К-ЛОК, как обладающий большей автономностью.
Переоборудование 'Союза' Сергей Павлович поручил одному из своих заместителей — Павлу Владимировичу Цыбину:
— Пора выходить в открытый космос. Работа человека в открытом космосе — это новое направление в космонавтике. Займитесь этим. С сегодняшнего дня.
Коллектив инженеров, возглавляемый Цыбиным, спроектировал новый люк и систему наддува шлюза. Алексеев и Северин взяли на себя главное: скафандр и новую систему жизнеобеспечения. Королёв почти каждый день звонил Северину: интересовался, как идут дела, какая нужна помощь. Вместе с Цыбиным Сергей Павлович несколько раз ездил в КБ-918, обсуждал все досконально.
— И какой же диаметр все-таки нужен, чтобы он не застрял? — спрашивал Королёв.
— 654 миллиметра, Сергей Павлович, — Северин ответил по-военному чётко.
Королёв очень любил такие ответы: быстрые, точные и без лишних слов. Главный конструктор лично познакомился с теми, кто работал над скафандром: начальником бригады Владимиром Владимировичем Ушининым, Александром Мироновичем Гершковичем, Исааком Павловичем Абрамовым, который занимался ранцем СЖО, главными 'шлюзовиками': Олегом Ивановичем Смотриковым, Михаилом Николаевичем Дудником, Иваном Ивановичем Деревянко, помогавшими переоборудовать орбитальный отсек 'Союза' в шлюзовую камеру.
(В реальной истории Смотриков, Дудник, Деревянко разрабатывали надувной шлюз 'Волга')
Идею Северина разработать мягкий надувной шлюз, Королёв не отверг окончательно и после решения переоборудовать орбитальный отсек корабля:
— Надувные конструкции для космоса — идея хорошая, перспективная. Вкусная идея. Если найдём способы делать их отверждаемыми, к примеру, с заполнением оболочки полимерной пеной, появится возможность собирать на орбите и на поверхности Луны лёгкие и большие конструкции. Это направление тоже будем развивать и экспериментировать.
Своеобразным 'послом' ОКБ-918 в ОКБ Королева стал Наум Львович Уманский, разработчик кресел для космонавтов. Ранее, в войну, Уманский сидел в той же казанской шараге, что и Королёв, и вместе с ним ездил в Горький на авиазавод. Уманский, по свидетельству очевидцев, был в приятельских отношениях с Главным. Он при всех обращался к Королёву на 'ты', и они вообще разговаривали так, как СП ни с кем больше не разговаривал.
Для выживания в условиях вакуума нужен был специальный скафандр, его разработку поручили ОКБ-918 (сейчас — НПО 'Звезда'). В первых полётах космонавты использовали спасательные скафандры СК-1, весящие всего 30 кг, с автономным обеспечением кислородом на 5 часов, на случай разгерметизации, и так называемой положительной плавучестью — если вместо приземления произойдет приводнение. Но для выхода в космос и полноценной работы в пространстве требовался принципиально другой скафандр, с более мощной системой жизнеобеспечения, терморегуляции и защиты от солнечной радиации и космического холода. И уже вскоре после начала пилотируемых полётов Сергей Павлович попросил Семёна Михайловича Алексеева разработать скафандр для внекорабельной деятельности:
— Чтобы освоить космос и Луну, нам так или иначе придётся научиться работать снаружи, в полном вакууме, — объяснял своим заместителям Королёв. — Чем раньше мы решим эту задачу, тем быстрее будет наше продвижение.
Скафандр 'Беркут', в котором тренировались и выходили в открытый космос космонавты, существенно отличался от СК-1. По конструкции он напоминал термос из нескольких слоев алюминизированной пластиковой пленки. Для повышения надёжности предусмотрели ещё одну, резервную герметичную оболочку. Верхний комбинезон сделали из многослойной металлизированной ткани — экранно-вакуумной изоляции. Прокладки из экранно-вакуумной изоляции установили также в перчатки и в обувь. Наружная оболочка предохраняла космонавта и от возможных механических повреждений герметичной части скафандра. Её сшили из очень прочных искусственных тканей, выдерживающих высокие и низкие температуры.
Королёв помнил об опасности 'раздувания' скафандра в безвоздушном пространстве. Он настоял на введении в конструкцию жёстких и регулирующих элементов — пластиковой 'кирасы', к которой также крепился ранец системы жизнеобеспечения, ремней для регулировки длины и фиксации сочленений на коленях, локтях, запястьях и лодыжках, чтобы скафандр, даже раздувшись, в случае непредвиденной ситуации, не лишил космонавта возможности работать руками.
(в реальной истории у Леонова скафандр раздулся так, что руки вышли из перчаток, а ноги — из ботинок, пока он не сбросил давление в скафандре.)
Скафандр стал изрядно тяжелее из-за системы жизнеобеспечения. СЖО размещалась в наспинном ранце, она включала систему вентиляции и два 2-литровых баллона с кислородом. Баллоны заправлялись через штуцер на корпусе ранца. Было предусмотрено окошко манометра для контроля за давлением. На аварийный случай в орбитальном отсеке 'Союза' предусмотрели резервную кислородную систему, к которой можно было подключить скафандр при помощи шланга. Этот шланг скрепили со страховочным фалом, чтобы перед выходом космонавт присоединил его штуцер к разъёму скафандра. В фал были встроены стальной трос и электрические провода для передачи на борт корабля данных медицинских наблюдений и технических измерений, а также для телефонной связи с командиром корабля.
Общий вес скафандра для внекорабельной деятельности составлял около 100 кг. Во время тренировок на Земле космонавтам приходилось использовать стойку-'бегунок', поддерживающую жёсткую часть скафандра. В невесомости масса скафандра не слишком мешала. Намного больше затруднений создавало давление воздуха, из-за него герметичная оболочка скафандра становилась жёсткой и неподатливой. Космонавтам приходилось прикладывать большие усилия для преодоления сопротивления скафандра. Алексей Леонов вспоминал: 'Для того, например, чтобы сжать кисть руки в перчатке, требовалось усилие в 25 килограммов'. (http://epizodyspace.ru/bibl/v_s/2005/3/shag.html). Поэтому во время подготовки к полёту космонавты совершали ежедневные кроссы или лыжные пробежки, усиленно занимались гимнастикой и тяжёлой атлетикой, чтобы поддерживать физическую форму.
Чтобы лучше отражать солнечные лучи, цвет скафандра также изменили — из оранжевого он стал белым. На шлеме предусмотрели плотный позолоченный светофильтр, защищающий от яркого солнечного света. В целом, скафандр для работы в открытом космосе представлял собой на тот момент настоящее чудо техники и, по свидетельству конструкторов, был 'посложнее автомобиля'.
Работы продвигались очень быстро, техническую часть подготовили примерно за год. Задолго до завершения подготовки Королев дал поручение Цыбину срочно изготовить тренажёр со шлюзом и отправить его в Центр подготовки космонавтов.
До первого выхода человека в открытый космос различные специалисты высказывали самые противоречивые мнения. Были утверждения, что космонавт может 'привариться' к кораблю, основанные на проводившихся опытах по холодной сварке в вакууме. Эти опасения обсуждались на полном серьёзе, пока не были сняты испытаниями в термобарокамере. Высказывались мнения, что человек, лишённый привычной опоры, не сумеет сделать за бортом корабля ни одного движения. Эти возражения были сняты после первых же полётов 'Союзов', где космонавты уже могли парить внутри орбитального отсека, не касаясь стен и кресел. Некоторые 'психологи' считали, что бесконечная пустота космоса вызовет у человека панику и может даже спровоцировать помешательство. Королёв из раза в раз напоминал скептикам, что точно такие же опасения уже высказывались перед первыми пилотируемыми полётами в отношении состояния невесомости, и ни одно из них не оправдалось, а опасность подкралась с неожиданной стороны, что в полной мере ощутил в суточном полёте Герман Титов.
И всё же, как встретит космос человека, рискнувшего впервые шагнуть в бездну, в точности не знал никто, и даже сам Главный конструктор мог судить об опасностях этого предприятия лишь по описаниям в присланных документах. Поэтому следовало тщательно подобрать кандидатов на полёт. При подборе экипажа нужно было учесть много факторов: цели и задачи полёта, его продолжительность и сложность предстоящей работы, индивидуальные психологические особенности космонавтов, основанные на исследованиях психологов. Первый выход человека в открытый космос из кабины корабля через шлюзовую камеру был признан задачей высокой сложности и опасности, требовавший от экипажа особой слаженности и сработанности. При распределении обязанностей между членами экипажа учитывали не столько профессиональную подготовку, сколько индивидуально-психологические качества космонавтов. Подобную сложную задачу можно было решить только при полном взаимопонимании, доверии и уверенности друг в друге.
Одним из наиболее вероятных претендентов на выход в открытый космос был Борис Волынов. Однако Королёв хотел поручить этому космонавту, очень сильному физически, продолжительный полёт на орбитальном комплексе военного назначения. Относительно основного экипажа у Сергея Павловича сомнений не было — выход в открытый космос он собирался поручить Алексею Леонову, а обеспечение выхода — Павлу Беляеву. Разные варианты он рассматривал только применительно к составу дублирующего экипажа.
Павел Беляев был одним из самых старших в гагаринском отряде. (в реальной истории — самый старший, в АИ в первом отряде есть и более возрастные космонавты). При отборе в Главном авиационном госпитале медики вначале Беляева забраковали: у него была травма головы и сердечные перебои. Но начальник Центра подготовки космонавтов (ЦПК) полковник Евгений Анатольевич Карпов настоял на его включении в список. Карпову был нужен командир эскадрильи, взрослый мужик, способный держать в узде 'команду мальчишек', взять на себя функции своего рода корабельного боцмана. Потом в отряде появились и более подходящие на роль командира кандидаты, но Беляев, однозначно, был человеком положительным.
Вначале о его полёте даже не думали, тем более, что Карпов обещал врачам в госпитале Беляева в космос не посылать. Но, когда Алексей Леонов был выбран как основной кандидат на 'выход', Беляев без лишнего шума, но настойчиво начал предлагать себя на место командира экипажа. Поразмыслив, Каманин решил, что как раз в таком полёте Беляев может максимально проявить свои лучшие командирские качества. Солидный и рассудительный Беляев вместе с импульсивным, азартным Леоновым составляли наилучший экипаж для подобной работы.
Психологи ЦПК отмечали, что для воля и выдержка, характерные для Беляева, позволяют ему не теряться в самых сложных ситуациях, особо отмечали его логическое мышление и настойчивость в преодолении трудностей при достижении поставленной цели. Леонов, в свою очередь, относился к холерическому типу — смелый, решительный, несколько порывистый, он был способен легко развивать кипучую деятельность. Кроме того, наделенный даром художника, Леонов умел быстро охватить взглядом и запомнить целые картины, а затем довольно точно воспроизводил их. Эти два столь разных по характеру человека удачно дополняли друг друга. Подобная 'высокосовместимая группа', по выражению психологов, действительно смогла успешно выполнить сложную программу по выходу в открытый космос и составить подробный отчёт о неожиданностях и проблемах, связанных с работой в безвоздушном пространстве вне корабля. Алексей Леонов в своих воспоминаниях отзывался о командире экипажа с исключительной теплотой и доброжелательностью. В частности, он описал, как Беляев, ещё будучи лётчиком, в сложнейших условиях вышел из аварийной ситуации:
