Пункт управления расположился рядом с филиалом Пулковской обсерватории, он был временным и находился в деревянном бараке. Пока Королёв с помощниками добирались до НИПа, военные специалисты под руководством ещё одного зама Главного конструктора — Евгения Яковлевича Богуславского, провели несколько пробных сеансов связи со станцией. Доведённая до ума без спешки и авралов аппаратура работала как часы. (АИ)
Богуславский договорился с командованием Черноморского флота, чтобы на время сеансов связи со станцией все военные радиостанции прекращали работу — так лучше принимался относительно слабый сигнал «Луны-3». В заливе внизу, под горой, патрулировал катер с пеленгатором, он определял источники возможных помех.
Дни, пока станция летела к Луне, тянулись мучительно медленно. Сеансы связи проводились по графику, между ними руководителям полёта удавалось немного отдохнуть. Очередной сеанс состоялся 6 сентября в 16.00. После расшифровки телеметрии убедились, что на борту станции всё в порядке.
Ориентация станции объективом фотоаппарата на обратную сторону Луны и последующее включение фототелевизионной установки по плану полёта состоялось рано утром 7 сентября. Автономная система ориентации «Чайка» конструкции Бориса Викторовича Раушенбаха имела в своем составе восемь датчиков солнечного света — по четыре на днище станции и вокруг объектива окна объективов фотокамер, три гироскопических датчика-стабилизатора, непрерывно измеряющих угловую скорость «Луны-3» в трех плоскостях, и один датчик лунного света, находившийся между объективами фотокамер.
Информацию с этих датчиков получала и обрабатывала БЦВМ конструкции Староса на процессоре 4004. (АИ, в реальной истории использовался «электромеханический компьютер») Уравнения для её программы управления ориентацией были разработаны коллективом Раушенбаха. Эта же БЦВМ управляла системой ориентации. (На реальной «Луне-3» было восемь реактивных микродвигателей. Вместо топлива в них использовался сжатый азот, хранящийся в специальном баке под давлением 150 атмосфер и подающийся в сопла через редуктор под давлением четыре атмосферы.) БЦВМ одновременно выполняла функцию программно-временного устройства, в котором была заложена циклограмма всего полета «Луны-3».
Утром 7 сентября, через трое суток после успешного старта, станция «Луна-3» оказалась в заданной точке траектории ее движения на расстоянии 65200 километров от обратной стороны Луны. АМС летела по очень сложной траектории. Стартовав из северного полушария Земли, она «поднырнула» под Луну, пройдя в районе её Южного полюса, пролетела по меридиональному направлению, и снова вышла к Земле со стороны Северного полушария, чтобы передать по радио снятые изображения. При этом Луна своей гравитацией воздействовала на станцию, исказив её орбиту, и развернув плоскость наклонения. Все детали орбитального маневра были рассчитаны в Математическом институте им. Стеклова под руководством академика Келдыша.
Местоположение станции для съемки было выбрано не случайно. Она размещалась так, что Луна перед ней и Солнце позади неё находились примерно на одной прямой, а Земля, свет которой мог помешать системе ориентации, оказывалась далеко в стороне. По условиям съемки, «Луна-3» должна была захватить в объективы небольшой участок видимой с Земли поверхности нашего спутника, чтобы ученые смогли выполнить топографическую привязку местности к известным ориентирам.
Корпус станции при подлете к точке съемки был стабилизирован относительно вращающегося ротора электрогенератора. (В реальной истории станция вращалась вокруг ее центра масс с периодом 165 секунд). Электроприводы системы ориентации развернули её вокруг вращающегося ротора генератора приблизительно нацелив объективы фотоустановки на Луну. Этот маневр занял около десяти минут.
После этого в дело вступили солнечные датчики на днище «Луны-3» и вокруг ее объективов. Компьютер, начал подавать управление приводам системы ориентации таким образом, чтобы максимизировать сигналы датчиков на днище, и одновременно минимизировать сигналы датчиков возле объективов. Этот маневр, длившийся около тридцати минут, развернул станцию объективом в сторону Луны, а днищем — к Солнцу.
Нужная ориентация корпуса была получена и постоянно корректировалась с учетом траектории движения центра масс станции. Точно нацелиться на Луну объективам фотоаппаратов позволила информация от датчика, улавливавшего лунный свет. Максимизируя его сигналы, компьютер скорректировал положение люка, скрывающего фотоаппаратуру «Луны-3» с погрешностью в 0,5 градуса.
Кроме того, непосредственно перед съемкой «Чайка» кратковременно закрутила станцию вокруг оси съемки, чтобы солнечные лучи равномерно прогрели её корпус, и процессы химической обработки полученных снимков прошли без проблем.
Первая в истории «выездная межпланетная фотосессия» продолжалась 40 минут, затем началась проявка и фиксация плёнки прямо на орбите. Проявленная и высохшая плёнка подавалась в сканирующее устройство, где покадрово считывалась электронно-лучевой трубкой, после чего сигнал передавался на Землю по радио.
Результата на Земле ждали с огромным нетерпением, но передача началась лишь после того, как станция подлетела на 50 тысяч километров. Наконец, с приемного пункта доложили:
— Дальность — пятьдесят тысяч. Сигнал устойчивый. Есть прием!
Прошла команда на воспроизведение изображения. Началась передача. На бумаге строчка за строчкой стало появляться изображение, пока — серое. Постепенно вырисовывался круг, испещрённый помехами
Королев не выдержал и ворвался в тесную комнатку.
— Ну что там у вас?
— У нас получилось, что Луна круглая, — ответил Черток.
Богуславский вытянул из аппарата распечатанное на термобумаге изображение, показал Королёву и спокойно разорвал. Сергей Павлович даже не возмутился.
— Зачем же так сразу, Евгений Яковлевич? Ведь это первый, понимаешь, первый!
— Плохо, много всякой грязи, — ответил Богуславский. — Сейчас мы уберём помехи и следующие кадры пойдут нормально.
Постепенно на бумаге начали появляться один за другим всё более четкие кадры. Одновременно сигнал записывался на магнитную ленту. Запись решили вести сразу на четыре магнитофона-регистратора, для надёжности (АИ). По окончании записи одну из катушек отправили в Москву самолётом, остальные повезли поездом, опять-таки чтобы подстраховаться. Самолёт долетел до Москвы без происшествий, плёнку на автомобиле тут же отвезли в ИТМиВТ, где записанный сигнал считали и оцифровали.
10 сентября Королёв и Келдыш принесли Никите Сергеевичу снимки Луны. Хрущёв тепло, от души, поздравил учёных, давно уже ставших ближайшими друзьями и коллегами, с величайшей победой советской науки, и долго рассматривал снимки, восхищённо улыбаясь. Цифровая обработка и широкая плёнка, вместе с увеличенной мощностью импульсного передатчика, сделали своё дело, фотографии получились цветные, яркие и резкие. Луна на них выглядела светло-коричневой, лучи Солнца в некоторых местах отбрасывали глубокие короткие тени.
— Красота какая... — сказал Никита Сергеевич. — Великое достижение нашего советского народа!
— Первый в истории снимок другого мира, — подчеркнул Королёв.
— Публиковать когда будем? — спросил Келдыш.
Хрущёв несколько секунд прикидывал время:
— Думаю, опубликуем утром 16 сентября. Или вечером 15-го. Не дарить же американскому президенту снимки, которые уже опубликованы во всех газетах — глупо получится. А так, с учётом разницы во времени, советский народ и американский президент увидят снимки почти одновременно. А где?... — Никита Сергеевич не решился даже произнести вслух то, о чём они говорили в августе.
Келдыш вынул из своей папки ещё два снимка. Хрущёв взглянул на них... и ехидно улыбнулся:
— Ого! А почему три контура? Надо же будет как-то это объяснять?
— Так и объясним, как есть, — ответил Келдыш. — Каждый цветной снимок получался наложением трёх чёрно-белых, сделанных через светофильтр. Совмещение делалось по деталям рельефа, они же неподвижны...
— А, понял! — догадался Никита Сергеевич. — Всё! Теперь даже я смогу объяснить Кеннеди, или кому там объяснять придётся. Ну, молодцы, товарищи, порадовали!
В это же самое время в Крыму под Евпаторией строился новый Центр управления космическими аппаратами. Строили его военные, поэтому сложнейшее инженерное сооружение получило короткое обозначение НИП-16. Системы центра разрабатывались в НИИ-885, СКБ-567, ЦНИИ-173, МНИИ-1.
Предварительные расчеты показали, что для обеспечения межпланетной связи потребуется параболическая антенна диаметром около 100 метров. Сроки строительства такого комплекса оценивались специалистами в 5-6 лет. А пуски АМС к Марсу и Венере намечались уже на следующий год.
К тому времени уже строилась параболическая антенна симферопольского НИП-10. Эта антенна диаметром 32 метра возводилась для будущих лунных программ. По расчётам, её эксплуатация начнется в 1962 году.
Чтобы выйти из положения, инженер Ефрем Коренберг предложил вместо одного большого параболоида соединить в единую конструкцию восемь двенадцатиметровых «чашек» на общем опорно-поворотном устройстве. Производство таких средних параболических антенн уже было хорошо освоено.
Главный конструктор СКБ-567 Евгений Губенко принял предложение. Но для его реализации предстояло научиться синхронизировать и складывать в нужных фазах киловатты, излучаемые каждой из восьми антенн при передаче. При приеме предстояло складывать тысячные доли ватта сигналов, доходящих до Земли с расстояний в сотни миллионов километров.
Сроки постройки комплекса связи АДУ-1000 «Плутон» были очень сжатые, поэтому конструкторам приходилось импровизировать. Разработка одних только металлоконструкций механизмов и приводов для опорно-поворотных устройств была проблемой, которая могла потребовать нескольких лет.
Королёв перелопатил кучу литературы в ИАЦ, и выяснил, что при строительстве использовались поворотные устройства от башен утилизированного линкора «Севастополь». Но сейчас-то линкор никто и не думал утилизировать! Он пока ещё оставался флагманом Черноморского флота, хотя на смену ему уже был построен новый линейный крейсер «Сталинград», вооружённый не только артиллерией, но и управляемыми ракетами
Сергей Павлович поспешил к адмиралу Кузнецову:
— Николай Герасимович! Выручай, родной, сроки горят! В феврале 61-го надо запускать станцию к Венере. Нужны поворотные башни от крупных артиллерийских кораблей — управляющие антенны монтировать.
— Сейчас как раз разбирают на металлолом старый немецкий крейсер «Лютцов», — ответил адмирал. — Там есть 4 поворотных устройства от башен главного калибра. Ещё есть неиспользованные 12-дюймовые башни от третьего крейсера типа «Сталинград», который на стапеле разобрали — три штуки. Вот и всё, что могу предложить.
На каждой из башен были установлены фермы от железнодорожного моста, на них приварены сваренные вместе два прочных корпуса от дизельных подводных лодок, к которым крепились по 8 чашечных антенн диаметром 16 метров. Вся вращающаяся часть каждого антенного устройства весила полторы тысячи тонн.
Объём строительных работ был гигантский. Кроме антенны и технического здания предстояло построить дизельную электростанцию, казарму и столовую для личного состава, штаб части и другие здания с комплексом инженерного обеспечения. На приемной площадке возводились антенны АДУ-1000, узел связи, техническое здание для размещения наземного радиотехнического комплекса управления — «Плутон», дизельная электростанция. Кроме того сооружались казарма и столовая для личного состава, гостиница со столовой военторга, гараж, котельная, овощехранилище. Между площадками предусматривалась бетонная дорога протяженностью 12 километров и линии функциональных кабелей. Для постоянной подачи электроэнергии построены ЛЭП от села Воробьёвка длиной 15 км и трансформаторная подстанция.
Параболические антенны изготавливал Горьковский машиностроительный завод оборонной промышленности, металлоконструкцию для их объединения монтировало НИИ тяжелого машиностроения, приводную технику отлаживал ЦНИИ-173 оборонной техники, электронику системы наведения и управления антеннами, используя корабельный опыт, разрабатывал МНИИ-1 судостроительной промышленности, линии связи внутри НИП-16 и выход его во внешний мир обеспечивало Министерство связи, Крымэнерго подводило линию электропередач, военные строители прокладывали бетонированные автодороги, строили служебные помещения, гостиницы и военный городок со всеми службами.
#Обновление 23.02.2016
Август 1959-го у Королёва выдался напряжённым. Тихонравов и Феоктистов требовали как можно быстрее переходить к беспилотным испытаниям корабля 1К «Север», Гречко хотел как можно скорее получить спутник фоторазведки, а замминистра обороны маршал Неделин выматывал душу, требуя начинать испытания МБР Р-9. Королёв и сам понимал, что с Р-9 надо поторапливаться. Лёгкая янгелевская МБР 63С1 успешно заканчивала испытания, ещё месяц-два, и будет принято решение о её постановке на вооружение. (АИ) В бухте Провидения на Чукотке для ракет Янгеля уже была готова первая очередь позиционного района — 12 универсальных пусковых шахт конструкции Бармина.
Ракета Янгеля имела преимущество — она была ампулизированной и работала на хорошо хранящихся высококипящих компонентах. Но у неё были два основных недостатка — большая длина — 32 метра, из-за чего увеличивалась потребная глубина шахты, и недостаточная дальность, из-за чего одним из немногих мест, пригодных для её размещения, были Чукотка и самый север Кольского полуострова. Именно поэтому Хрущёв и не стал делать ставку на 63С1, как на основную боевую ракету, он воспринимал её лишь как временный «костыль». Как только будет готова полноценная тяжёлая МБР, лёгкие 63С1 будут постепенно сняты с дежурства и использованы для запуска спутников, а на их место встанут более дальнобойные ракеты.
Р-9 выходила короче, всего 24 метра, при дальности около 13 тысяч километров, и могла забросить к супостату не три лёгких боевых части, а пять (АИ), либо моноблок на 3 или 4 мегатонны. Её недостатком для военных был окислитель — жидкий кислород, поэтому Янгель спешил сделать ей на замену свою тяжёлую ракету Р-16, всё на той же высококипящей паре НДМГ+АТ. Но с Р-16 у него дело пока застопорилось — он ещё делал ракету средней дальности Р-14, которая предполагалась в качестве первой ступени Р-16. В итоге с унификацией не получилось — Р-14 как первая ступень не удовлетворяла по дальности, и Глушко пришлось делать для Р-16 новые двигатели. Это отодвинуло сроки готовности Р-16, дав дополнительный импульс разработке Р-9.
Разработка ракеты Р-9А началась в ОКБ-1 под руководством Королева после выхода Постановления Правительства страны от 30 июня 1957 г (реально — 30 мая 1960 года) и приказа Госкомитета СССР по оборонной технике от 20 августа 1957 г (реально — 22 ноября 1961 года). Проектирование и разработка системы управления ракеты Р-9 проводилась в НИИАП под руководством главного конструктора Николая Алексеевича Пилюгина. Командные приборы разрабатывались под руководством Виктора Ивановича Кузнецова в НИИ-944, а система радиоуправления — в НИИ-885 под руководством Михаила Сергеевича Рязанского. Главным конструктором по наземному комплексу был назначен Владимир Павлович Бармин (ГСКБ «Спецмаш»). Двигатель I ступени был разработан в ОКБ-456 Валентином Петровичем Глушко, а двигатель II ступени — в ОКБ-154 Семёна Ариевича Косберга. Моноблочные ядерные заряды на 3 и 4 мегатонны разрабатывались в КБ-11 (г. Арзамас-16) под руководством С.Г. Кочарянца, также предусматривалось применение разделяющейся головной части с 5-ю термоядерными зарядами малой мощности, по 40-50 килотонн, такими же, что использовались на испытанном в 1958-м «ядерном самосвале» для Р-7 (АИ).
