Королёв не расписывал подробно в своём кратком докладе испытательную часть работы. А работа проводилась большая. Тщательно изучив статистику пусков 'Востока' в 'той' истории, Главный конструктор понял, что корабль был катастрофически недоиспытан, и лишь относительная простота конструкции и много-много везения помогли 'откатать' программу без человеческих жертв. 'Север' сам по себе был сложнее, он получался чем-то средним между 'Востоком' и 'Союзом', и Сергей Павлович принял решение проводить более основательные испытания. 'Север' оснащался запасной тормозной двигательной установкой, системой аварийного спасения, системой мягкой посадки, которых не было у 'Востока', более совершенной системой управления и ориентации, чем у 'Востока'. Всё это нужно было испытать, отработать в условиях полёта и убедиться, что все бортовые системы работают штатно.
После двух полётов беспилотных кораблей с собаками на борту, с августа по декабрь 1959 года по настоянию военных летали только экспериментальные спутники-фоторазведчики 'Зенит' (АИ). Они строились на базе того же 'Севера', их запуски позволяли отрабатывать системы космического корабля точно так же, как и при запусках кораблей с собаками — кроме системы жизнеобеспечения, конечно.
Военные были довольны, по их мнению, теперь выделяемые на программу средства расходовались в полном соответствии с намеченным планом, а Королёв тем временем методично 'убивал двух зайцев' каждым пуском, привозя на Землю тысячи кадров с военными секретами США и НАТО, и одновременно отрабатывая корабль для пилотируемого полёта. После триумфального полёта 'Зенита' в октябре 1959 года (АИ, см. гл. 04-18), запуски спутников фоторазведки производились ежемесячно. Немалые аппетиты военных позволили наладить серийное производство космических кораблей-спутников. Теперь не было проблемы, если из-за аварии какой-либо полёт оказывался под угрозой срыва — в запасе всегда имелись ещё несколько аппаратов, любой из которых мог быть быстро переделан из фоторазведчика в научный спутник. (АИ)
Далеко не всё проходило гладко. Октябрьский пуск 1959 года, как и сентябрьский, прошёл нормально, но в ноябре и декабре были потеряны два корабля — один из-за аварии носителя, второй — из-за неправильного срабатывания системы разделения отсеков при входе в атмосферу. Спускаемый аппарат второго спутника пошёл по нерасчётной траектории, направляясь в Тихий океан вместо Казахстана, и был подорван командой по радио в верхних слоях атмосферы. (АИ)
В январе, феврале, марте и апреле все четыре запущенных 'Зенита' в целом отработали программу полёта, но каждый раз — 'с приключениями'. Дважды — в феврале и апреле — 'чудила' система разделения отсеков. Один спускаемый аппарат упал в Аральское море и утонул, пришлось доставать его с помощью водолазов и вертолёта Ми-6. (АИ, в реале подобное происшествие было с 3-м по счёту беспилотным кораблём 7К-ОК 'Космос-140' 9 февраля 1967 г), второй сел в тайге, и его искали неделю. Январский пуск прошёл лучше других, но барахлила система солнечно-звёздной ориентации, из-за чего полёт пришлось продлить на несколько суток, чтобы отснять все намеченные военными объекты. В марте корректирующе-тормозная двигательная установка из-за очередного сбоя в системе ориентации вместо схода с орбиты подняла её. Двигатель успели отключить, но часть топлива была истрачена. Пока разбирались с причинами, пока пересчитывали массу корабля, пока по радио вносили в БЦВМ изменённую программу, пока всё проверили — полёт затянулся на 10 дней. (АИ)
— На сегодняшний день корабль к пилотируемому полёту пока не готов, — доложил Главный конструктор. — Его можно использовать как фоторазведчик, но для полёта человека нужно добиться большей надёжности.
— Понял вас, Сергей Палыч, — кивнул Хрущёв. — Рисковать нам никак нельзя, доводите корабль, но и о сроках не забывайте. Ну, и заодно уж — что у нас с подготовкой космонавтов?
— Первый отряд приступил к тренировкам, второй — международный — комплектуется, те, с кем уже определились, начали тренировки по той же программе, что и наши, — доложил Королёв.
— И кто там, в международном отряде?
— Немцы: Зигмунд Йен и Рольф Бергер. Китайцы: Чжао Баотун и Чунг Цзун. Индийцы — Индер Мохан Чопра и Капил Бхаргава, оба — лётчики-испытатели, что весьма хорошо, учитывая в целом более низкую дисциплину у индийцев, — доложил Королёв. — Югославы, чехи и прочие пока с кандидатами не определились. Но на первый международный полёт экипажи уже есть.
(Индер Мохан Чопра http://thetartanterror.blogspot.ru/2006/11/wg-cdr-inder-mohan-chopra-chopie-1932.html
Капил Бхаргава http://www.bharat-rakshak.com/IAF/Personnel/Tributes/1185-Kapil-Bhargava.html)
— Никита Сергеич, а вы не планируете предложить варианты полёта в космос кандидатам из других стран, которые в ВЭС не входят, но отношения с ними у нас хорошие? — спросил академик Келдыш.
— Да, кстати, верно, это было бы полезно для установления более тесного сотрудничества, и хорошо с идеологической точки зрения, — поддержал Шепилов. — Например, французам стоило бы предложить такую возможность, кубинцам, вьетнамцам...
— Мысли такие у меня есть, — признал Первый секретарь. — Я решил не форсировать события, до начала успешных полётов наших космонавтов ничего затевать не будем. Но планы такие имеются.
— И кстати уже, Никита Сергеич, для освещения в средствах массовой информации, как будем официально именовать исследователей космоса? — уточнил Шепилов. — Космонавты, астронавты или ещё как?
— В официальных документах Главкосмоса, по моему предложению, используется термин 'космонавт', — сказал Королёв. — Когда мы этот вопрос обсуждали, кое-кто предлагал название 'пилот-астронавт', но все согласились, что 'космонавт' и звучит лучше, и вообще правильнее. Может, когда-нибудь мы научимся строить такие корабли, как у товарища Ефремова в 'Туманности Андромеды' — вот на них и будут летать астронавты. А пока что нам далеко до этого...
Не все присутствующие были посвящены в 'Тайну', поэтому Сергей Павлович не стал упоминать о том, что именно из 'посылки' он узнал слово 'космонавт'. Но по правде говоря, после знакомства с 'документами-2012' он уже и не представлял себе, что эти люди могут называться как-то иначе. (АИ, в реальной истории до ноября 1960 года во всех официальных документах использовался термин 'пилот-астронавт')
— Возвращаясь к системе 'Орбита' и спутниковому телевидению — в каких городах у нас уже развёрнуты принимающие станции? — спросил Никита Сергеевич.
— Насколько я знаю, начинали с Дальнего Востока, Камчатки, Сахалина, Чукотки и Крайнего Севера. Владивосток, Артём, Уссурийск, Находка, Спасск-Дальний, Арсеньев, Хабаровск, Советская Гавань, Петропавловск-Камчатский, Южно-Сахалинск, Магадан, Анадырь, Якутск, Норильск, Игарка, Тикси, Улан-Удэ, Чита, Иркутск, Братск — готовы к приёму телевизионного сигнала со спутника, — перечислил Королёв. — Второй очередью предполагается установить принимающие станции в Воркуте, Архангельске, Мурманске, Сургуте, Сыктывкаре, Красноярске, Омске, Кемерово, Новосибирске, Томске, Алма-Ата, Фрунзе, Ашхабаде.
— Я уже был в НИИ-380, ретранслирующую аппаратуру для передачи через спутник сигнала в стандарте NTSC они по нашему заказу уже собирают, — добавил Серов.
— Тогда, Сергей Палыч, как можно скорее запускайте 'Молнию', — попросил Хрущёв. — Сначала надо обкатать аппаратуру внутри страны, а потом уже можно будет подумать и о трансляции сигнала в США. Об остальном поговорим в другой раз, на расширенном совещании по космосу.
Система спутникового телевидения создавалась в несколько этапов. Теоретическое обоснование возможности ретрансляции сигнала телевидения через космос было сделано ещё в 1947 году Павлом Васильевичем Шмаковым в его работе ' Телевидение через ракетные снаряды-спутники и Луну'. При первом посещении НИИ-88 Хрущёв, с самого начала стремившийся подключить космос на службу народному хозяйству, поставил Королёву и Тихонравову задачу создания нескольких спутниковых систем, в том числе и системы спутникового телевидения (АИ, см. гл. 03-10). Он надеялся развернуть систему спутникового телевидения уже в 1957 году, но задача оказалась сложнее, чем представлялось на первый взгляд.
Три года ушло на теоретическую проработку, изучение присланных Веденеевым документов и экспериментальную проверку содержащейся в них информации. Очень скоро стало ясно, что по первоначальному проекту система 'Орбита' получается слишком дорогой. Основная стоимость была 'зарыта' в принимающих станциях системы. По проекту они представляли собой 2-хэтажное здание-павильон, на крыше которого устанавливалась 12,5-метровая антенна, следящая за положением спутника. Проанализировав статьи из папки 'Спутниковая связь и телевидение', Королёв и Келдыш пришли к выводу, что систему надо строить иначе.
К разработке подключили НИИ Радио, там этой работой заинтересовался Николай Владимирович Талызин. Начальником лаборатории спутниковой связи был назначен Николай Иванович Калашников. С 1959 года к работе над системами спутника в НИИР подключился Лев Яковлевич Кантор, ставший затем одним из ведущих разработчиков советской космической связи. Активно участвовал в разработке и НИИ-380 (Всесоюзный НИИ телевидения), руководимый Игорем Александровичем Росселевичем.
Первоначальный диапазон частот, выбранный для системы спутникового телевидения, находился в полосе 800 — 1000 МГц. Из присланных документов Королёв с Келдышем выяснили, что в период 1970-72 гг осуществлялся перевод системы на частоты 4 и 6 ГГц, для соответствия тогдашним требованиям международного Регламента радиосвязи. Эта работа была дорогостоящей и потребовала модернизации всей только что построенной системы.
При этом дороговизна принимающей станции системы 'Орбита' делала невыгодной её размещение в населённых пунктах с количеством жителей менее 100-200 тысяч человек, поэтому с 1976 г 'той' истории был осуществлён переход на более дешёвую и совершенную систему 'Экран', в которой сигнал на спутник транслировался на частоте 6 ГГц передатчиком мощностью 5 кВт, а со спутника на Землю переизлучался на частотах 714 и 754 МГц при мощности передатчика 300 Вт (источник http://altegrosky.ru/data/file/VSAT/historia_ros_system_sput_sviazi.pdf в других источниках указывается мощность 200 Вт), с использованием частотной модуляции. Такая система требовала большей мощности передатчика на спутнике, но позволяла принимать сигнал не на дорогостоящую антенну-'тарелку', а на обычную телевизионную антенну типа 'волновой канал' (Типовая советская телевизионная антенна, раньше стояла на любой крыше.). По сути, система 'Экран' была первой в мире системой непосредственного телевизионного вещания, позволявшей принимать сигнал прямо со спутника на устройство, установленное у конечного потребителя.
— Ну, и зачем мы будем сначала делать систему на 800-1000 Мегагерц, потом переделывать на 4-6 Гигагерц, потом делать ещё одну? — спросил Королёв. — Надо делать систему сразу на 714-754 Мегагерца, с частотной модуляцией.
— А осилим потребную мощность передатчика? — спросил Мстислав Всеволодович. — Ведь на 'Молнии' предполагалось ставить три 40-ваттных передатчика и два резервных по 20 ватт. (источник https://geektimes.ru/post/260316/)
— На солнечных батареях можно получить до полутора киловатт мощности, разница уходит в потери. Можем не уложиться, — признал Сергей Павлович. — Значит, будем делать спутник с более мощной энергетикой.
— С какой?
— В дополнение к солнечным батареям поставим генератор, и Стирлинг с солнечным подогревом рабочего тела. Заодно получим дополнительный гиростабилизирующий момент, сможем вращать спутник вокруг генератора с помощью силовых гироскопов. Солнечные батареи закроем кварцевым стеклом, это позволит продлить их ресурс.
Так и сделали. Ещё одним усовершенствованием, предложенным уже в ОКБ-10 у Решетнёва, куда передали спутник для серийного производства, стала замена параболической передающей антенны на четырёхспиральную, обладавшую заметно лучшей энергетикой. Более надёжная полупроводниковая элементная база позволила сделать спутник немного легче и разместить в нём три основных и два запасных передатчика требуемой мощности. За счёт этих изменений и дополнений получилось сделать спутник со сроком службы 3-4 года (Этот показатель в реальной истории был достигнут на спутниках 'Молния-1+' http://statehistory.ru/3899/Istoriya-sozdaniya-sovetskogo-sputnikovogo-televeshchaniya/)
Забросить спутник на геостационарную орбиту на тот момент было ещё нечем. Просчитав как следует возможности ракеты 'Р-7', академик Келдыш подтвердил информацию из статьи в ноутбуке — 'семёрка', дооборудованная третьей и четвёртой ступенями могла вывести 1600 килограммов на высокоэллиптическую орбиту, с высотой апоцентра 40000 километров, перицентра — 500 километров, наклонением 62,8 градуса и периодом 12 часов.
4-ю ступень — блок 'Л' — тщательно отрабатывали, сначала на стендах, а затем — пусками на боевых Р-9 во время её испытаний. Его конструкцию слегка изменили — бак окислителя, первоначально тороидальный, сделали чечевицеобразной формы, чтобы уменьшить площадь поверхности и тепловой нагрев жидкого кислорода. В таком виде он полностью подходил заодно и в качестве третьей ступени разрабатываемой 'глобальной ракеты' ГР-1. (http://militaryrussia.ru/blog/topic-798.html)
Основные изменения были в конструкции принимающих станций системы 'Орбита'. Вместо двухэтажного здания с 12-метровой тарелкой на крыше теперь их аппаратура, сделанная на полупроводниковой элементной базе, помещалась в 6-метровом стандартном контейнере. Во втором таком же контейнере разместили дизель-генератор, в третьем — рабочие места двух операторов. Тарелку заменили антенной типа 'волновой канал', но не с 4-мя, как у обычной бытовой антенны, а с 16 или 32-мя полотнами. Такая приёмная станция обходилась намного дешевле.
(Антенна, аналогичная приёмной станции системы 'Экран'. С октября 1976 по 1987 г было развёрнуто около 4500 принимающих станций системы 'Экран'. Сравните с 20 станциями системы 'Орбита' с 1965 по 1967 г. http://altegrosky.ru/data/file/VSAT/historia_ros_system_sput_sviazi.pdf)
Контейнерное размещение также позволяло сделать передвижную приёмную станцию, а включение в состав комплекса ещё двух машин с передатчиком и электростанцией для него превращало систему в приёмно-передающую. (АИ) Основной проблемой был большой диаметр зеркала передающей антенны — 12 метров. Антенну сделали складной, но она всё равно была громоздкая.
23 апреля ракету-носитель, получившую, как и спутник, название 'Молния', вывезли на старт. В МИКе готовилась ещё одна, запасная ракета, со спутником-дублёром. Первый пуск, 25 апреля, оказался неудачным. Несмотря на все тщательные проверки, не запустился двигатель 4-й ступени. Для выхода на эллиптическую орбиту он должен был запускаться через полчаса после старта, когда спутник с пристыкованным разгонным блоком находился над южным полушарием Земли. До этого обычно во всех стартах запуск двигателей всех ступеней производился без пауз, один за другим.
