Лунный камень преткновения

Замкнутый круг проблем

Космическая гонка во времена "холодной войны" подразделялась на множество этапов: освоение верхних слоев атмосферы и изучение влияния их факторов на живой организм, запуск искусственного спутника Земли, первые полеты человека в космос, лунная гонка... Долгое время Советскому Союзу удавалось удерживать первенство в этом соперничестве, но попытки изучения и освоения Луны оказались мероприятием совершенно иных масштабов.

И тем не менее наша страна включилась в лунную программу. Программа пилотируемых полетов к Луне экипажей советских космонавтов по секретному постановлению ЦК КПСС и Совета Министров СССР № 258 от 3 августа 1964 г. "О работах по исследованию Луны и космического пространства"¹ включала в себя два направления:

1) облет Луны человеком "на пилотируемом космическом корабле с возвращением и посадкой на Землю"² в 1966 - первом полугодии 1967 гг.;

2) высадка экипажа из космонавтов на Луну в 1967-1968 гг. также с последующим возвращением на Землю.

Но работа по лунной программе началась задолго до выхода этого постановления. В разработке автоматических аппаратов, "предназначенных для посадки на Луну и проведения широкого круга экспериментов по изучению Луны"³, под руководством Особого Конструкторского Бюро (ОКБ-1) активное участие принимало ОКБ-586, позже получившее название "Южное" (г. Днепропетровск, Украинская ССР). В рамках программы Е-6, предусматривавшей осуществление мягкой посадки автоматической станции на Луну, "Южное" запросило у ученых Академии наук СССР⁴ материалы о характере рельефа Луны и строении ее поверхности в равнинных и горных районах.

В том же 1964 г. к решению вопроса об имитации лунного грунта (опять же, под руководством ОКБ-1) подключился Научно-исследовательский институт камня и силикатов Госстроя СССР⁵ (г. Ереван, Армянская ССР), взяв на себя обязанности по подбору камня и созданию аналога лунного грунта на основе вулканических горных пород⁶. Но из-за недостатка на тот период (март 1964 г.) "ясности вопроса о природе поверхности Луны"⁷, Междуведомственный научно-технический совет по космическим исследованиям (МНТС по КИ) при АН СССР ограничил деятельность армянских ученых. Ученые и конструкторы оказались в некоем замкнутом круге: для создания автоматической станции необходимы были данные о рельефе места посадки, а чтобы получить данные об этом рельефе - требовалась мягкая посадка автоматической станции на Луну.

Срочно требуется лунодром!

В 1965 г. главный конструктор головного предприятия - ОКБ-1 - Сергей Павлович Королев перебросил работы по подготовке автоматических аппаратов с ОКБ-586 на ОКБ им. С.А. Лавочкина (г. Химки, Московская область), которым на тот момент руководил Георгий Николаевич Бабакин. И если ранее по программе Е-6 было совершено более десяти неудачных запусков, то именно благодаря команде Бабакина автоматическая станция "Луна-9" в феврале 1966 г. все же осуществила мягкую посадку на Луну и передала на Землю долгожданные панорамные снимки лунного рельефа. До этого ученые знали о поверхности Луны только то, что могли наблюдать с поверхности Земли "при помощи оптических, радиоастрономических и радиолокационных средств"⁸.

Теперь, когда у ученых в 1966 г. появились сведения о поверхности Луны, а к 1967 г. были окончательно сформированы группы космонавтов, проходивших подготовку по лунно-облетной и лунно-посадочной программам, имитатор лунной поверхности требовался особенно остро. В 1967 г. встал вопрос о поиске площадки для создания такового имитатора лунного рельефа - лунодрома.

Характеристики

В конце 1960-х годов для качественной подготовки к освоению Луны необходимо было как минимум два лунодрома: общесоюзный с функциями научно-исследовательского центра и тренировочный полигон-площадка на территории Центра подготовки космонавтов ВВС (ЦПК).

На базе полигона общесоюзного значения планировалось производить испытания систем взлета и посадки, средств перемещения по лунной поверхности, отработать технологию постройки лунных баз и обеспечить подготовку лунных экипажей космонавтов.

Чтобы определиться с местом, в котором можно было бы устроить столь глобальное начинание, требовалось понять основные характеристики, предъявляемые к лунодрому. Так, его территория должна была имитировать не только поверхность Луны, но и поверхность других планет, в первую очередь Венеры. Тогда ученые пытались работать на перспективу. Также они полагали, что 70 процентов Луны покрывали породы, схожие с земными базальтами, потому нужна была площадка с выходами на поверхность базальтовых пород. Это дало бы возможность провести ряд исследований: от испытаний установок по переработке пород лунной поверхности с целью извлечения из них воды или кислорода до возведения "лунных" зданий, дорог и даже взлетно-посадочных площадок...

Рельеф местности будущего лунодрома должен был максимально совпадать с предполагаемым местом посадки на Луне и местом строительства будущей лунной базы, что позволило бы сократить затраты и время на строительство. Важно также, чтоб лунодром располагался в местности со значительным преобладанием солнечных дней (не менее 250-270 дней в году) и с максимальными значениями солнечной радиации, близкими к значениям солнечной радиации в космосе и на Луне. Это позволило бы изучить световое давление "на долгоживущие спутники и космические межпланетные корабли"¹⁰. Минимальная сейсмичность - не более 1 балла - гарантировала бы сохранность сооружений¹¹.

Структура

Кроме научных требований, важный фактор - транспортная и прочая инфраструктура вблизи будущей площадки - наличие линий электропередачи, крупных городов, относительно близкое расположение железнодорожных и автомобильных путей. Соблюдение этих условий существенно сократило бы расходы и упростило бы поиск трудовых ресурсов.

По своей структуре будущий лунодром должен был включать:

- собственно полигон, оборудованный барокамерами, установками облегчения веса, солнечными концентратами и прочим. В свою очередь, полигон планировалось разделить на два участка. Первый - с установкой "стационарного сооружения для уменьшения посадочного веса на 5/6 с целью отработки систем посадки и взлета, проверки прочностных характеристик, работоспособности систем амортизации и т.д."¹² (размером 100 на 200 метров). Второй - для комплексной проверки систем посадки и совершения горизонтальных маневров на лунной поверхности, с тремя зонами, разными по рельефу (плоская площадка, площадка с постоянной крутизной и площадка с переменной крутизной), общим размером не менее 1 на 1,5 километра;

- группу научно-исследовательских лабораторий;

- конструкторское бюро, одна часть конструкторов которого проводила бы разработку испытательного оборудования, а другая занималась "конструированием собственных средств для запуска"¹³;

- опытное производство, способное изготавливать оборудование для нужд полигона и машины, механизмы для проведения испытаний;

- другие вспомогательные подразделения, в том числе криогенная станция по производству жидкого азота и гелия.

В структуру государственной промышленности будущий лунодром планировалось вписать как самостоятельное научно-исследовательское или опытно-конструкторское предприятие, подчиненное Министерству общей промышленности СССР.

Выбор места

По предъявленным требованиям наиболее благоприятными считались предгорные и нагорные участки Восточной или Среднеазиатской части СССР. Институт электроники Академии наук Узбекской ССР, который был своеобразной площадкой лунных инноваций, совместно с Институтом геологии и геофизики УзССР предложили для строительства два участка в Ташкентской области: возле поселка Невич Верхнечирчикского района и у поселка Аурахмат Орджоникидзевского района. Но второй вариант абсолютно не соответствовал необходимым требованиям и, скорее всего, просто выдвигался в качестве альтернативы.

Но немногим более привлекательным являлся и участок возле поселка Невич, который располагал площадками, сложенными из палеобазальта - породы, близкой по структуре к лунному грунту. Естественная величина этих площадок - 1 на 1,5 километра - была на первый взгляд приемлемой для предполагаемых лунных маневров. Но, чтобы получить к ним доступ, потребовалось бы снять слой почвы (от полуметра до 10 метров) и искусственно создать профиль лунной поверхности, обработав верхний слой пород "для создания шлакового покрытия нужной толщины"¹⁴. Картину недостатков дополняла повышенная сейсмичность территории, способная достигать 8 баллов, а это вело бы к дополнительным вложениям в строительство.

Тем не менее холмистая местность, 270 солнечных дней в году и удобная транспортная доступность: 6 км от автомагистрали "Ташкент - Ангрен", 50 км от железнодорожной станции Чигирик, 60-70 км до Ташкента и 6 км до линии Среднеазиатской энергетической системы, - "голосовали" за строительство лунодрома в этом месте.

Техническое задание

С 8 по 12 декабря 1967 г. в Ташкенте прошло совещание с солидным представительством, участники которого пришли к общему мнению о целесообразности строительства лунодрома в Невиче. Было понятно, что такой крупный проект, даже если и получит поддержку наверху, реализуется небыстро. А экипажи космонавтов уже проходили подготовку к будущим лунным экспедициям, и им крайне необходима была специально оборудованная "лунная" тренировочная площадка хотя бы размерами 100 на 100 метров. И ее начали готовить в ЦПК с 1966 года.

Техническим заданием предполагалось, что будущий малый лунодром должен представлять собой три небольших площадки с базальтовым грунтом, размерами 20 на 20 м каждая, а именно:

- плоская площадка, с отдельными небольшими камнями;

- наклонная площадка с крутизной до 15 градусов, с небольшими лунками и кратерами до 3 метров в диаметре и до 1 метра в глубину;

- площадка с переменной крутизной (до 20 градусов) и кратерами около 7 метров в диаметре и 2,5 метра в глубину¹⁵.

Для снижения земной гравитации и имитации гравитации лунной, полигон необходимо было обеспечить "специальными установками для уменьшения веса на 5/6"¹⁶. Даже к освещению на площадках предъявлялись повышенные требования¹⁷ - оно должно было соответствовать освещению на поверхности Луны, для этого осветительные приборы собирались оборудовать специальными источниками света, со средней освещенностью поверхности в радиусе 5 метров - 10 000 люксов¹⁸.

При проведении тренировок на таком лунодроме космонавты без отрыва от остальных видов подготовки могли бы овладеть навыками по выходу и входу в корабль после прилунения, передвижению по лунной поверхности в спецснаряжении, по строительству лунных баз...

Но увы... На заседании 14 марта 1968 г. Комиссия по оснащению ЦПК тренажерными средствами под председательством генерал-майора авиации Леонида Ивановича Горегляда сочла строительство лунодрома с тремя площадками нецелесообразным. Для проведения тренировок в ЦПК комиссия оставила возможность сооружения лишь одной площадки, "имитирующей лунную поверхность, на которой можно было бы отрабатывать отдельные элементы действий космонавтов в лунной экспедиции"¹⁹.

Утрата интереса

Однако в итоге ни под Ташкентом, ни в Центре подготовки космонавтов никаких лунодромов так и не построили. Небольшой лунный полигон к сентябрю 1968 г. вместо предместий Ташкента оборудовали на базе Наземного измерительного пункта № 10 (НИП-10), или Симферопольского Центра дальней космической связи (ЦДКС) в пос. Школьном (недалеко от г. Симферополя) Крымской области Украинской ССР. Размерами он был с футбольное поле, 70 на 120 метров, "с рельефом, идентичным лунному: с углублениями, кратерами, разломами, россыпью камней различной величины"²⁰.

Вместо изначально запланированных базальтовых горных пород, поверхность Крымского лунодрома покрыли ракушечником, и так как мощных выходов породы на территории НИПа не было, на нем отрабатывали только движения луноходов, а о строительстве прототипов лунных баз речи уже не шло. Сейсмичность региона также была далека от идеальной: вместо 1 балла она составляла от 5 до 8 баллов. Там же построили пункт управления луноходами (ПУЛ) для управления лунными космическими аппаратами в режиме реального времени.

В привычной для советской космонавтики манере ставка была сделана снова в пользу автоматических аппаратов, а не подготовки пилотируемого прилунения - лунодром использовался для отработки конструкции самоходных луноходов и навыков дистанционного управления ими у двух экипажей операторов²¹.

Аналогично, вместо небольшой площадки в ЦПК, малый лунодром с кратерами и трещинами расположился... в одном из ангаров ОКБ им. С.А. Лавочкина, в котором отрабатывались детали движения лунного транспорта²².

Большинство лунных проектов²³ остались нереализованными после высадки американцев на Луну в июле 1969 года: "Политбюро ЦК КПСС и лично сам Генеральный секретарь Л.И. Брежнев потеряли всякий интерес к лунной затее"²⁴. В самом конце 1960-х годов космическая программа спешно перестроилась с лунной гонки на перспективу создания долговременных орбитальных станций.

* Исследование выполнено в рамках гранта президента РФ для государственной поддержки молодых российских ученых - кандидатов наук, проект МК-1745.2021.2.

_{1. Советский космос. Специальное издание к 50-летию полета Юрия Гагарина. М.: Вестник Архива Президента РФ, 2011. С. 599-602.}

_{2. Там же. С. 599.}

_{3. Российский государственный архив научно-технической документации (РГАНТД). Ф. 213. Оп. 6-6. Д. 58. Л. 60.}

_{4. Далее - АН СССР.}

_{5. Далее - НИИ камня.}

_{6. РГАНТД. Ф. 213. Оп. 6-6. Д. 58. Л. 118.}

_{7. Там же. Л. 151.}

_{8. РГАНТД. Ф. 213. Оп. 6-6. Д. 59. Л. 71.}

_{9. Beattie Donald A. Taking science to the Moon: lunar experiments and the Apollo Program. Baltimore and London: The Johns Hopkins University Press, 2001. P. 163.}

_{10. РГАНТД. Ф. 1. Оп. 3-6. Д. 33. Л. 10.}

_{11. Там же. Л. 59.}

_{12. Там же.}

_{13. РГАНТД. Ф. 1. Оп. 3-6. Д. 33. Л. 20.}

_{14. Там же. Л. 5.}

_{15. РГАНТД. Ф. 1. Оп. 3-6. Д. 33. Л. 64-69.}

_{16. РГАНТД. Ф. 1. Оп. 3-6. Д. 33. Л. 66.}

_{17. Там же. Л. 68.}

_{18. Единица измерения освещенности.}

_{19. РГАНТД. Ф. 1. Оп. 3-6. Д. 33. Л. 78.}

_{20. Долинин А.И. Они видели восход Солнца на Луне // Красная звезда. 2018. N 22. С. 8.}

_{21. Хорсун М.Д. Рассекреченный Крым: От лунодрома до бункеров и ядерных могильников. СПб.: Амфора, 2014. С. 21; Довгань В.Г. Экипаж лунохода // Вестник ФГУП НПО им. С.А. Лавочкина. 2010. N 4 (6). С. 55; Довгань В.Г. Страницы истории управления луноходом (к 50-летию создания экипажа лунохода) // Идеи и новации. 2018. Т. 6. N 3. С. 36.}

_{22. Довгань В.Г. Лунная одиссея отечественной космонавтики. От "Мечты" к луноходам. Ростов-на-Дону: Издательство Южного федерального университета, 2015. С. 139.}

_{23. Подр.: Славин С.Н. Тайны военной космонавтики. М.: Вече, 2013. С. 260-264.}

_{24. Там же. С. 257.}