Ракеты и люди. Лунная гонка

Центр им. Дж. Маршалла, в котором работали немецкие специалисты, вначале предлагал двухпусковой околоземный орбитальный вариант. На орбиту Земли выводится беспилотная разгонная ракетная ступень. На орбите Земли предполагалась ее стыковка с третьей пилотируемой ступенью, имеющей необходимый для разгона к Луне запас водорода. На земной орбите кислород разгонной ракеты перекачивается в пустой бак окислителя третьей ступени и такая кислородно-водородная ракета разгоняет космический корабль к Луне. Далее могут быть два варианта: прямая посадка на Луну или предварительный выход на орбиту искусственного спутника Луны (ИСЛ). Второй вариант был предложен еще Юрием Кондратюком и независимо от него Германом Обертом в двадцатых годах.

Инженеры центра в Хьюстоне предложили естественное развитие идеи пионеров ракетной техники, которое состояло в том, что космический аппарат предлагался из двух модулей: командного модуля и лунной кабины — «лунного такси».

Космический корабль, состоящий из двух модулей, получил имя «Аполлон». С помощью двигателей третьей ступени ракеты-носителя и командного модуля он выводился на орбиту искусственного спутника Луны. Двое астронавтов должны перейти из командного модуля в лунную кабину, которая затем отделяется от командного модуля и садится на Луну. Третий астронавт остается в командном модуле на орбите ИСЛ. После завершения миссии на Луне лунная кабина с астронавтами взлетает, стыкуется с аппаратом, ожидающим на орбите, «лунное такси» отделяется и падает на Луну, а орбитальный модуль с тремя астронавтами возвращается на Землю.

Этот лунно-орбитальный вариант был более тщательно проработан и поддержан не участвовавшим ранее в спорах третьим научным центром НАСА — им. Ленгли.

Каждый из вариантов предлагал использование не менее двух носителей типа трехступенчатых «Сатурнов-5С» со стартовой массой в 2500 тонн для каждой лунной экспедиции.

Каждый «Сатурн-5С» оценили в 120 миллионов долларов. Это показалось дорого, и двухпусковые варианты не были поддержаны. Наиболее реальным оказался однопусковой лунно-орбитальный вариант, предложенный Джеком С. Хауболтом — инженером Центра им. Ленгли. Самым заманчивым в этом варианте было использование только одного носителя типа «Сатурн-5С» (позже просто «Сатурн-5»), при увеличении стартовой массы до 2900 тонн. Этот вариант позволял увеличить массу «Аполлона» на 5 тонн. Нереальный проект «Нова» был окончательно похоронен.

Пока шли споры, исследования и расчеты, Центр им. Дж. Маршалла начал в октябре 1961 года летные испытания «Сатурна-1».

Всего с октября 1961 года было запущено девять «Сатурнов-1», большинство с реальными водородными вторыми ступенями.

НАСА тем временем создало очередной комитет для изучения потребностей США в больших космических ракетах-носителях на ближайшее десятилетие.

Этот комитет подтвердил, что ранее предлагавшийся прямой вариант с использованием ракеты «Нова» нереален, и снова рекомендовал двухпусковой земной орбитальный вариант с прямой посадкой на Луну, использующий «Сатурн-5». Ожесточенные споры по альтернативам продолжались, несмотря на решение комитета.

Только 5 июля 1962 года НАСА принимает официальное решение: лунно-орбитальный однопусковой вариант объявляется единственно безопасным и экономичным для достижения Луны до 1970 года. Предварительные расчеты показали, что «Сатурн-5» может вывести 120 тонн на околоземную орбиту и доставить 45 тонн на орбиту Луны. Группа Хауболта торжествовала — их идеи овладевали умами чиновников НАСА. Начались совместные работы центров для соединения проектов «Сатурна-1» с предложениями по «Сатурну-5» и лунному орбитальному варианту. Вторую, водородную, ступень «Сатурна-1» сделали третьей ступенью «Сатурна-5».

Однако даже близкие к Кеннеди научные консультанты еще не были уверены в оптимальности предлагаемой схемы.

11 сентября 1962 года, за месяц до Карибского кризиса, президент Кеннеди посетил Центр им. Дж. Маршалла. Его сопровождал вице-президент Линдон Б. Джонсон, министр обороны Макнамара, британский министр обороны, ведущие ученые, научные советники и руководители НАСА. При стечении большого количества чиновников и журналистов Кеннеди выслушал объяснения фон Брауна о новой большой жидкостной ракете «Сатурн-5» и схеме полета к Луне. Фон Браун поддерживал однопусковой вариант, предложенный Центром им. Ленгли.

Однако окончательное решение об однопусковом варианте было принято только в 1963 году, когда огневые испытания двигателей и пуски «Сатурнов-1» дали уверенность в достаточном запасе энергетической надежности и были получены обнадеживающие данные по массовым характеристикам космического аппарата «Аполлон». К этому времени большой задел по экспериментальным работам, расчетам при выборе различных схем полетов, в конце концов, привел три центра — им. Ленгли, им. Дж. Маршалла в Хантсвилле и в Хьюстоне — к единой концепции.

Для пилотируемого полета к Луне окончательно была выбрана трехступенчатая ракета-носитель «Сатурн-5».