Вернер фон Браун. Человек, который продал Луну

На фон Брауна была возложена ответственность за поставку для НАСА больших ракет-носителей, построенных с использованием технологических достижений последнего десятилетия. Конструкции ракет теперь стали прочнее и легче. Камеры сгорания делались не из сплошной стали, а из металла, пронизанного трубопроводами. Ракетное топливо перед впрыскиванием в двигатель протекало по этим трубам. Такая конструкция приводила к охлаждению двигателя и значительному его облегчению. Более легкие двигатели и общее облегчение конструкций ракет позволили увеличить полезный груз. Фон Браун и его группа использовали все эти новшества при проектировании ракеты «Сатурн-1». На первой ступени этой ракеты были установлены восемь модифицированных двигателей «Юпитер», которые создавали совокупную тягу 680 т. Ракета «Сатурн-1» весила 748 т, имела высоту 38,1 м и могла забросить на орбиту полезный груз 10 т. Она, в основном, использовалась для испытания компонентов, предназначенных для «лунной» программы, но, кроме того, вывела на орбиту несколько исследовательских спутников.

Вслед за «Сатурном-1» была создана похожая, но несколько усовершенствованная ракета «Сатурн-1Б». Ее первая ступень приводилась в движение блоком из восьми усовершенствованных двигателей «Юпитер», работавших на жидком кислороде и керосине и создававших совокупную тягу 745 т. Для второй ступени использовался один из новых двигателей J-2 на жидком водороде и жидком кислороде с тягой 115 т. Ракета «Сатурн-1Б» весила 589 т и была высотой 68 м. Хотя ее мощность позволяла вывести на орбиту 16 т, она была недостаточно мощной для доставки корабля значительных размеров на Луну.

Группа Вернера фон Брауна задумала, вслед за «Сатурном-1» и «Сатурном-1Б», трехступенчатую ракету «Сатурн-5», по сравнению с которой огромный «Сатурн-1» выглядел карликом. Ее первая ступень имела 5 новых двигателей F-1, работавших на керосине и жидком кислороде и развивавших тягу по 680 т каждый. Таким образом, совокупная тяга двигателей первой ступени ракеты «Сатурн-5» была 3401 т, то есть в пять раз больше, чем у «Сатурна-1». Вторая и третья ступени использовали двигатели J-2 на жидком водороде и жидком кислороде. По первоначальному проекту ракета «Сатурн-5» имела высоту 111 м и весила более 2700 т. Она могла доставить на орбиту груз в 140 т или послать груз в 47 т на Луну.

Фон Браун и его группа проектировали также ракету «Нова», которая по своим размерам приближалась к многоступенчатой ракете, которую фон Браун предложил в журнале «Кольерс» десятилетием раньше. Первая ступень ракеты «Нова» должна была иметь 8 двигателей F-1, создающих совокупную тягу в 6000 т, то есть почти половину от 14 000 т тяги ракеты из «Кольерс». Один из инженеров заметил, что «Нова» была бы такой тяжелой, что остров Мерритт, где находилась стартовая площадка, опустился бы в море. Помимо шума и вибраций при зажигании первой ступени, возникали и другие технические проблемы, которые с учетом необходимых затрат делали проект ракеты «Нова» неосуществимым. Тем не менее «Нова» внесла свой вклад в космическую программу тем, что по сравнению с ней проект «Сатурн-5» выглядел вполне реальным, и 25 января 1962 года НАСА его одобрило.

При выборе кандидатуры на пост руководителя проекта «Сатурн-5» на самом верху стопки бумаг оказались документы Артура Рудольфа. Его данные были исключительными. Рудольф занимался ракетной техникой свыше 30 лет, он был другом Вернера фон Брауна и одним из первых вошел в его группу в 1933 году. Он несколько лет возглавлял опытно-конструкторскую лабораторию на Пенемюнде и два года руководил технологическим процессом на заводе «Миттельверк», выпускавшем «Фау-2». Сведения о деятельности Рудольфа во время войны были засекречены, и о его сотрудничестве с СС и использовании рабского труда узников на его заводе давно забыли. Таким образом, Рудольф стал руководителем проекта.

Испытательный полигон на мысе Канаверал превратился в главную базу НАСА, а Курт Дебус, руководивший испытаниями ракет на Пенемюнде, стал директором полигона.

В 1962 году у НАСА были довольно точные оценки для размеров ракеты-носителя, необходимой для посылки на Луну человека (или людей, так как решение о численности экипажа еще не было принято). «Сатурн-5» выглядел наиболее подходящим вариантом, хотя было еще много деталей, требовавших доработки. Теперь перед НАСА встал вопрос о выборе стратегии, иными словами, метода полета.

После отбраковки заведомо непригодных осталось три основных сценария полета. Наиболее простым для понимания и, по мнению некоторых, для осуществления был прямой полет. При использовании этого метода нужно было построить ракету-носитель максимально возможных размеров, погрузить на нее все необходимое для пути туда и обратно и взлетать. Отдельные ступени ракеты должны были отваливаться по мере выполнения своей роли в полете. Вернер фон Браун впервые предложил прямой полет в своей книге «Первый полет к Луне».