МЕЖПЛАНЕТНАЯ СТАНЦИЯ «ЛУНА-1»
Межпланетная станция Луна-1
«Луна-1» — советская межпланетная станция для изучения Луны и космического пространства.
О полетах на ракете к Луне и планетам говорили все классики «теоретической» космонавтики. Но с середины 20-х годов эта идея завладела умами двух ученых-практиков: в СССР – М. К. Тихонравова и в США – Р. Годдарда. Они смогли математически обосновать возможность запуска к естественному спутнику Земли многоступенчатой ракеты, работающей на обычных химических компонентах топлива.
Перевел проблему в практическую плоскость Главный конструктор ОКБ-1 Министерства оборонной промышленности С. П. Королев. Еще до первого полета межконтинентальной баллистической ракеты (МБР) Р-7, 30 августа 1955 г. на совещании у председателя Военно-промышленной комиссии В. М. Рябикова он представил данные аппарата для полета к Луне, предлагая два варианта третьей ступени МБР с компонентами топлива «кислород-керосин» и «моноокись фтора-этиламины». В первом случае к Луне можно было забросить аппарат массой до 400 кг, во втором – 800–1000 кг.
С. П. Королев говорил о задаче полета на Луну, выступая в апреле 1956 г. на Всесоюзной конференции по ракетным исследованиям верхних слоев атмосферы, проходившей в АН СССР под председательством академика Е. К. Федорова.
Эта «не такая уж далекая перспектива», по словам С. П. Королева, явилась причиной создания в ОКБ-1 проектного отдела № 9 по космическим аппаратам, начальником которого стал М. К. Тихонравов. В процессе предварительных разработок группе проектантов во главе с Г. Ю. Максимовым удалось сконструировать несколько вариантов лунных аппаратов. Модернизация Р-7 путем установки на ней третьей ступени (блока «Е») даже на «неэкзотическом» кислородно-керосиновом топливе ставила проблему полета беспилотных КА к Луне на реальную основу. Постановление Правительства от 20 марта 1958 г. предписывало разработать в ОКБ-1 несколько типов КА – лунных станций.
Межпланетная станция «Луна-1» на ВДНХ
2 сентября 1958 г. вышло следующее постановление Правительства о пусках станций к Луне, начиная с сентября того же года. Выходу постановления способствовали усилия американцев по завоеванию приоритета в освоении космического пространства. Потерпев неудачу с запуском первого ИСЗ, они обратили свои взоры к Луне, срочно разработав КА Pioneer (вспомните проект Vanguard – «Авангард» по запуску ИСЗ!) для исследования лунного и межпланетного пространства. Их предполагалось пускать с помощью носителей Thor-Able и Juno 2. Уже 17 августа 1958 г. был осуществлен первый запуск КА Pioneer, однако взрыв ракеты на 77 сек полета прервал путь к Луне.
Следующие попытки (11 октября 1958 г. Pioneer 1; 8 ноября 1958 г. Pioneer 2; 6 декабря 1958 г. Pioneer 3) также были неудачными. На очереди – пуск Pioneer 4!
При первом пуске трехступенчатой ракеты Р-7 (8К72) на 87-й секунде полета из-за колебаний конструкции резонансного характера с частотой 10 Гц в направлении тяги двигателей разрушились связи центрального блока с боковыми. Решить проблему попытались, снизив тягу в соответствующей точке траектории – снова неудача (12 октября 1958 г.), теперь уже на 104-й секунде, но по той, же причине. Налицо была явная динамическая несовместимость двигателей и конструкции ракеты.
Сотрудник НИИ-1 М. С. Натансон предложил способ устранения колебаний путем установки демпферов в трубопроводах окислителя. Пуск 4 декабря 1958 г. закончился аварией на 245-й секунде полета из-за дефекта мультипликатора насоса перекиси водорода второй ступени. Но эта авария уже не была связана с колебаниями.
Автоматическая межпланетная станция «Луна-1»
2 января 1959 осуществлён пуск ракеты-носителя «Восток-Л», которая вывела на траекторию полёта к Луне АМС «Луна-1». Это была траектория сближения, без использования старта с орбиты. Станция также имела названия «Луна-1D» и «Мечта». «Луна-1» прошла на расстоянии 6000 километров от поверхности Луны и вышла на гелиоцентрическую орбиту.
КА «Луна-1» (Е1) при старте (слева) и в полете:
1 – космический аппарат; 2 – подвижная рама; 3 – замок
толкателя; 4 – испаритель эксперимента «натриевая комета»;
5 – рама неподвижная; 6 – радиопередатчик на частотах 19.995
и 19.997 МГц; 7 – магнитометр для измерения магнитного поля
Земли и обнаружения магнитного поля Луны; 8 – антенна
радиопередатчика (183.6 МГц) – 4 шт.; 9 – датчик соударений
для изучения метеорных частиц; 10 – корпус; 11 – протонная
ловушка для обнаружения газовой компоненты межпланетного
вещества; 12 – вентилятор; 13 – ленточная антенна
радиопередатчика 19.993 МГц – 2 шт.; 14 – приборная рама.
Для достижения второй космической скорости ракета была снабжена третьей ступенью, с двигателем РД0105, созданным в Воронеже на предприятии «Конструкторского бюро химавтоматики» (КБХА).
В целях полёта ставилась задача достижения станцией поверхности Луны. Попадания не произошло, так как в циклограмму полёта закралась ошибка: при выдаче команды на отсечку двигателя третьей ступени (блока «Е»), которая выдавалась с Земли, не было учтено (уже довольно значительное) время прохождения сигнала от командного пункта до станции. Носитель и вся бортовая аппаратура станции отработали корректно. На выполнении бортовых экспериментов указанная наземная ошибка не сказалась. Среди выдающихся научных результатов, полученных в ходе полёта «Луны-1», можно отметить следующие:
— при помощи бортового магнитометра впервые был зарегистрирован внешний радиационный пояс Земли.
— при помощи ионных ловушек и счётчиков частиц были осуществлены первые прямые измерения параметров солнечного ветра.
— был успешно выполнен эксперимент по созданию искусственной кометы. 3 января в 3:56:20 по московскому времени, на расстоянии в 119500 км от Земли из станции было выпущено облако паров натрия (1 кг); рассеиваясь в вакууме, облако светилось оранжевым светом в течение нескольких минут и наблюдалось с Земли как слабая звезда 6-й величины.
— было установлено отсутствие у Луны значительного магнитного поля.
Несмотря на то, что станция в Луну не попала, АМС «Луна-1» стала первым в мире космическим аппаратом, достигшим второй космической скорости, преодолевшим притяжение Земли и ставшим искусственным спутником Солнца. Таким образом, в целом полёт можно охарактеризовать как частично-успешный, рекордный для своего времени и весьма продуктивный с научной точки зрения.
Использованные источники:
1. Советская межпланетная станция «Луна-1» [Электронный ресурс]. – 2013. – Режим доступа: http://www.letopis.info
2. Луна-1 [Электронный ресурс]. – 2013. – Режим доступа: http://ru.wikipedia.org
