Первый полет человека в космос: торжество разума и благосклонность удачи
Сегодня человечество празднует необычный юбилей. Ровно 55 лет назад, 12 апреля 1961 года, состоялся первый в истории пилотируемый полет в космос. Если задуматься, кажется просто удивительным, что в начале 60-х, не имея ни суперкомпьютеров, ни современных производственных мощностей, люди смогли покорить околоземное пространство. Следует признать, что аппарат "Восток-1", на котором Юрий Гагарин совершил свой знаменитый облет вокруг Земли, был удивительно высокотехнологичным для своего времени.
"Восток" и "Восток-1"
Строго говоря, в историческом полете принимали участие два космических аппарата. Первый - трехступенчатая ракета "Восток". Она вывела на орбиту второй объект - космический корабль "Восток-1", в котором находился Гагарин.
Жидкотопливная Ракета "Восток" стала продолжением идеи межконтинентальной баллистической ракеты Р-7. Изначально Р-7 являлась оружием дальнего действия и появилась на свет исключительно как следствие гонки вооружений и холодной войны. Тем не менее, ракета оказалась настолько удачной, что именно на ее основе были созданы линейки ракет-носителей "Спутник", "Восток", "Восход" и "Союз".
Длина ракеты "Восток" составляла 38,36 метров. Ракета-носитель имела массу 287 тонн, но при этом была способна поднять на орбиту всего 4730 килограмм груза. Этим грузом и являлся космический корабль "Восток-1". Он крепился к третьей ступени ракеты-носителя и должен был отделиться от нее при выходе на заданную орбиту.
Несомненно, "Восток-1" был технологическим шедевром своего времени. Корабль имел длину 4,4 метра и диаметр 2,43 метра. Он состоял из сферы спускаемого аппарата весом 2,46 тонны, и конуса приборного отсека массой 2,27. Несмотря на отсутствие в 1961 году компактной компьютерной техники, корабль был оснащен аналоговым оборудованием. В нем присутствовали системы автоматического и ручного управления полетом, автоматической ориентации на Солнце, ручной ориентации на Землю, жизнеобеспечения, электропитания, терморегулирования, приземления, связи. Также на борту была установлена радиотелеметрическая аппаратура для контроля за состоянием космонавта, телевизионная система, система контроля параметров орбиты и пеленгации аппарата, и система тормозной двигательной установки. Был даже своеобразный космический GPS - механический глобус, вращающийся на панели с заранее прорисованным маршрутом полета.
Роль удачи в миссии Гагарина
Несмотря на то, что "Восток-1" был шедевром, он был далек от изначальных планов. Конструктора очень торопились с запуском, потому в конечную конструкцию не стали включать систему аварийного спасения на старте и систему мягкой посадки корабля. Что еще хуже, корабль не оснастили дублирующей тормозной установкой. Предполагалось, что корабль сможет в течение 10 дней вернуться на землю вследствие естественного торможения о верхние слои атмосферы.
Вся эта спешка едва не погубила миссию. Дело в том, что двигатели третьей ступени ракеты-носителя не отключились вовремя. "Восток-1" должен был отстыковаться на высоте примерно в 250 километров - чуть выше низкой опорной орбиты. Вместо этого он поднялся на высоту 350 километров. Если бы на этой высоте единственная тормозная система не отработала как следует, то на возврат в атмосферу у корабля ушло бы от 20 до 50 дней. Кислорода у Гагарина было лишь на 10.
Конечно, злополучная тормозная установка смогла замедлить корабль, но импульс оказался недостаточным. Прежде чем войти в атмосферу, корабль около 10 минут кувыркался с частотой 1 оборот в секунду. Отстыковка спускаемого аппарата произошла не штатно, а вследствие того, что кабеля перегорели от трения воздуха и сработали термодатчики.
Наконец, уже после катапультирования на высоте 7 километров у Гагарина в костюме не открылся клапан подачи воздуха, потому космонавт едва не задохнулся прямо во время спуска на парашюте.
В общем, все, что только могло пойти не по плану, нарушилось. Сейчас трудно сказать, считать ли все эти сбои неудачами, или, наоборот, нужно благодарить удачу, которая позволила первому космонавту несколько раз подряд выйти сухим из воды. Мы склонны думать, что речь все же идет об удаче. В конце концов, на дворе был лишь 1961 год.
Современная космонавтика
Современная аэрокосмическая отрасль за 55 лет претерпела колоссальные изменения. Мало кто в 1961 году мог предполагать, что в наши дни лидерами "космической гонки" будут частные компании.
Пожалуй, наиболее совершенными в технологическом плане сегодня являются космические аппараты компании SpaceX, об истории которой мы уже писали ранее. Конечно, сам принцип полетов не изменился. Ракеты-носители все так же выводят на орбиту челноки. Вот только ракеты становятся многоразовыми, а челноки внутренней отделкой напоминают элитные суперкары. Вот, к примеру, как выглядит интерьер челнока SpaceX Dragon:
КПД ракет-носителей также существенно возрос. Так, самая продвинутая версия SpaceX Falcon 9 имеет длину 70 метров, вес - 541 тонну, но при этом способна поднять 5271 килограмм на геостационарную орбиту (35 786 километров). Если же говорить о низкой опорной орбите, на которой летал Гагарин, то туда Falcon 9 может поднять более 13 тонн.
Космонавтика продолжает совершенствоваться. Инженеры разрабатывают новые двигатели, находят способы более компактной загрузки ракетного топлива, придумывают возможности для повторного использования ступеней ракет. Тем не менее, полет Юрия Гагарина, осуществленный 55 лет назад, навсегда записан в истории человечества как самый важный и самый трудный первый шаг к звездам.
