Секреты американской космонавтики Железняков Александр

Глава 44

Орбитальная станция «Скайлэб»

Американская орбитальная станция «Скайлэб» (SkyLab – сокращение от Небесная лаборатория) была создана в 1960-х годах на волне всеобщего энтузиазма, связанного с пилотируемыми космическими полетами, особенно с лунными экспедициями «Аполлонов». Специалистам НАСА будущее представлялось эрой расцвета космических исследований. Предполагалось, что освоение космоса станет одной из основных задач в области науки и техники, и что для этого будут выделяться большие финансовые средства. Именно поэтому были начаты серьезные конструкторские проработки больших космических станций, которые, как ожидалось, позволят создать обитаемую научную базу на Луне, а при использовании ядерной энергетической установки даже осуществить полеты человека на Марс.

Но два важных события охладили пыл энтузиастов. Одним из них стала война во Вьетнаме, пожиравшая ежедневно тысячи жизней и миллиарды долларов, и нанесшая серьезный удар по экономике США. А вторым – завершение программы «Аполлон». Как это ни парадоксально звучит, но экономия средств от закрытия лунного проекта не привела к перенацеливанию их на другие разработки. Орбитальная станция «Скайлэб» и космический транспортный корабль многоразового использования «Спейс Шаттл» – вот все, что осталось от первоначально намеченной обширной программы работ в области космических исследований.

Предполагалось, что полет станции «Скайлэб» даст США необходимый опыт эксплуатации большой орбитальной лаборатории. Причем благодаря использованию оставшегося от лунной программы оборудования, этот опыт будет приобретен ценой минимальных финансовых затрат. Так задумывалось. Так не получилось.

Эмблема программы «Скайлэб»

Но программа «Скайлэб» никогда не появилась бы на свет, если бы не запуски орбитальных станций в Советском Союзе. Победив в лунной гонке, американцы стали заметно отставать в создании орбитальных систем. Чтобы восстановить равновесие и в этой области, и было решено в кратчайшие сроки подготовить и запустить обитаемую космическую станцию.

Орбитальный блок станции «Скайлэб» был создан на базе ракеты «Сатурн-4Б» – третьей ступени ракеты-носителя «Сатурн-5». Ее водородный бак был переоборудован в просторное двухэтажное помещение для экипажа из трех человек.

В нижней части станции находился бытовой отсек с помещениями для отдыха, приготовления и приема пищи, сна и личной гигиены. Выше располагался лабораторный отсек, где астронавты работали. Полный внутренний объем орбитальной космической станции «Скайлэб» вместе с пристыкованным к ней модифицированным основным блоком космического корабля «Аполлон» – около 330 кубических метров. Это в три раза больше, чем аналогичные разработки того времени в Советском Союзе.

Вода, пища и одежда в количестве, достаточном для работы трех экипажей по три астронавта, были запасены в специальных контейнерах еще перед стартом. Вода находилась в резервуарах, размещенных в верхней части станции, пища хранилась в шкафах для пищевых продуктов, холодильниках и в морозильных камерах, также размещенных в верхней части станции и в помещениях для отдыха, приготовления и приема пищи.

Орбитальная станция «Скайлэб» на орбите

Снаружи на корпусе станции были смонтированы панели солнечных батарей, которые во время выведения станции на орбиту в сложенном состоянии были прижаты к ее корпусу. С внешней стороны станция была окружена тонким алюминиевым экраном цилиндрической формы, который после выведения на орбиту с помощью специальных рычагов отодвигался от поверхности станции и, находясь от нее на некотором расстоянии, служил для защиты корпуса от ударов микрометеоритов и от воздействия интенсивного солнечного излучения.

В головной части орбитального блока станции были размещены отсек оборудования, шлюзовая камера и причальная конструкция, которая позволяла космическим кораблям «Аполлон» пристыковываться к станции и производить смену экипажей.

Запуск «Скайлэба» состоялся 14 мая 1973 года. В начале полета казалось, что все идет нормально, и лишь после выведения станции на орбиту была обнаружена серьезная неисправность на ее борту. Оказалось, что в течение первых 63 секунд полета скоростным напором воздуха оторвало часть противо-метеоритного экрана и одну из двух панелей солнечных батарей. В результате вырабатываемая батареями электрическая мощность оказалась существенно меньше расчетной, что не позволяло нормально функционировать бортовым системам и научному оборудованию. Кроме того, возникла угроза перегрева станции под действием мощных потоков солнечного излучения.

В какой-то момент в НАСА даже промелькнула крамольная идея: «А не бросить ли всю эту затею со станцией?». Но потом в аэрокосмическом ведомстве все-таки решили, что еще не все потеряно, и стали срочно готовить запчасти для ремонта, который должны были провести члены первого экипажа станции.

Первый экипаж (командир Чарльз Конрад (Charles Conrad), второй пилот Пол Вейц (Paul Weitz), врач-астронавт Джозеф Кервин (Joseph Kerwin)) отправился на борт станции не через пять дней, как это сначала планировалось, а через одиннадцать, 25 мая. Спустя семь с половиной часов после старта они подлетели к «Скайлэбу», совершили инспекционный облет вокруг него и подтвердили, что одна панель солнечной батареи полностью отсутствует, а вторую заклинило куском сорванного противо-метеоритного экрана. Надев скафандры для выхода в открытый космос, астронавты попытались раскрыть заклинившую панель солнечной батареи, для чего командир экипажа Конрад начал проводить маневры отстыкованного от орбитальной станции корабля «Аполлон» на минимально возможном расстоянии от ее поверхности. В это время Вейц, которого подстраховывал Кервин, высунулся из люка, держа в руках специальные закрепленные на длинной ручке ножницы. Несмотря на все героические усилия экипажа, раскрыть заклинившуюся панель им не удалось – она не двигалась.

Бросив это бесполезное занятие, астронавты стали готовиться к переходу на борт станции. На Земле прогнозировали, что экипаж ждет еще одна опасность. Рост температуры внутри станции мог привести к выделению токсичных газов из обшивки. А это, если не позаботиться заранее, могло привести к отравлению и даже гибели астронавтов, поэтому в «Скайлэб» Конрад, Вейц и Кервин переходили, надев респираторы. К счастью, опасения оказались напрасными.

Несмотря на трудности, эксплуатация «Скайлэба» в пилотируемом режиме была начата. Астронавты не только отремонтировали станцию, но и полностью выполнили свою программу работ. Первый экипаж пробыл в космосе 28 дней – рекордный по тем временам срок.

Второй экипаж (командир Алан Бин (Alan Bean), второй пилот Джек Лусма (Jack Lousma), научный работник-астронавт Оуэн Гэрриот (Garriott Owen)) стартовал 28 июля 1973 года. Казалось, что, идя по проторенному коллегами пути, второму экипажу будет легче. Однако после прибытия на станцию выяснилось, что астронавтов там ждет крупная неприятность. В двух из четырех связок вспомогательных двигателей основного блока корабля «Аполлон» была обнаружена утечка горючего, что могло помешать благополучному возвращению астронавтов на Землю. В связи с этим непредвиденным обстоятельством НАСА немедленно стало разрабатывать план отправки на станцию «Скайлэб» экспедиции спасения, на случай, если таковая потребуется. Два астронавта могли на модифицированном основном блоке корабля «Аполлон» отправиться на станцию и забрать оттуда трех астронавтов. К счастью, проводить намеченную на 5 сентября спасательную операцию, в которой должны были участвовать астронавты Вэнс Бранд и Дон Линд, не пришлось – выяснилось, что утечка топлива не столь опасна, как это показалось вначале.

Тем временем работа на борту «Скайлэба» шла своим чередом. Астронавты продолжили начатые Конрадом, Вейцом и Кервином эксперименты по биологии, космической медицине, физике Солнца, астрофизике и наблюдению Земли. 7 августа был совершен выход в открытый космос, во время которого поверх установленного первой экспедицией теплозащитного экрана типа «зонт» был раскрыт новый экран типа «полог». Он должен был обеспечить лучшую изоляцию корпуса станции от солнечного излучения. Астронавты также заменили кассету с пленкой в комплекте астрономических приборов.

Американские астронавты на борту станции ««Скайлэб»

Позднее двум астронавтам вновь пришлось выходить в открытый космос для подключения кабеля, соединяющего блок взятых ими с собой запасных гироскопов с цифровой вычислительной машиной. Эта операция позволила исправить серьезное повреждение, которое было обнаружено в системе ориентации станции. Все эти неполадки не помешали астронавтам полностью выполнить намеченную программу полета. 25 сентября, после 59 суток пребывания в космосе, экипаж второй экспедиции благополучно вернулся на Землю.

Третья, заключительная экспедиция на «Скайлэб» (командир Джеральд Карр (Gerald Carr), второй пилот Уильям Поуг (William Porue) и научный работник-астронавт Эдвард Гибсон (Edward Gibson)) отправилась в космос 16 ноября. Так как планировалось побить рекорд пребывания в космосе, много места в полетном задании было отведено проведению медицинских исследований. Астронавты выполнили массу физических упражнений на имевшемся на станции велоэргометре, занимались бегом на месте. Несмотря на то, что третий экипаж станции провел на ее борту гораздо больше времени, чем предыдущие экипажи (84 дня), после возвращения на Землю Карр, Поуг и Гибсон находились в лучшем физическом состоянии, чем их предшественники, и гораздо быстрее адаптировались к условиям земного тяготения.

Во время этой экспедиции члены экипажа космической станции наблюдали и фотографировали комету Когоутека при ее движении вокруг Солнца. Они сообщили, что свечение кометы, подобно свечению пламени, содержит желтый и оранжевый цвета, но преобладает желтый цвет.

Рабочее помещение станции «Скайлэб»

Другим важным событием было наблюдение за солнечной вспышкой, которую обнаружил один из астронавтов, долгие часы изучавший солнечную корону с помощью комплекта астрономических приборов. Это был первый случай регистрации выброса протуберанца в солнечной короне с самого момента его зарождения при помощи мощных вынесенных в космос оптических приборов. Члены третьего экипажа «Скайлэба» стали первыми землянами, встретившими в космосе наступление нового, 1974-го, года. Это сейчас подобное событие происходит регулярно. А тогда «новогоднему застолью» на орбите было уделено немало внимания.

На этом эксплуатация «Скайлэба» в пилотируемом режиме завершилась, хотя ресурс станции был далеко не исчерпан. Были планы возвращения астронавтов на борт, правда, весьма отдаленные. Полагали, что станция продолжит движение по круговой орбите вокруг Земли до начала 1980 года или дольше. К тому времени должны были начаться полеты кораблей многоразового использования. С помощью одного из шаттлов планировали доставить к «Скайлэбу» небольшое автоматическое устройство – робота-телеоператора, представляющего собой дистанционно управляемый разгонный блок. Экипаж шаттла должен был состыковать робота со станцией и поднять орбиту станции. Или наоборот, управляемо свести ее с орбиты.

Сделать это не успели. Повышение солнечной активности в 1978–1979 годах «столкнуло» «Скайлэб» с орбиты. 11 июля 1979 года станция вошла в земную атмосферу и в ней разрушилась. Несгоревшие обломки упали, по большей части, в Индийский океан, но некоторые фрагменты долетели до Австралии. Довольно много обломков было подобрано на дальней оконечности «зеленого континента», а один большой обломок цилиндрической формы длиной 1,8 метра и диаметром около 0,9 метра и весом в полтонны был найден на ферме около города Роллина. К счастью, падение этого обломка не причинило никакого ущерба ни людям, ни строениям.

Так закончилась история «Скайлэба». После этого американцы два десятилетия не занимались созданием орбитальных станций. И лишь новые политические реалии вернули их к этим работам. Но об этом в одной из следующих глав. А пока хочу вспомнить еще одну страницу из «пост-аполлоновской эпохи».

Глава 45

Советско-американский космический полет

Стыковка в космосе советского и американского космических кораблей стала одним из самых важных событий в пилотируемой космонавтике 1970-х годов. Эту операцию, которую пресса образно назвала «рукопожатием на орбите», с одобрением восприняли во всем мире как символ разрядки и начало международного сотрудничества в космосе.

Но сотрудничество двух главных игроков на космической арене началось не тогда, когда было подписано соглашение об осуществлении совместного пилотируемого полета, а на десять лет раньше. Еще в июне 1962 года первый официальный документ о сотрудничестве в космосе подписали Академия наук СССР и НАСА. На основе положений этого соглашения и некоторых других ранних договоренностей удалось создать прямую линию связи между мировыми метеорологическими центрами в Москве и Вашингтоне. Также удалось провести совместные эксперименты в области связи через космос посредством пассивного спутника связи «Эхо-2» и написать научный трактат «Основы космической биологии и медицины». Были и другие достижения.

Однако все эти усилия во второй половине 1960-х годов оставались ограниченными и незначительными по сравнению с возможностями двух космических держав. Впрочем, что еще можно было ждать от стран, находившихся в состоянии холодной войны друг с другом?

К концу 1960-х годов ситуация на политической арене стала постепенно меняться к лучшему и, как следствие, СССР и США осознали наконец возможность и необходимость партнерства в космосе. Особенно там, где речь шла о безопасности пилотируемых полетов. Но одно дело осознать, а другое – реализовать. Из-за несовместимости систем стыковки советские и американские космические корабли в случае необходимости не могли бы состыковаться и выполнить спасательную миссию. Требовались унифицированные средства, которые можно было бы применить, если бы кто-то из астронавтов или космонавтов оказался «пленником орбиты»

Эмблема программы ЭПАС

(Экспериментальный полет «Аполлон» – «Союз»)

В октябре 1970 года были созданы объединенные рабочие группы, каждая из которых изучала тот или иной аспект разработки нового стыковочного оборудования. Они рассмотрели радио– и оптические системы сближения и стыковки кораблей; отличия систем связи и управления микроклиматом, используемых в космических кораблях двух стран; основные принципы функционирования и проекты предлагаемой системы стыковки; вопросы стоимости и возможность испытания новой системы стыковки. Основной вывод, который был сделан по результатам работы: создать унифицированный стыковочный узел можно и нужно, и это в интересах обоих стран.

Проект был окончательно одобрен на советско-американской встрече на высшем уровне в мае 1972 года, что нашло отражение в Соглашении о сотрудничестве в исследовании и использовании космического пространства в мирных целях, заключенном на срок пять лет. Совместный полет, где предполагалось испытать новое оборудование, был назначен на 1975 год. Так и появился ЭПАС (Экспериментальный полет «Аполлон» – «Союз»).

На решение всех технических проблем специалистам потребовалось около трех лет. Но до самого последнего момента не было окончательной уверенности, что испытание состоится. И основной причиной этого была не техника, а политика. Очень многие события, происшедшие за эти три года, могли повлиять на исход дела.

Отношения между СССР и США не один раз претерпевали серьезные изменения: от «дружбы» в мае 1972 года до прямой конфронтации в октябре 1973 года, когда на Ближнем Востоке вспыхнула новая война между Израилем и арабскими странами; от Уотергейтского скандала до Владивостокских договоренностей. Но, несмотря на взлеты и падения, работы по ЭПАСу двигались в нужном направлении.

В 1973 году были утверждены экипажи кораблей. Командиром основного экипажа корабля «Союз» был назначен Алексей Леонов – первый человек, совершивший выход в открытый космос. Его напарником стал Валерий Кубасов. Дублерами Леонова и Кубасова были названы Анатолий Филипченко и Николай Рукавишников. Были сформированы и два резервных экипажа: Юрий Романенко и Александр Иванченков, Владимир Джанибеков и Борис Андреев.

Основным экипажем корабля «Аполлон» командовал Томас Стаффорд, ветеран трех космических полетов, в том числе полета к Луне на корабле «Аполлон-10». Дональд Слейтон стал пилотом стыковочного отсека корабля, а Вэнс Бранд – пилотом отсека экипажа. Дублерами для «Аполлона» были названы Алан Бин, Рональд Эванс и Джек Лусма. В резервный экипаж вошли Юджин Сернан, Кэрол Бобко (Karol Bobko) и Роберт Овермейер (Rober Overmyer).

Восемь космонавтов и девять астронавтов провели тренировки по всем аспектам совместного полета. В процессе тренировок советские специалисты ознакомили астронавтов США с кораблем «Союз» в Центре подготовки космонавтов имени Юрия Гагарина, а советские космонавты обучались на тренажере корабля «Аполлон» в Центре пилотируемых полетов в Хьюстоне.

Совместный полет начался безупречным во всех отношениях стартом корабля «Союз», запущенного 15 июля 1975 года в 12 часов 20 минут по Гринвичу. Впервые в истории запуск советского космического корабля транслировался по телевизору в прямом эфире.

Во время маневров на четвертом и семнадцатом витках Леонов сформировал круговую монтажную орбиту высотой 225 километров. Эти маневры были успешными. Максимальное отклонение монтажной орбиты от установленной совместными документами составило 250 метров при допустимой величине 1,5 километра, время достижения кораблем данной точки орбиты отличалось от расчетного на 7,5 секунды при допустимой величине отклонения 90 секунд.

Экипажи кораблей ««Аполлон» и «Союз-19»

Через 7 часов 30 минут после старта корабля «Союз» ракета-носитель «Сатурн-1Б» вывела корабль «Аполлон» на орбиту с параметрами 149 и 167 километров с тем же наклонением, что и орбита «Союза». Через час после выведения астронавты приступили к транспортным и стыковочным операциям, чтобы извлечь стыковочный отсек из ракеты-носителя, и выполнили серию фазирующих маневров для подготовки к стыковке с кораблем «Союз».

Встреча на орбите

Небольшие затруднения, которые возникли на обоих кораблях, были успешно преодолены и не смогли оказать влияния на результаты полета. Астронавтам сначала не удалось провести демонтаж стыковочного механизма на входе в стыковочный отсек. Но с этой проблемой сталкивались и раньше, во время одного из полетов на Луну, поэтому она уже не виделась такой страшной. Неполадки на борту «Союза» относились к работе телевизионных камер и также не оказывали влияния на ход полета. Другие проблемы на борту «Аполлона» – неполадки системы удаления мочи, пузырек инертного газа в одной из топливных магистралей, зацепившийся москит, совершивший полет в космос, – были еще менее существенными.

Стыковка на орбите 17 июля была самым напряженным моментом полета. Роль активного корабля выполнял «Аполлон». Стыковка состоялась на несколько минут раньше намеченного срока. Это была решающая фаза программы ЭПАС. Испытание в реальных космических условиях новой совместимой системы стыковки прошло успешно. Потом были переходы астронавтов и космонавтов из корабля в корабль, совместные застолья, обращения к участникам полета Генерального секретаря ЦК КПСС Леонида Брежнева и президента США Джеральда Форда, совместные эксперименты.

За первой расстыковкой двух кораблей последовала повторная стыковка, в которой роли кораблей поменялись и стыковочный агрегат «Союза» стал активным. Успешной повторной стыковкой завершилась проверка андрогинной системы стыковки.

На шестые сутки полета, 21 июля, корабль «Союз» сошел с орбиты и совершил посадку в Казахстане. Через трое с половиной суток «Аполлон» приводнился в заданном районе Тихого океана. Неисправность во время посадки «Аполлона» привела к проникновению в кабину ядовитой газообразной четырехокиси азота, однако все окончилось благополучно.

В результате успешного выполнения программы ЭПАС был накоплен неоценимый опыт для будущих совместных космических полетов кораблей и станций разных стран и для проведения спасательных работ в космосе в случае необходимости. К счастью, применять на практике все наработки совместного полета никогда не пришлось.

В мае 1977 года, когда истек срок ранее принятого соглашения о сотрудничестве в космосе, Советский Союз и Соединенные Штаты заключили новое пятилетнее соглашение о совместной космической деятельности. В нем было провозглашено, что результаты, полученные при исследовании космического пространства, должны использоваться только в мирных целях, на благо всех народов Земли. Однако потребовалось еще почти 20 лет, чтобы эти слова перестали восприниматься, как декларативные, и стали нормой нашей жизни.

Глава 46

Тур по Солнечной системе

Рассказывая об американской космонавтике, я почти ничего не говорил о запусках межпланетных станций. Разве что «лунникам» уделил должное внимание. А вот полеты к другим планетам остались в тени. В следующих двух главах хочу немного восполнить этот пробел.

Сначала о запущенных в 1970-х годах межпланетных зондах «Пионер-10», «Пионер-11», «Вояджер-1» и «Вояджер-2». Эти аппараты «прошлись» по Солнечной системе и сегодня находятся на самых отдаленных ее окраинах. А с борта «Вояджеров» к тому же продолжает приходить еще и кое-какая информация, поэтому есть смысл рассказать об этой «большой четверке» и об их туре по Солнечной системе.

Межпланетная станция «Пионер-10» стала первым рукотворным объектом, которому предстояло пересечь пояс астероидов. Ее запуск состоялся 3 марта 1972 года. В качестве основной задачи для станции ставилось изучение магнитного поля Юпитера и его радиационных поясов, исследование теплового баланса и распределения температуры во внешней атмосфере гигантской планеты, получение изображений планеты и некоторых ее спутников в видимом свете, уточнение эфемерид и массы планеты. Кроме того, на траектории полета к Юпитеру и после пролета около планеты предусматривалось исследование солнечного ветра, межпланетного магнитного поля, космических лучей, а также метеорного вещества, в первую очередь в поясе астероидов между орбитами Марса и Юпитера. На опыте «Пионера-10» предполагалось определить степень опасности пояса астероидов и радиационных поясов Юпитера для космических объектов, а также отработать некоторые технические аспекты полетов к внешним планетам.

Вес станции составил 260 килограммов, в том числе 30 килограммов научных приборов. На «Пионере-10» были установлены магнитометр, анализатор плазмы, детектор заряженных частиц, комплект счетчиков Гейгера – Мюллера, детектор космического излучения, радиационный детектор, ультрафиолетовый фотометр, фотополяриметр для получения изображений Юпитера и его спутников, инфракрасный радиометр, комплект телескопов для наблюдения метеорного вещества и комплект детекторов метеорных частиц.

16 июля 1972 года станция первой из земных аппаратов вошла в пояс астероидов. Специалисты на Земле застыли в тревожном ожидании, не зная, какие сюрпризы могут подстерегать станцию в этой неисследованной и таящей массу загадок области Солнечной системы. Но тревоги оказались напрасными. Плотность наиболее опасных для станции мелких метеорных частиц (поперечник 0,01-0,1 миллиметров) в поясе астероидов оказалась меньше, чем ожидалось. Исследования на межпланетной траектории показали, что концентрация метеорных частиц размером около 1 микрона уменьшается по мере удаления от Солнца и на расстоянии 3,5 астрономической единицы, то есть у внешней границы пояса астероидов падает почти до нуля. Вопреки ожиданиям, в поясе астероидов не возросла концентрация частиц размером около 10 микрон, представляющих наибольшую опасность для космических аппаратов. Частиц размером 100-1000 микрон в поясе астероидов почти в три раза больше, чем между орбитой Земли и этим поясом. Частицы размером более 1000 микрон бортовой комплекс вообще не обнаружил.

Станция не получила никаких повреждений и 15 февраля 1973 года благополучно покинула пояс астероидов, тем самым открыв путь для всех последующих межпланетных кораблей и станций.

Кроме исследования метеорного вещества, то есть вполне материальной опасности для станции, проводились исследования Солнца. Было выявлено, что напряженность солнечного магнитного поля, плотность солнечного ветра и число частиц высокой энергии солнечного происхождения уменьшаются примерно пропорционально квадрату расстояния от Солнца. В космических лучах впервые были обнаружены атомы алюминия и натрия, а в межпланетной среде были зарегистрированы атомы гелия, которые, вполне возможно, принадлежат межзвездному газу. Все последующие полеты в сторону от Солнца лишь подтвердили первоначальные выводы, сделанные на основе данных с «Пионера-10».

Станция достигла окрестностей Юпитера в конце 1973 года и 4 декабря пролетела на минимальном расстоянии в 131 тысячу километров от поверхности планеты. Траектория была выбрана таким образом, что станция прошла над восточным лимбом Юпитера и облетела планету против часовой стрелки (если смотреть со стороны северного полюса эклиптики), то есть по ходу вращения планеты. Наклонение облетной траектории к юпитерианскому экватору составляло 14 градусов. Под влиянием поля тяготения планеты станция стала двигаться по касательной к орбите Юпитера.

С помощью научного оборудования «Пионера-10» были получены чрезвычайно любопытные данные, которые сейчас уже позабылись, но в то время вызвали живой интерес не только среди специалистов, но и среди далеких от науки, но живо интересующихся освоением космоса, людей. Так, магнитометр станции показал, что ось магнитного поля Юпитера наклонена на 15 градусов к оси вращения планеты, а источник магнитного поля несимметричен относительно центра планеты и несколько смещен к северу от экваториальной плоскости.

Наиболее важным открытием стало обнаружение сильной концентрации захваченной радиации вокруг плоскости магнитного экватора Юпитера. Очевидно вследствие наклона магнитной оси к оси вращения планеты экваториальный пик интенсивности проходил через АМС примерно синхронно с периодом вращения планеты вокруг оси (10 часов). Детекторы радиации показали, что в зоне протяженностью 35 радиусов от центра Юпитера поля и частицы вращаются с той же скоростью, что и планета.

Небесно-механические исследования, проведенные по траектории движения «Пионера-10», позволили уточнить данные о плотности галилеевых спутников Юпитера. Была выявлена интересная особенность: чем дальше спутник отстоит от поверхности планеты, тем меньше его плотность.

Детекторы метеорных частиц выявили и тот факт, что их плотность у Юпитера в 300 раз выше, чем в межпланетном пространстве: на трассе полета частицы регистрировались с периодичностью в 600 часов, а в окрестностях Юпитера – каждые 2 часа.

Миновав Юпитер, «Пионер-10» продолжил свой полет и в середине марта 1976 года, находясь между орбитами Сатурна и Урана на расстоянии 690 миллионов километров от Юпитера, пересек шлейф магнитосферы этой планеты. Это было поразительное открытие. Никто не мог предположить, что шлейф Юпитера распространяется на такое далекое расстояние.

Дальнейший полет станции, маршрут которой проходил вдали от планет, не предвещал ничего необычного, но оказалось, что она способна преподнести еще немало сюрпризов.

Во-первых, оказалось, что гелиопауза, которую рассматривают как своеобразную границу Солнечной системы, удалена от Солнца на гораздо большее расстояние, чем считалось ранее. Даже в 1999 году «Pioneer-10» не достиг гелиопаузы, хотя первоначально это прогнозировалось на конец 80-х – начало 90-х годов. Даже сегодня мы не можем с уверенностью утверждать, что станции уже удалось это сделать.

Во-вторых, был выявлен интересный эффект, который ставит под сомнение справедливость законов Ньютона, казавшихся незыблемыми и вечными. Как показали данные измерений, уменьшение скорости станции во времени происходило несколько быстрее, чем это должно было происходить по ньютоновской механике. И хотя эта величина довольно мала, но для законов небесной механики является существенной погрешностью. Аналогичные данные были получены и при анализе движения других станций, удаляющихся от Солнца. Пока нет приемлемой теории, способной объяснить этот эффект, и я не хочу приводить все гипотезы, которые были выдвинуты и аргументированы. Надеюсь, что уже в ближайшем будущем этот вопрос найдет свой ответ.

Наблюдая за «Пионером-10», специалисты надеялись найти объяснения возмущениям орбиты, которые испытывают трансурановые планеты. До того момента, как станция оказалась на «задворках» Солнечной системы, предполагалось, что источником таких возмущений могли быть либо коричневый карлик, либо «черная дыра», либо Х-планета. Анализ информации, полученной от «Пионера-10», а позднее и от «Пионера-11», позволил исключить гипотезы о коричневом карлике и «черной дыре». Гипотеза о Х-планете прямо не подтвердилась, однако в ее пользу, как объявили специалисты НАСА, были собраны «косвенные, но существенные» свидетельства.

До 17 февраля 1998 года станция оставалась самым удаленным от Солнца рукотворным объектом, пока ее не обогнал «Вояджер-1». «Пионер-10» продолжает движение в общем направлении звезды Альдебаран в созвездии Тельца. Согласно расчетам, примерно через 33 тысячи лет он пройдет в районе звезды РОСС-348, находящейся на расстоянии 3,3 светового года от Солнца.

«Пионер-11» стартовал 6 апреля 1973 года. Основные задачи для него были те же, что и для «Пионера-10». Также как и состав оборудования, установленного на борту.

Ударную волну около Юпитера станция пересекла 26 ноября 1974 года на расстоянии 7,7 миллиона километров от планеты. На следующий день «Пионер-11» пересек магнитопаузу. Чуть позже станция вновь оказалась с внешней стороны ударной волны, что объясняется прижатием магнитосферы к планете под давлением солнечного ветра. Всего «Пионер-11» пересекал ударную волну и магнитопаузу три раза. Подход к планете был осуществлен над высокими широтами южного полушария. Гравитационное поле Юпитера искривило траекторию полета и, обогнув планету, станция прошла над ее Северным полушарием. Это позволило произвести обзор Юпитера почти на всех долготах с захватом как экваториальной, так и полярной областей.

3 декабря 1974 года станция совершила пролет мимо Юпитера, пройдя на минимальном расстоянии в 42 700 км от облачного слоя планеты. Несмотря на то, что «Пионер-11» подошел ближе к Юпитеру, чем «Пионер-10», общая доза поглощенной радиации была меньше благодаря значительно более высокому наклонению пролетной траектории к плоскости магнитного экватора Юпитера и более высокой скорости, что сократило время пребывания станции в зоне наиболее интенсивной радиации. Радиационные повреждения носили кратковременный характер и в очень несущественной степени отразились на объеме полученной научной информации.

На Землю были переданы 25 снимков Юпитера и по одному снимку спутников Ио, Ганимеда и Каллисто. В частности, удалось получить более детальные, чем от «Пионера-10», изображения «Красного пятна», где четко видны «рога» на восточном и западном краях, а также признаки движения среды внутри пятна.

В целом исследования «Пионер-11» подтвердили, что Юпитер – планета, состоящая главным образом из водорода и излучающая больше тепловой энергии, чем получает от Солнца. Планета окружена магнитным полем сложной структуры и очень мощными поясами захваченных заряженных частиц. И магнитное поле, и радиационные пояса имеют резко выраженные внешнюю и внутреннюю области. Внешняя область магнитного поля может распространяться на 16 миллионов километров и сжимается до 4 миллионов километров под действием давления солнечного ветра. Внутренняя область наклонена к оси вращения Юпитера и смещена относительно центра планеты. Это можно объяснить, если принять гипотезу о том, что в недрах планеты имеется не один, а несколько генераторов магнитного поля. Атмосфера содержит все химические вещества (водород, вода, аммиак, метан), необходимые для эволюции простых форм жизни.

Более детальное изучение Юпитера и его спутников спустя два десятилетия успешно проводил американский межпланетный зонд «Галилео». Но он, в основном, лишь уточнил данные о магнитном поле и составе атмосферы планеты, которые были получены станциями «Пионер-10» и «Пионер-11».

Под влиянием поля тяготения Юпитера станция перешла на трассу полета к Сатурну и 1 сентября 1979 года совершила пролет около него, проведя исследования околопланетного пространства, планеты, колец Сатурна и некоторых его спутников. Минимальное расстояние от верхнего края облачного покрова при этом составило 20 200 километров. Исследования с помощью «Пионер-11» показали, что Сатурн имеет магнитосферу, магнитное поле и радиационные пояса.

Станция зарегистрировала наблюдаемые с Земли кольца Сатурна А, В и С, но не подтвердила существование предполагавшихся некоторыми учеными колец D и Е. Были открыты два новых кольца, получивших обозначения F и G. Кольцо F лежит на расстоянии около 80 тысяч километров от Сатурна и имеет ширину менее 500 километров при толщине всего 3 километра. От кольца А оно отделено щелью шириной около 3000 километров, которую назвали «Щель “Пионера”». Кольцо G находится на значительно большем удалении от Сатурна, внешний край кольца, возможно, на расстоянии 965 тысяч километров.

Станция зарегистрировала наблюдаемую с Земли «щель Кассини» между кольцами А и В и подтвердила существование предполагавшейся французскими учеными щели между кольцами В и С. Эта щель получила название «Французская щель». По полосам отраженного света определено, что количество вещества в «щели Кассини» между кольцами А и В примерно равно количеству вещества в кольце С. Предполагают, что частицы в кольцах состоят в основном изо льда, а не из тяжелых материалов, таких, как например, железо. Информацию о кольцах, которую смог собрать «Пионер-11», можно рассматривать только как предварительную. Более детально смогли исследовать кольца Сатурна станции «Вояджер-1» и «Вояджер-2», миновавшие планету в начале 1980-х. Рассказ об этих наблюдениях чуть позже в этой же главе.

Были получены 15–20 снимков Сатурна, которые показали, что верхняя часть облачного покрова Сатурна более спокойная, чем у Юпитера, и имеет меньше четко выраженных деталей. Число поясов и зон в атмосфере Сатурна больше, чем в атмосфере Юпитера, но они более узкие. Температура экваториальной зоны Сатурна ниже, чем прилегающих к ней районов, где, по-видимому, облака расположены выше. Эти данные позволяют предположить перепады температур и высот между зонами и поясами.

Из других интересных результатов, которые удалось получить «Пионеру-11», надо отметить обнаружение вокруг Титана на близком расстоянии от него водородного облака. На основании этого делается вывод, что, возможно, метановая атмосфера спутника медленно утекает в космос, а аэрозоли на основе углерода выпадают на поверхность Титана.

«Пионер-11» смог обнаружить несколько новых спутников Сатурна, но получить точные данные о них не удалось. Спустя несколько лет факт их существования подтвердил «Вояджер-1».

Под действием силы тяготения Сатурна «Пионер-11» изменил направление полета и стал почти по прямой удаляться от Солнца.

Запуск «Вояджера-1» состоялся 5 сентября 1977 года. В рамках программы «Вояджер» по времени это был второй старт, но станция получила первый порядковый номер, так как шла по более быстрой траектории и должна была обогнать станцию, запущенную первой. Это и произошло 15 декабря 1977 года, когда оба зонда находились на удалении от Земли в 125 миллионов километров.

С помощью «Вояджера-1» предполагалось исследовать: общий состав атмосфер Юпитера и Сатурна, концентрацию водорода и гелия в этих атмосферах; турбулентность атмосфер Юпитера и Сатурна; «Большое красное пятно» Юпитера; кольца Сатурна; гравитационные поля Юпитера и Сатурна, массы спутников этих планет; магнитное поле Юпитера; магнитные поля Сатурна и Титана, и многое другое.

На «Вояджер-1» (как и на «Вояджер-2») была установлена медная граммофонная пластинка в комплекте с вращающимся диском, звукоснимателем и наглядной инструкцией по проигрыванию. На пластинке записаны «звуки Земли», которые должны дать представление о нашей планете представителям внеземной цивилизации, если к ним попадут станции. Продолжительность звучания пластинки 110 минут. На ней записаны обращения тогдашних Генерального секретаря ООН Курта Вальдхайма и Президента США Джимми Картера, приветствия на 60 языках, включая, мертвые, азбука Морзе, музыкальные отрывки, крик ребенка, звуки прибоя, дождя, извержения вулкана и так далее. Пластинка несет также видеозапись 115 изображений.

5 марта 1979 года «Вояджер-1» совершил пролет около Юпитера и провел исследования околопланетного пространства, планеты и некоторых ее спутников. Минимальное расстояние до Юпитера составило 280 тысяч километров. Станция прошла почти над самым экватором Юпитера, несколько южнее его. «Войяджер-1» сначала совершил пролет около Юпитера, а затем около его галилеевых спутников, причем снимал их видимые с Юпитера полушария.

При исследовании атмосферы Юпитера особое внимание уделялось «Красному пятну» и другим пятнам в атмосфере. При пролете «Войяджера-1» около Юпитера протяженность «Красного пятна» с востока на запад составляла 21 тысячу километров (в свое время, по данным наземных наблюдений, эта величина достигала 32 тысяч километров), а с севера на юг – 11 тысяч километров. Положение пятна по широте практически не изменялось, но по долготе оно смещается.

Телевизионная камера «Войяджера-1» зарегистрировала молнии на ночной стороне Юпитера, а также полярные сияния.

Были открыты кольца Юпитера. Правда, возможности аппаратуры станции позволили говорить только об одном открытом кольце. Его толщина была оценена менее 30 километров, ширина 6500–8700 километров, внешний край – на расстоянии около 57 тысяч километров от видимой верхней границы облачного покрова Юпитера, то есть внутри орбиты Амальтеи, ближайшего к планете из наблюдаемых спутников Юпитера. Исследования, проведенные спустя много лет с помощью аппарата «Галилео», смогли выявить многие подробности этого открытия.

С помощью телевизионных камер удалось получить первый снимок Амальтеи (на снимках с Земли этот спутник виден как святящаяся точка). Снимок, сделанный с расстояния 410 тысяч километров показал, что спутник имеет красноватый цвет и форму эллипсоида: большая ось 200–220 километров, малая – 130 километров. К Юпитеру спутник обращен большой осью.

Наверное, самым поразительным открытием, которое сделал «Вояджер-1», следует считать открытие действующих вулканов на поверхности Ио. Ио стала вторым небесным телом (помимо Земли), где можно было наблюдать это явление. Были обнаружены восемь действующих вулканов. В настоящее время число обнаруженных вулканов уже перевалило за сотню.

При пролете около Сатурна «Вояджер-1» обнаружил явления, которые, по-видимому, представляют собой интенсивные всплески радиоизлучения в районе планеты. Всплески происходили во всем регистрируемом частотном диапазоне и, возможно, исходят от колец планеты. Согласно другим предположениям, всплески могли быть порождены молниями в атмосфере планеты.

Помимо девяти известных спутников Сатурна, у этой планеты было обнаружено несколько новых спутников. «Вояджер-1» подтвердил существование спутников Янус, Эпиметея, Телесто, Елена, Калипсо (свои названия спутники получили спустя много лет, а после открытия им просто присваивали номера, например, 1980 S10) и открыла пятнадцатый спутник – Атлас.

Несколько по иной траектории двигался «Вояджер-2». Станция миновала Юпитер 9 июля 1979 года, пройдя на минимальном расстоянии в 648 тысяч километров от его поверхности. Программа научных исследований была скорректирована таким образом, чтобы можно было получить большее число снимков колец Юпитера и вулканов на Ио. На снимке, полученном за день до «свидания», был обнаружен неизвестный ранее четырнадцатый спутник Юпитера, впоследствии получивший собственное наименование Адрастея. Спутник на снимке был виден как штрих, оставленный звездой 8.3 величины. Позже, в результате анализа снимков, был обнаружен и пятнадцатый спутник Юпитера – Теба.

Совершив гравитационный маневр в поле тяготения Юпитера, «Вояджер-2» перешел на траекторию полета к Сатурну, которого достиг 26 августа 1981 года.

Фотометрические наблюдения звезды Дельта Скорпиона, заслоненной кольцами Сатурна, показали, что узкие кольца, обнаруженные «Вояджер-1», разделяются на еще более узкие дискретные элементы. Их число составляет, возможно, несколько сот тысяч. «Вояджер-2» также провел изучение спутников Сатурна и обнаружил еще один, восемнадцатый, – Пан.

Под воздействием притяжения Сатурна станция совершила разворот почти на 90 градусов и перешла на траекторию полета к Урану.

При сближении с планетой в период с 4 ноября 1985 года по 10 января 1986 года станция вела обзорные наблюдения Урана с использованием телевизионных камер, которые регистрировали образования в атмосфере планеты и движение ее спутников. Траектория полета была почти перпендикулярной плоскости, в которой лежат орбиты спутников планеты, поэтому станция могла пройти на близком расстоянии только от одного из них. Выбрали Миранду, ближайший к планете и самый маленький из пяти наблюдаемых с Земли спутников Урана. 24 января «Вояджер-2» прошел на расстоянии 29 тысяч километров от поверхности Миранды. Всего было получено около 6 тысяч снимков Урана, его спутников и колец.

Помимо пяти спутников Урана, наблюдаемых с Земли, «Вояджер-2» обнаружил еще десять. Первый из них, Пак, был открыт в 1985 году, остальные девять (Портия, Джулия, Кресси-да, Розалинда, Белинда, Дездемона, Корделия, Офелия и Бианка) – в 1986 году. Орбиты всех новых спутников, за исключением Корделии и Офелии, лежат между орбитой Миранды и внешним кольцом Эпсилон, а орбиты последних двух спутников – примерно в 2 тысячах километрах от кольца Эпсилон по обе его стороны.

Изменив направление своего движения в поле тяготения Урана, «Вояджер-2» направился в сторону Нептуна. В 1989 году, подлетая к планете, он открыл несколько новых спутников (Наяда, Таласса, Деспина, Галатея, Лариса и Протей). Их орбиты – круговые, экваториальные, направление движения совпадают с направлением вращения Нептуна. Новые спутники Нептуна – небольшие темные глыбы, поверхности которых подвергнуты ударам метеоритов.

У Нептуна также были открыты 4 кольца. Первоначально были обнаружены «незамкнутые дуги», но более полный анализ показал, что они являются яркими частями полных колец.

25 августа 1989 года аппарат прошел на расстоянии 4,8 тысячи километров от верхней границы облачного покрова планеты, а через 4 часа – на расстоянии 39 тысяч километров от Тритона. Дальнейший полет «Вояджера-2» проходил по пустынным районам Солнечной системы. Может быть, когда-нибудь аппарат долетит до одной из звезд. Если, конечно, не станет «добычей» межзвездных катаклизмов или инопланетян.

Глава 47

«Викинги» на Марсе

И еще одна глава, посвященная американским межпланетным экспедициям.

Первыми земными аппаратами, которым удалось полноценно поработать на поверхности Марса, стали межпланетные станции «Викинг-1» и «Викинг-2», запущенные 20 августа и 9 сентября 1975 года соответственно.

По своей конструкции они были идентичны друг другу. Их масса составляла 3424 килограмма, из которых 2324 килограмма приходились на орбитальный блок, а 1100 килограммов – на посадочный.

Оба блока были буквально нашпигованы оборудованием. На орбитальном были установлены две телевизионные камеры, инфракрасный спектрометр для регистрации водяных паров в марсианской атмосфере и инфракрасный радиометр для получения тепловой карты планеты. Все приборы размещались на сканирующей платформе.

На посадочном блоке были установлены научные приборы для исследований как на участке спуска в атмосфере Марса, так и после посадки на поверхность планеты. На участке спуска предполагалось измерить атмосферное давление и температуру, определить газовый состав атмосферы, осуществить регистрацию ионов и электронов в марсианской ионосфере. Кроме того, по данным от акселерометров и радиолокационного высотомера планировалось определить профиль плотности атмосферы по торможению блока.

Для исследований на поверхности Марса были предусмотрены две фототелевизионные установки; приборы для метеорологических исследований, измеряющие давление, температуру, скорость и направление ветра у поверхности; сейсмометр; газовый хроматограф в сочетании с масс-спектрометром для идентификации по молекулярному весу органических веществ, входящих в состав проб грунта, а также для анализа проб атмосферных газов; рентгеновский флуоресцентный спектрометр для идентификации неорганических веществ, входящих в состав проб грунта; установка для поиска жизни в пробах грунта по таким признакам, как фотосинтез, обмен веществ и газообмен. Для помещения в приемные устройства последних трех приборов проб грунта служил грунтозаборник, вынесенный на трехметровой штанге и снабженный скребком для прокапывания траншей.

«Викинг-1» прибыл в район Марса 19 июня 1976 года и в тот же день был переведен на сильно вытянутую ареоцентрическую орбиту. В дальнейшем его орбита неоднократно корректировалась.

Съемка с орбиты показала, что первоначально избранный для посадки район является весьма пересеченным, поэтому было решено выбрать другую точку для спуска посадочного блока аппарата. Пригодным сочли Равнину Хриса, где посадочный блок «Викинга-1» и совершил успешно мягкую посадку 20 июля.

Немедленно после посадки началась съемка поверхности планеты, метеорологические измерения, а с 28 июля – исследования грунта для идентификации неорганических и органических веществ, а также для поиска признаков жизни. В активном режиме посадочный блок «Викинга-1» работал до 1 сентября 1976 года, когда наземные средства перешли на обеспечение посадки и работы на поверхности Марса посадочного блока «Викинга-2».

«Викинг-2» сблизился с Марсом 7 августа 1976 года и также был выведен на орбиту вокруг Красной планеты. Для него также пришлось изменить район посадки, отказавшись от основной и резервной точек «примарсения». Посадочный блок станции сел на Марс 3 сентября на Равнине Утопии.

Программа исследований на поверхности Марса для посадочного блока «Викинг-2» была, в основном, аналогична программе для посадочного блока «Викинг-1», но был проведен и ряд дополнительных экспериментов. Например, сдвиг камней с помощью грунтозаборника и взятие с места, где лежал камень, пробы грунта, не подвергавшегося воздействию ультрафиолетового излучения Солнца. Работа с этим посадочным блоком продолжалась до начала ноября 1976 года.

Работа с посадочными блоками возобновилась спустя несколько недель, когда Марс вновь вышел из-за Солнца и связь с Землей стала устойчивой. Пришлось существенно расширить программу работ, так как изначально не предполагалось, что космические аппараты смогут долго сохранить свою работоспособность. Но они преодолели все «перипетии» своей судьбы. Посадочный блок «Викинга-1» работал до марта 1980 года, когда связь с ним прервалась из-за неисправности в системе электропитания. А посадочный блок «Викинг-2» замолчал только в ноябре 1982 года. И хотя несколько лет они передавали совсем немного научной информации, эти крупицы знаний позволили многое узнать о Красной планете.

Исследования Марса с помощью аппаратуры орбитальных блоков «Викинг-1» и «Викинг-2» велись по собственной программе, которая лишь частично дополняла программу работ на поверхности Марса. Основной задачей этих аппаратов являлась съемка поверхности Красной планеты. Правда, надо отметить, что было уделено внимание и спутникам Марса – Фобосу и Деймосу.

В отличие от посадочных блоков, которые проработали значительно дольше, чем планировалось, орбитальные блоки вышли из строя существенно раньше их. Хотя и они превысили свои гарантийные сроки. Для орбитального блока «Викинг-2» все закончилось 25 июля 1978 года в связи с возникновением течи в баллоне со сжатым азотом для микродвигателей. А 7 августа 1980 года была прекращена работа с орбитальным блоком «Викинг-1» в связи с израсходованием бортового запаса топлива для микродвигателей ориентации. Непосредственно перед прекращением работы с орбитальным блоком «Викинг-1» он был переведен на более высокую орбиту, чтобы не допустить его падение на Красную планету ранее 2019 года. Этот срок был определен международным сообществом, чтобы избежать загрязнения Марса.

Но, тем не менее, свои задачи орбитальные блоки выполнили. За месяцы, проведенные на ареоцентрической орбите, они передали на Землю в общей сложности 51 539 снимков Марса и его спутников. И это не считая иной информации, которую передали инфракрасные спектрометр и радиометр.

Комплексные исследования, которые были проведены с помощью двух (а фактически четырех) аппаратов позволило узнать много нового о Марсе. Но самый главный вывод, к которому пришли специалисты, работавшие с «Викингами»: НА МАРСЕ ЖИЗНИ НЕТ. Этого можно было ожидать, но многие надеялись на прямо противоположный результат.

Кстати, надежда сохраняется до сих пор. Несмотря на то, что после «Викингов» на Марсе работали и другие космические аппараты, и никто из них не смог получить достоверных данных о наличии на поверхности Красной планеты (или под поверхностью) признаков жизни. Будет эта надежда сохраняться и впредь. Сколько? Наверное, до тех пор, пока на Марс не высадится человек и не убедится собственными глазами в его безжизненности.

Отступление четвертое

Цель – Икар

В последние годы не раз и не два в средствах массовой информации поднималась шумиха по поводу грядущего столкновения Земли с астероидом. И сегодня есть ряд небесных тел, оцениваемых как потенциально опасные. А тот факт, что астрономы не исключают возможность падения астероида на Землю, еще больше интригует.

Вопросом защиты нашей планеты от астероидной опасности не занимается в настоящее время разве только ленивый. Во многом это связано с тем, что мы стали больше знать о строении Солнечной системы, ее прошлом и будущем, и понимаем, что из себя представляет окружающая нас действительность, и какие сюрпризы она может нам преподнести. Одно только предположение о том, что динозавры 150 миллионов лет назад вымерли из-за падения на Землю не самого крупного астероида, вызывает бурю эмоций и опасение за будущность человечества. Да и киношники внесли свою лепту, вбивая в наши головы мысль о грядущих неприятностях. Чего стоит, например, голливудский блокбастер «Армагеддон», вышедший на экраны в 1998 году. Ну, там-то все закончилось более или менее хорошо. Но есть и другая точка зрения, которая не предполагает благополучного исхода, поэтому и возникают разнообразные проекты, как спасти планету от гибели.

Одним из первых проектов стала появившаяся на свет за 30 лет до того, как отважный Брюс Уиллис на киноэкране занимался спасением человеческой цивилизации, разработка группы аспирантов Массачусетского технологического института. В середине 1960-х годов на страницах печати бурно обсуждался вопрос возможного столкновения Земли с астероидом Икар. По названию этого астероида и проект стал именоваться «Икаром». Это был достаточно реалистичный проект, причем базировался он на том технологическом уровне, который существовал в те годы.

С Землей Икар сближается каждые 19 лет. Диаметр астероида около 1,5 километра. Его удар о земную поверхность был бы сравним с взрывом ядерного заряда в 500 тысяч мегатонн. Это 33 тысячи Хиросим. Такая катастрофа имела бы планетарный характер, погубив миллионы людей и сделав зоной сплошных разрушений тысячи квадратных километров вокруг места падения. Могла бы наступить ядерная зима, которая длилась бы годами. Встреча с астероидом, ставшая поводом для работ в Массачусетсе, должна была состояться в 1968 году.

В преддверии этого «свидания» профессор института Пол Сэндорфф (Paul Sandorff) предложил своим аспирантам в рамках курсового проекта решить следующую проблему. «Представьте себе, – сказал он, – что траектория полета Икара окажется таковой, что он обязательно должен столкнуться с нашей планетой. До глобальной катастрофы остается 15 месяцев. Как остановить Икар?».

Выданное профессором задание с восторгом было встречено будущими учеными, и они незамедлительно взялись за дело. Надо отметить, что в те годы многие сотрудники Массачусетского технологического института были вовлечены в работы по программе «Аполлон». Информация об этом была открыта для всех, в том числе для аспирантов и студентов, поэтому они были в курсе того, что делалось по лунной программе. Естественно, все это наложило определенный отпечаток на проект «Икар».

Как в любом другом конструкторском коллективе, участники работ разбились на несколько творческих групп, скажем так, «по интересам». Кто-то из аспирантов занимался баллистическими расчетами, кто-то определял потребные технические средства. Были сформированы группы связи и управления, которым предстояло не только выбрать необходимое оборудование, но и разработать алгоритмы его работы в условиях реального межпланетного полета.

Так как практически сразу пришли к единому мнению, что остановить астероид можно только с помощью ядерного заряда, в коллективе появилась группа, которая должна была сделать выбор типа атомной бомбы. Никаких ограничений на выбор не накладывалось, поэтому аспиранты занимались изучением всех существовавших на тот момент ядерных зарядов. Причем не только американских.

На первом этапе было просчитано несколько вариантов возможных действий. Сразу стало ясно, что для гарантированного уничтожения астероида необходимо взорвать бомбу мощностью в 1000 мегатонн. В те годы человечество не располагало ядерными зарядами такой мощности. К счастью, нет их и сейчас. Но это тема другого разговора.

Создать заряд такой мощности за отведенные месяцы работы также не представлялось возможным, а доставить несколько бомб меньшей мощности было проблематично, учитывая, что их детонация должна была произойти одновременно. Малейший разброс во времени привел бы к тому, что уже первый взрыв уничтожил бы все остальные боеголовки, еще только приближающиеся к астероиду. К тому же в арсенале американской армии имелись заряды мощностью не более 25 мегатонн. Простой арифметический подсчет показывал, что потребуется 40 бомб такой мощности, что делало проект явно нереальным. Но более мощного заряда в арсенале американских военно-воздушных сил не было, поэтому и остановились на нем. Правда, решили немного умерить свой пыл и сбить Икар менее мощным зарядом. Ну а вдруг повезет и все получится!

Правда, в какой-то момент мелькнула мысль привлечь к работам Советский Союз, который за несколько лет до этого взорвал бомбу мощностью 58 мегатонн. Это устройство, сдетонировавшее утром 30 октября 1961 года над ядерным полигоном на Новой Земле, является самым мощным в истории человечества. Недаром в литературе его частенько называют «Царь-бомбой». Разработано оно было под руководством академика Андрея Сахарова. Номинальная мощность бомбы составляла 100 мегатонн, но взрывать «на полную силу» ее не решились.

В конце концов, от сотрудничества с Советским Союзом авторы проекта «Икар» решили отказаться. Во-первых, по политическим мотивам, а во-вторых, из-за отсутствия точных тактикотехнических характеристик советского заряда (масса, габариты и прочее). Могло так случиться, что эта бомба оказалась бы тяжелее, чем допустимо. На самом деле так и было. Так что интуитивно американцы поступили правильно.

По расчетам группы баллистиков, оптимальным вариантом реализации задуманного проекта виделось поражение астероида Икар в ноябре 1967 года, когда он проходил бы афелий своей орбиты. И по энергетике это было самое приемлемое решение, да и мощности направленных бомб могло хватить, если бы повезло, и все они достигли цели. Однако в этом случае первые старты к астероиду должны были состояться уже весной того же года. Естественно, это было невозможно по срокам. Да и ни одну из существовавших тогда ракет нельзя было применить для доставки ядерного заряда к Икару, а ракета-носитель «Сатурн-5», на которую ориентировались проектанты, еще даже не совершила своего первого испытательного рейса. Вместе с тем расчеты показали, что другого пути, кроме как доставить мощный заряд к Икару по кратчайшей траектории, не существовало.

Среди рассматриваемых вариантов был и такой. Во время двух пусков ракеты-носителя «Сатурн-5» на околоземную орбиту выводились две заправленные топливом ступени «Сатурн-4В». Они должны были сблизиться и состыковаться с модифицированным кораблем «Аполлон», вывод которого на орбиту предполагалось осуществить с помощью ракеты-носителя «Титан-3». На корабле должны были быть размещены ядерные заряды достаточной мощности. Старт в сторону Икара предполагалось произвести с помощью ступеней «Сатурн-4В».

Правда, на пути реализации этого варианта стояло немало трудностей. Так, например, ступень «Сатурн-4В» не была предназначена для орбитального хранения более шести часов. Кроме того, практически на пустом месте предполагалось построить космический корабль. Операции по стыковке больших аппаратов в космосе еще не были достаточно хорошо отработаны. Да и корабль «Аполлон» еще ни разу не летал в космос.

В конце концов, после долгих и мучительных размышлений, проектанты выбрали вариант, который известен в настоящее время как окончательный вариант проекта «Икар». Это был не оптимальный по энергетике, но более реалистичный по срокам вариант.

Было решено взять шесть носителей типа «Сатурн-5», провести минимальные доработки и оснастить каждую из них ядерными зарядами. Затем все шесть ракет должны были стартовать в сторону Икара. Первый запуск мог состояться в апреле 1968 года, а пять последующих с интервалом в две недели.

Фактически корабль «Икар» состоял бы из приборноагрегатного отсека и модуля полезного груза корабля «Аполлон». Вместо кабины экипажа должен был быть установлен алюминиевый конус, содержащий несколько жизненно важных для космического аппарата систем. Вес корабля следовало свести к минимуму, чтобы разместить на его борту возможно больший ядерный заряд – восемнадцатитонную авиационную бомбу, оснащенную антенной с фазированной решеткой для слежения и сближения с Икаром.

Всего реализация проекта «Икар» требовала применения девяти ракет «Сатурн-5», причем три из них должны были совершить испытательные полеты. График производства ракет, существовавший в то время в американском аэрокосмическом агентстве, предусматривал производство к апрелю 1968 года шести ракет. Так что, если бы проект пришлось реализовывать не только на бумаге, но и в жизни, производство носителей следовало ускорить. И надо отметить, что это было реально – мощности американской промышленности позволяли это сделать.

Кроме того, требовалось сооружение еще одного стартового комплекса – LC39C – на космодроме на мысе Канаверал. Стартовую позицию предлагалось соорудить к северу от LC39A и LC39B, строительство которых в то время близилось к завершению.

В дополнение к запуску девяти ракет «Сатурн-5» проект предусматривал пуски пяти ракет «Атлас-Аджена», несущих модифицированные варианты межпланетных зондов типа «Маринер». Эти зонды, получившие обозначение IMS (сокращение от Intercept Monitoring Satellite – спутник контроля перехвата), должны были обеспечить подрыв всех шести ядерных зарядов в точно рассчитанные сроки. Предполагалось, что подрыв будет происходить последовательно, причем каждый последующий заряд должен уничтожать то, что останется от астероида при предыдущем взрыве.

Старт первого IMS назначался на февраль 1968 года. После короткого пребывания на околоземной орбите, зонд должен был отправиться в сторону Икара и «ждать» в его окрестностях прибытия ракет с ядерными зарядами. Заключительные этапы полета ракет (приблизительно три часа до столкновения) должны были проходить по целеуказаниям от IMSов. От них же должны были поступить сигналы и на детонацию зарядов.

Небольшое замечание. В середине 1960-х годов очень мало было известно о реальном поведении ядерного оружия в условиях космического пространства. Хотя и в США, и в СССР такие эксперименты проводились, вся собранная информация носила закрытый характер и была недоступна аспирантам Массачусетского технологического института. В связи с этим вполне возможно, что запланированная схема действий не сработала бы, или сработала не так, как хотелось.

Коррекцию мог внести и сам Икар, о структуре которого в ту пору было мало что известно. Окажись порода, составлявшая небесное тело, плотнее, чем считалось, и тогда даже сверхмощный ядерный заряд не мог бы с ней справиться.

Проект «Икар» никогда формально не рассматривался и никогда не принимался правительством США. Также не проводилась и независимая экспертиза, которая могла бы сказать, насколько предложенный вариант «спасения мира» был реалистичен, поэтому он так и остался курсовой работой, сделанной студентами по заданию своего преподавателя. Но это была великолепная работа.

В последующие годы к проблеме защиты от астероидной опасности возвращались не раз. Были и фантастические предложения, и вполне реальные. Например, в России предполагалось использовать для уничтожения астероидов и других опасных объектов сверхмощную ракету-носитель «Энергия». И хотя в этом случае разработкой занимался мощный научно-исследовательский коллектив, нельзя сказать, что они продвинулись гораздо дальше, чем участники проекта «Икар».

Как я уже указал в самом начале, сегодня проблема защиты от асероидной опасности стала чрезвычайно актуальной. Как поступит человечество, если узнает о приближении астероида-убийцы? Конечно, можно просто сидеть и ждать яркой вспышки в атмосфере, которая станет предвестницей всеобщей гибели. А можно попытаться что-то сделать. Не исключено, что тогда придется стряхнуть пыль с проекта многолетней давности и кое-какие наработки использовать для решения поставленной задачи. Правда, уже на новом техническом уровне.