У него было кодовое обозначение - ПС-1. Простейший спутник-1.
По современным меркам - даже примитивный. Но именно этот маленький шарик из металла с радиопередатчиком стал символом начала космической эры. И мощи страны, которая его создала.
Собеседница "Родины" - Наталия Тихонравова, дочь одного из создателей спутника Михаила Клавдиевича Тихонравова. Ближайшего сподвижника С.П. Королева, руководителя проектного отдела ОКБ-1, в котором было спроектировано все, что летало в космосе в первое десятилетие космической эры.
Перед полетом. Споры до хрипоты
Старый кирпичный дом на улице Академика Королева в Москве. Когда-то очень давно тут получили квартиры те, кто стоял у истоков отечественной космонавтики. Рабочий кабинет Михаила Клавдиевича. Первое, что бросается в глаза, огромная фотография - Тихонравов и Циолковский.
- В 1934 году папа вместе с начальником Реактивного научно-исследовательского института Клейменовым ездил к Константину Эдуардовичу в Калугу. Хотел показать фотографии первых ракет, которые уже летали (ГИРД-07, ГИРД-09 и ГИРД-Х), - рассказывает Наталия Михайловна. - Захватил и фотоаппарат - премию за работу в ГИРДе (Группе изучения реактивного движения).
Циолковский долго разглядывал снимки ракет. Он был в восторге. "По сравнению с этими ракетами, мои дирижабли - ничто, - сказал Циолковский. И добавил: "Для меня нет ничего дороже, чем ваше дело. И я верю, что придет время и для спутников".
В спутники верил не только основоположник теоретической космонавтики. Верили все, кто работал над созданием ПС-1: С.П. Королев, М.В. Келдыш, Н.С. Лидоренко, В.И. Лаппо, Б.С. Чекунов, А.В. Бухтияров и многие другие. Но, пожалуй, как никто другой, верил сам Тихонравов.
- Разговоры о первом спутнике шли с 40-х годов. Но воспринимались в штыки, - делится Наталия Михайловна. - В марте 1950 года на ученом совете института Михаил Клавдиевич впервые заговорил о ближайших перспективах создания искусственного спутника Земли. Вплоть до полетов на нем человека. В ответ - оскорбительное: "Нам что, делать нечего? Это же бред!". А начальник института Чечулин сказал ему прямо: "Я не воспринимаю это всерьез. Мне кажется, это чепуха".
Дошло до разгона отдела. Папа уехал в отпуск, приезжает, - нет отдела. Самого его понизили в должности.
В группе Тихонравова работала сплошь молодежь, средний возраст - 25-27 лет. Единственная девушка - Лидочка Солдатова занималась оценкой аэродинамических характеристик. Мечтали о межпланетных полетах, работали очень много. Мне тогда было лет 10-12. Помню, приходили к нам домой, сидели, спорили до хрипоты. Папа говорил: "Ну, что вы нафантазировали?" Эти мечты, идеи потом воплотились и в первый спутник, и во второй, третий, в полет Гагарина.
"Мощнейший союз". Королев и Тихонравов
- Тихонравова тогда поддержал руководитель ОКБ-1 Сергей Королев. Ведь он тоже был на том заседании?
- Да, он подошел к отцу и сказал: "Приезжай ко мне, поговорим". Они договорились обмениваться информацией. Тихонравов и Королев познакомились в конце 1920-х годов в Коктебеле, на четвертом всесоюзном слете планеристов. У папы был планер "Жар-птица", очень послушный, хороший в управлении. Это отмечали все, кто летал на нем. И Сергей Павлович тоже летал на папином планере. А по-настоящему они подружились в ГИРДе, в подвале на Садово-Спасской.
Потом пути их разошлись: Сергея Королева в 1938-м посадили. Михаил Тихонравов, к счастью, этой участи избежал, хотя тучи сгущались и над ним. И вот новая встреча...
Сергей Павлович выдал НИИ-4 официальный заказ на выполнение НИР по дальнейшим исследованиям составных ракет. И это стало огромной поддержкой группы Тихонравова. Позже заместитель председателя ВПК Г.Н. Пашков назвал этот "мощнейший многолетний союз" двух энтузиастов практической космонавтики "одним из самых замечательных явлений в нашей истории".
В феврале 1953 года было принято решение о создании межконтинентальной баллистической ракеты. Такая ракета нужна была прежде всего для обороны страны. Но Королев сразу понял: именно эта ракета поднимет в космос спутник. 26 мая 1954 года он пишет: "Проводящаяся в настоящее время разработка нового изделия с конечной скоростью около 7000 метров в секунду позволяет говорить о возможности создания в ближайшие годы искусственного спутника Земли. Путем некоторого уменьшения веса полезного груза можно будет достичь необходимой для спутника конечной скорости 8000 м/с..."
По расчетам Тихонравова, спутник мог весить от 1000 до 1400 килограммов. И брать на борт аппаратуру весом 200-300 кг - приборы для изучения космических лучей, спектра Солнца, верхних слоев атмосферы. Спутник задумывался с системой ориентации, солнечными батареями и возвращаемой капсулой с научными данными...
И вот в это время - как гром среди ясного неба: американский президент Дуайт Эйзенхауэр обнародовал специальное коммюнике о том, что США ведут подготовку к запуску искусственного спутника Земли.
Королев не раздумывал: надо переориентироваться на простейший спутник.
Сборка. Бархат и белые перчатки
После срочной доработки ракеты-носителя Р-7 и ее испытаний было решено выводить на орбиту аппарат весом 80-100 кг.
- В 1956 году папа перешел на работу к Королеву в ОКБ-1, где создал свой знаменитый отдел N 9. Работа по эскизам проекта спутника шла полным ходом. Выдавались технические требования: ориентированный, неориентированный... В отделе тоже работали сплошь молодые, папа их очень любил. Они ему, по-моему, жить помогали до самого конца.
- Говорят, у всех отношение к первому спутнику было не просто особое - трепетное. Его полусферы лежали на оснастке, обтянутой бархатом...
- Там и работали в белых халатах и белых перчатках. В сборочный зал никого не пускали. Был такой забавный случай. В какой-то вечер папа, задержавшись на работе, решил зайти посмотреть на спутник. Но не пустили и его! "Кто вы такой? Зачем вы сюда?" Когда Сергей Павлович об этом узнал, страшно рассердился, устроил нагоняй: "Вы что?! Это же создатель спутника!.."
- Я у кого-то прочитала, что о Тихонравове говорили: настоящий исследователь, блестящий инженер, но - не боец. Это так?
- Да, считали, что Сергей Павлович - боец. А у Михаила Клавдиевича был тихий, спокойный характер. Но он был очень упертым человеком. Никогда ничего не бросал, даже если не получалось. Он и своим ребятам говорил: "Ничего, все равно это свое возьмет. Подойдет время - поймут. Главное работать".
- Они с Королевым не ругались?
- Никогда! Все говорят: ну как же так? Ведь Сергей Павлович был такой взрывной. Так вот единственно, на кого он не кричал, это на папу. У них были просто исключительные взаимоотношения.
21 августа 1957 года после трех неудачных пусков ракета Р-7, наконец, полетела! Она доставила головную часть на Камчатку. А уже через десять дней Королев проводит испытания первого спутника совместно с ракетой-носителем. В начале сентября "первенца" вместе с проектантами и испытателями отправили на полигон.
Запуск. "Технический Перл-Харбор"
- Наталия Михайловна, 24 сентября Тихонравов принес на подпись Сергею Павловичу технический отчет о возможности запуска ПС-1. Говорят, Королев написал резолюцию: "Хранить вечно!" Где этот отчет сейчас?
- Может быть, в федеральных архивах. Но, думаю, скорее всего, в "Энергии". Это же там было ОКБ-1.
Когда ТАСС сообщил о запуске, все постоянно смотрели в небо. Над Москвой спутник впервые пролетел в 01 час 46 минут 5 октября 1957 года. Люди кричали: "Вот спутник, спутник летит!". Никто ж не знал, что отражающая поверхность спутника была слишком мала, чтобы ее визуально наблюдать. На самом деле видели вторую ступень - центральный блок ракеты, который вышел на ту же орбиту, что и спутник.
- А Михаил Клавдиевич, когда прилетел с полигона, что-нибудь рассказывал?
- Ничего! Все было засекречено. Мама догадывалась, конечно, но никаких вопросов никогда не задавала. Потом, когда отца в числе других наградили, я тоже поняла.
...Запуск спутника и достижение первой космической скорости вызвали мировую сенсацию. Ракета Р-7 и первый искусственный спутник Земли стали квинтэссенцией достижений отечественной советской науки и техники. Один из американских журналов писал: "Мы не ждали советского спутника, и поэтому он произвел на Америку впечатление нового технического Перл-Харбора".
Месяц спустя, 3 ноября 1957 года, Советский Союз запустил второй спутник - весом 508,3 кг с собакой Лайкой на борту. И только в феврале 1958 года свой первый спутник запустили американцы.
Начало полета - 4 октября 1957 года в 22:28:34 мск
Окончание полета - 4 января 1958 года.
Масса ракеты после заправки - 267 т
Масса аппарата - 83,6 кг (0,03% от массы ракеты).
Максимальный диаметр - 0,58 м
Витков вокруг Земли - 1440 (около 60 млн км).
На каждый виток - 96 минут 10,2 сек
Корпус спутника состоял из двух полусфер диаметром 58 см из алюминиевого сплава AMr-6 толщиной 2 мм со стыковочными шпангоутами, соединенными 36 болтами. Поверхность специально полировалась, чтобы лучше отражать солнечный свет и препятствовать перегреву спутника. Не допускалась даже малейшая царапина. Внутри спутник заполнялся азотом, поддерживалась температура 20-30 С. Четыре антенны (две - по 2,4 м, две - по 2,9 м) были смонтированы на верхней полуоболочке. Специальный пружинный механизм разводил их на орбите на угол 35 градусов от продольной оси спутника.
Научной аппаратуры на спутнике не было. Тем не менее ученые получили важные данные. Были проверены расчеты и основные технические решения. Проведены исследования прохождения через ионосферу радиоволн, излучаемых передатчиками спутника, экспериментальное определение плотности верхних слоев атмосферы по торможению спутника, исследование условий работы аппаратуры.
При старте ракеты один из двигателей "запаздывал". Блок вышел на режим менее, чем за секунду до контрольного времени. Иначе старт был бы автоматически отменен.
А на 16-й секунде полета случилась другая напасть - отказала система управления подачи топлива. Это привело к повышенному расходу керосина. В результате центральный двигатель отключился на 1 секунду раньше расчетного времени. Ракета и спутник были выведены на орбиту с апогеем примерно на 80-90 км ниже расчетного.
Почему шар?
Поначалу первый спутник должен был иметь коническую форму со сферическим днищем. Но конструкторы быстро поняли: то, что надо - это шар. При меньшей поверхности оболочки можно было наиболее полно использовать внутренний объем. Внутри разместили два радиопередатчика с частотой излучения 20,005 и 40,002 МГц, блок электрохимических источников - серебряно-цинковых аккумуляторов, вентилятор, термореле и воздуховод, устройство бортовой электроавтоматики, датчики температуры и давления, бортовую кабельную сеть.
Почему "бип-бип-бип"?
Сигналы спутника имели вид телеграфных посылок ("бипов") длительностью 0,2-0,6 сек. Мощность излучения сигнала составляла 1 Вт. Частота "бипов" и пауза между ними определялась датчиками контроля давления и температуры, что обеспечивало простой контроль герметичности его корпуса. Радиопередача сигналов продолжалась три недели.
Почему он кувыркался?
Система ориентации спутников тогда еще не была разработана. Поэтому неправильно представлять полет ПС-1 корпусом "вперёд" и антеннами "назад". Скорее всего, он "кувыркался" на орбите.
Наталия Михайловна Тихонравова - кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник Государственного научного центра РФ - Института медико-биологических проблем РАН.