Большая одиссея
Георгий Бурба, кандидат географических наук
Луне суждено было стать тем небесным телом, с которым связаны едва ли не самые эффектные и впечатляющие успехи человечества за пределами Земли. Непосредственное изучение естественного спутника нашей планеты началось со старта советской Лунной программы. 2 января 1959 года автоматическая станция 'Луна-1' впервые в истории осуществила полет к Луне, спустя 9 месяцев 'Луна-2' достигла лунной поверхности, а еще через месяц 'Луна-3' сфотографировала невидимую доселе обратную сторону нашего спутника.
А что на затылке?
Луна всегда повернута к Земле
одной и той же стороной, так называемым видимым полушарием. Обратную сторону
(другое ее полушарие) с Земли не видно. Это происходит потому, что Луна делает
один оборот вокруг Земли точно за такое же время, за которое она делает один
поворот вокруг 
своей
оси. Увидеть, что же находится на 'затылке' Луны, стало возможным только с
помощью космических исследований. Сделано это было третьей из серии лунных
станций, запущенной в СССР в 1959 году. Оказавшись по расчетной траектории
позади Луны, станция сфотографировала ее поверхность. Затем, прямо на борту
станции, в условиях невесомости пленка была проявлена, после ее просушки снимки
были отсканированы на устройстве вроде фототелеграфного аппарата и в виде
набора точек различной яркости переданы по радио на Землю, когда станция приблизилась
к нашей планете. Таким образом, 'Луна-3' оказалась первым аппаратом, который
стал искусственным спутником сразу и для Земли, и для Луны - его сильно вытянутая
орбита охватывала оба этих небесных тела. Так люди впервые смогли увидеть
обратную сторону Луны. Оказалось, что она резко отличается от видимой, поскольку
на ней почти нет темных участков. Это стало крупнейшим открытием первых этапов
космического исследования Луны - наш естественный спутник оказался геологически
асимметричным: на его видимой стороне имеются и светлые материковые, и темные
'морские' участки, а на обратной - сплошной материк.
Первый подробный вид лунной поверхности - панорама,
полученная в 1966 году со станции 'Луна-9'.
Лицом к лицу
Первое изображение лунной поверхности вблизи предстало взору землян в 1966 году, когда советская станция 'Луна-9', совершив первую в мире мягкую посадку на Луну, передала телевизионную панораму местности. На этих изображениях, сделанных с высоты около 1 м, были видны детали размером до 1 мм. Оптико-механическая телекамера, передавшая первую лунную панораму, была создана в Институте космического приборостроения. С 'Луны-9' началось поистине триумфальное шествие по планетам этой сравнительно простой по конструкции, но очень надежной телекамеры. 'Изюминкой' ее было зеркальце, покачивающееся вверх-вниз и при этом медленно поворачивающееся вокруг вертикальной оси слева направо. С его помощью создавалась построчная запись всего изображения.
Пираты поневоле
Первым космическим аппаратом, сумевшим осуществить мягкую посадку и передать на Землю панорамные снимки лунной поверхности, стала советская станция 'Луна-9'. Впрочем, сигналы этой станции были приняты на Земле не только в Центре дальней космической связи под Евпаторией, но и в английской деревушке Джодрелл-Бэнк, где расположилась радиообсерватория Манчестерского университета. Английские астрономы, сделав их обработку и получив изображение лунной поверхности, не стали передавать его в печать, дожидаясь, когда первыми эти сенсационные данные опубликуют русские. Но на следующее утро советские газеты почему-то вышли без фотографий с Луны. Недоумевающие англичане послали телеграмму в Москву, в Академию наук. Ответа не последовало, поэтому, посчитав себя свободными от дальнейшего соблюдения корректности, британские исследователи передали снимок в газеты. Таким образом, английские газеты обнародовали съемку с 'Луны-9' раньше советских, указав, однако, что они 'стащили' эти снимки прямо из космоса.
Опубликованные в западной печати фотографии привели советских ученых в ужас, сменившийся унынием. В ужас - оттого, что фото было жутко искажено, 'вогнано' в обычный телевизионный формат. В результате все изображение получилось сжатым с боков и растянутым в высоту - лунная поверхность предстала в виде торчащих вверх узких заостренных камней, между которыми были еще более узкие песчаные обелиски.
В уныние - оттого, что уникальные сведения, полученные невероятными интеллектуальными и материальными затратами, не смогли быть достойно представлены миру через отечественные информационные средства.
Причину этому и нарочно было не придумать. Оказалось, что запустить ракету на Луну и получить оттуда первые панорамы было проще, чем добиться разрешения на их опубликование. Лунные снимки возили из инстанции в инстанцию, собирая разрешающие подписи. Наконец, остался последний этап - свое слово должен был сказать руководитель страны Л.И. Брежнев, но пока продолжалось согласование, наступил поздний вечер, и его решено было не беспокоить. Поэтому первый 'портрет' Луны предстал перед человечеством отраженным в 'кривом зеркале' радиообсерватории Джодрелл-Бэнк. И факт этот в череде происходивших в конце 1960-х годов событий, связанных с космическими исследованиями спутника нашей планеты, отнюдь не был случайным:
Цена вопроса
Спустя полтора месяца после первого полета человека в космос, осуществленного в СССР 12 апреля 1961 года, в Соединенных Штатах Америки произошло беспрецедентное событие - президент страны вторично в течение года выступил с обращением к конгрессу. Суть его заключалась в том, что 'главной задачей Америки на текущее десятилетие должна стать отправка человека на Луну'. Выступлению Кеннеди предшествовали три с половиной года триумфальных успехов Советского Союза в космосе, и в частности полеты автоматических станций к Луне. Поэтому необходимо было взять реванш:
На Лунную программу Национальному агентству по аэронавтике и космосу (NASA) были выделены огромные ассигнования. Лучшие научные и конструкторские силы США включились в осуществление поставленной задачи.
Около 20 полетов к Луне американских автоматических станций по программам 'Рейнджер', 'Сервейер' и 'Лунар Орбитер' были строго подчинены подготовке к высадке человека на Луну. Доставить туда экспедицию должна была гигантская ракета 'Сатурн-V', созданная под руководством Вернера фон Брауна, немецкого конструктора снарядов 'Фау', который после второй мировой войны работал в США. На своем пике расходов в 1965 году затраты на один только проект 'Аполлон' (пилотируемый полет на Луну) составили около 0,8% валового внутреннего продукта США (для сравнения: в 2000 году США потратили на все свои космические программы 0,25% ВВП).
Впрочем, Советский Союз также не стоял в стороне от подготовки пилотируемого 'лунного' полета. Хотя никакой программы обнародовано не было, и о том, что делалось в этом направлении, мало кто знал, поскольку все, связанное с исследованиями космоса, было строго засекречено.
Америка сосредоточилась на программе высадки человека на Луну и организовала целенаправленное проведение всего комплекса работ, необходимых для достижения цели. При этом в единое русло были направлены усилия трех, обычно конкурировавших между собой ведущих аэрокосмических корпораций - Boeing, North American и Douglas. Пилотируемый облет Луны был у американцев включен в общую программу 'Аполлон'.
В СССР работы велись по двум самостоятельным программам - облет Луны и посадка на нее. Их выполняли конкурирующие между собой КБ. Неожиданная смерть в начале 1966 года академика С.П. Королева, возглавлявшего большую часть этих работ, привела лишь к усилению конкуренции, что никак не способствовало быстрейшему достижению конечной цели. Не проводилось в Советском Союзе и работ по детальной фотосъемке участков Луны для точного выбора мест посадки пилотируемого корабля, в то время как в США для этой цели были совершены 13 успешных полетов станций 'Ranger', 'Surveyor' и 'Lunar Orbiter'.
В соответствии с возможностями отечественной техники планировалось отправить в полет двух космонавтов, из которых только один должен был высадиться на Луну (у США летели 3, высаживались 2). Причем посадочный модуль был таким маленьким, что космонавт во время наиболее сложного этапа полета - прилунения - должен был управлять им практически стоя. Помимо этого, посадка на Луну и взлет с нее осуществлялись одним и тем же двигателем, что было более рискованно, чем у США, где использовались два раздельных двигателя.
Тем не менее работы по осуществлению как советской, так и американской Лунных программ шли своим чередом, однако одной из них суждено было закончиться триумфом, а другой - крахом:
 |
 |
Ракеты-носители для пилотируемых полетов на Луну - американская 'Сатурн-V' (слева) и советская Н-1 - в виде моделей одного масштаба. |
Наземные испытания прототипа посадочной ступени лунного модуля 'Apollo' (США, 1966 г.) |
Предвидение
В романе 'С Земли на Луну' французский писатель Жюль Верн так описал первый полет людей вокруг нашего спутника. Они путешествовали внутри гигантского снаряда, которым вертикально в небо выстрелила громадная пушка, чугунный ствол которой длиной 900 футов (270 м) размещался под поверхностью Земли (сейчас бы это сооружение назвали пусковой шахтой). Автор привел описание многочисленных подробностей полета задолго до того, как были заложены научные основы космических перелетов. Когда в 1865 году роман вышел в свет, будущему основоположнику теории межпланетных сообщений К.Э. Циолковскому было всего лишь 8 лет. 'С Земли на Луну' - не просто фантастика, а фантастика действительно научная, граничащая с реальностью, причем с реальностью, ставшей таковой лишь спустя 103 года после выхода книги.
Первый пилотируемый корабль, облетевший вокруг Луны, был запущен в Соединенных Штатах - как в романе, так и в действительности. Описанный Жюлем Верном снаряд был сделан в основном из алюминия, то же самое можно сказать и о корабле 'Аполлон'. Близки вымышленный и реальный корабли и по массе - 19 и 26 тыс. фунтов. И здесь 'точность' Ж. Верна - 73%. Пушка, из которой был выпущен 'лунный' снаряд, называлась колумбиадой, командный модуль корабля 'Аполлон-11' носил имя 'Колумбия'.
В качестве возможного места запуска снаряда к Луне в романе рассматривались 12 городов в штатах Техас и Флорида. Через 100 лет NASA рассмотрело 7 возможных мест строительства космодрома, причем именно в тех же двух штатах. Интересно, что техасский город Браунсвилл был в обоих списках, и оба раза его отвергли. А вот Галвестонская бухта в Техасе, предлагавшаяся в романе как удобный доступ с моря к месту возможного строительства пушки, стала своего рода космической гаванью в реальности - на ее берегу, в городке Клиар-Лейк, появился Центр управления пилотируемыми полетами NASA, который обычно называют Хьюстоном по имени ближайшего крупного города. Место воображаемого расположения пушки - к юго-востоку от флоридского города Тампа - находится всего лишь в 160 км юго-западнее реального космодрома - Космического центра им. Кеннеди на мысе Канаверал, откуда стартовали к Луне 'Аполлоны'.
Экипаж фантастического снаряда состоял из трех человек, столько же людей было в составе экипажей кораблей 'Аполлон'. Старт космического снаряда в романе состоялся вечером 1 декабря, а возвращение на Землю - вечером 11 декабря, при этом полет длился 10 суток. В жизни старт первой экспедиции, облетевшей вокруг Луны ('Аполлон-8'), также состоялся в декабре, но полет длился 6 суток, а вот полет с посадкой на Луну корабля 'Аполлон-11' - 8 суток. Снаряд у Жюля Верна приводнился 11 декабря, но был подобран кораблем лишь 29 декабря, что почти совпадает с датой приводнения 'Аполлона-8' - 27 декабря.
Возвращаясь на Землю, как фантастический, так и реальные космические корабли совершали посадку на воду в северной половине Тихого океана. Извлечение кабины с экипажем из воды и в романе, и в жизни выполняли корабли Военно-морских сил США.
 |
Иллюстрации из книги Жюля Верна (издание 1918 года) показывают старт лунной экспедиции и ее возвращение - падение в океан. На карте Флориды из книги Ж. Верна в центре нижнего круга - расположение фантастической пушки, а в центре верхнего круга ныне находится реальный космодром на мысе Канаверал (Cape Canaveral). |
 |
Гигантский скачок
С чего же началась работа первой, американской, экспедиции на лунной поверхности? Сразу после посадки корабля на равнину лунного Моря Спокойствия командир 'Аполлона-11' Нейл Армстронг сообщил по радио в Центр управления полетами: 'Хьюстон, здесь База Спокойствия. Орел приземлился' (Орлом, 'Eagle', назывался лунный корабль, под 'приземлился' имелась в виду посадка на лунную твердь, 'землю', а точка посадки была названа Базой Спокойствия по имени обширной лунной равнины - Моря Спокойствия).
После этого астронавты проверили все системы лунного модуля на случай непредвиденного старта. Далее по плану шел сон продолжительностью 4 часа. И тут астронавты в нарушение программы попросили разрешения начать выход на Луну немедленно. Оно было получено. Едва коснувшись лунной поверхности левым ботинком своего скафандра, Нейл Армстронг произнес: 'Это маленький шаг для человека, но гигантский скачок для человечества'. Фраза, по словам самого Армстронга, была 'хорошо подготовленным экспромтом', заранее выбранным из сотен поступивших до полета предложений.
Затем Олдрин, находившийся в лунном модуле, с помощью шнура опустил помещенный в пластиковый пакет фотоаппарат, которым Армстронг тут же сделал серию из 9 снимков - панораму местности. Затем Армстронг, согласно плану, срочно взял первый образец лунного грунта, 'зачерпнув' его верхний слой специальным тефлоновым мешочком на длинной раздвижной ручке и тут же поместил в карман на штанине скафандра, надежно застегнув его на 'липучку'. Такой образец назывался аварийным и должен был браться, не отходя от лунного модуля на случай, если какие-то чрезвычайные обстоятельства заставят астронавтов срочно скрыться внутри кабины и покинуть Луну (такие же образцы впоследствии брались и всеми остальными пятью 'Аполлонами').
Так прошли первые 12 минут. Спустя еще 7 минут из лунного модуля вышел и Эдвин Олдрин. Вслед за этим Армстронг снял крышку, закрывавшую памятную металлическую табличку с картой полушарий Земли, прикрепленную к одной из четырех посадочных опор лунного модуля, и прочел (передавая по радио в Хьюстон) надпись, сделанную на ней на английском языке: 'Здесь люди с планеты Земля впервые ступили на Луну. Июль 1969 года от Рождества Христова. Мы пришли с миром для блага всего человечества'. Под текстом стояли подписи трех астронавтов 'Аполлона-11' и президента США Ричарда Никсона. В память погибших исследователей космоса на Луну были доставлены, а затем возвращены на Землю медали и погоны Ю. Гагарина, В. Комарова, В. Гриссома, Э. Уайта и Р. Чаффи (трое последних сгорели при испытаниях корабля 'Аполлон' на космодроме).
В 18 м от посадочного модуля астронавты установили телевизионную камеру, которая зафиксировала всю их деятельность. Наконец, 42 минуты спустя после того как Армстронг ступил на Луну, на ее поверхности в 7 метрах от посадочной кабины был установлен флаг США. Чтобы нейлоновое полотнище размером 90х150 см не повисло безжизненно в лунном вакууме, металлический флагшток был снабжен поперечной перекладиной, к которой и крепился флаг. На его установку ушло целых 2,5 минуты, поскольку оказалось, что лунный грунт довольно плотный и воткнуть в него металлический шест не так просто - он легко углубился лишь на 10 см, а еще на 10 см его пришлось забивать молотком, предназначенным для откалывания геологических образцов от крупных камней..
Астронавты сделали множество снимков лунной поверхности крупным планом, фотографируя каждый камень, прежде чем взять его в качестве образца. Совершая небольшую прогулку в пределах 30 м от точки посадки, астронавты собрали в тефлоновые мешочки 22 кг образцов лунных камней и грунта. Носить такой груз им было не трудно, поскольку сила тяжести на Луне в 6 раз меньше земной и образцы весили там чуть более 3,5 кг. На лунной поверхности были размещены полотнище алюминиевой фольги для улавливания частиц солнечного ветра (забранное затем на Землю), лазерный отражатель для измерения расстояния от Земли до Луны с высокой точностью и сейсмометр для регистрации лунотрясений. Завершив программу работ на Луне, астронавты возвратились на корабль и стартовали на окололунную орбиту, оставив на Луне посадочную ступень. После стыковки с ожидавшим их на орбите основным кораблем они отправились в трехдневный обратный путь домой на Землю.
 |
 |
Нейл Армстронг в лунном модуле |
Эдвин Олдрин приветствует флаг |
|
|
Частички лунного грунта плотно сцеплены между собой, поэтому следы на Луне очень четкие и, по расчетам, должны сохраниться там на многие тысячи лет. |
 |
На широко известном снимке 'первого человека на Луне' на самом деле изображен 'второй' - Эдвин Олдрин. Но в темном светофильтре шлема его скафандра явственно видно отражение 'фотографа' - Нейла Армстронга. Дело в том, что фотокамера была только одна, прикрепленная к скафандру Армстронга, поэтому фотографии первого человека на Луне не существует. Однако есть много телевизионных кадров с его изображением, хотя они менее четкие, чем фотографии. |
Встреча на 'Хорнете'
Отсек с астронавтами приводнился в Тихом океане юго-западнее Гавайских островов, неподалеку от атолла Джонстон. Планировалось, что эвакуацию космического корабля из океана выполнит авианосец 'Джон Кеннеди', носящий имя того, кто положил начало программе 'Аполлон'. Однако президент Никсон, которому предстояло встречать астронавтов, не захотел, чтобы эта встреча ассоциировалась с именем его предшественника, и послал в район приводнения авианосец с нейтральным именем 'Хорнет' ('Шершень'), на палубе которого он и приветствовал вернувшихся с Луны. Сразу же, прямо в океане, на астронавтов были надеты биоизоляционные костюмы, чтобы избежать опасности заражения Земли возможными лунными микроорганизмами. В этих костюмах их перевезли на вертолете на авианосец, где поместили в герметичную кабину для прохождения карантина. Сидя в этой камере с большим стеклянным окном, они и общались по телефону с находившимся снаружи американским президентом.
Затем астронавтов доставили самолетом в Центр управления полетами вблизи Хьюстона в Техасе, где поместили на 3 недели в карантин, по истечении которого никаких признаков заражения обнаружено не было. Тщательное обследование в биологическом отношении образцов привезенного с Луны грунта также не показало каких-либо следов жизни. После этого образцы стали выдавать для геологических исследований в различные лаборатории как в США, так и в другие страны.
 |
Спасатели с авианосца 'Хорнет' в защитных костюмах и противогазах приближаются к командному модулю 'Apollo-11' с тремя астронавтами на борту, приводнившимися в Тихом океане. |
 |
Президент США Никсон на борту авианосца приветствует находящийся в защитной кабине экипаж 'Аполлона-11'. |
 |
Ликующий Нью-Йорк встречает героев. |
О чем поведал лунный грунт
 |
Крупный образец породы, только что доставленный на Землю 'Аполлоном-16', извлекается из 'лунного рюкзака' в приемной лаборатории в Хьюстоне. |
Образцы грунта и горных пород Луны довольно четко разделяются на две крупные группы - морскую и материковую. Морские породы представляют собой железистые базальты, сходные с теми, которые слагают дно океанов на Земле. Материковые - состоят из материала, обогащенного соединениями алюминия, кальция и магния, раздробленного метеоритными ударами и сцементированного в единую массу. Они являются результатом ударно-взрывной переработки древней лунной коры на самых ранних этапах ее геологического развития и не имеют аналогов среди земных пород. Изучение образцов из разных, весьма удаленных друг от друга районов позволило обнаружить ряд важных геохимических особенностей, резко отличающих их как от земных, так и от метеоритных пород.
Прежде всего это отсутствие в
лунных образцах воды и других летучих компонентов (углекислоты, щелочей).
Поэтому на Луне в десятки раз меньше разновидностей минералов, чем на Земле.
Практически отсутствуют минералы, содержащие воду, а также сильноокисленные
элементы, поскольку содержание кислорода в лунных магмах было очень низким.
Породы Луны богаты химическими элементами, образующими тугоплавкие и труднолетучие
соединения: кальцием, алюминием, цирконием. Такие характеристики пород, видимо,
типичны для небесных тел промежуточного размера (меньше Земли, но больше астероидов),
которые имели период магматического развития недр, но не смогли из-за своего
небольшого размера удержать выделившиеся при этом летучие компоненты, ушедшие
в космическое пространство.
Море Кризисов
Надо сказать, что полет 'Аполлона-11' заставил американцев изрядно понервничать, и виной тому была советская автоматическая станция 'Луна-15'. США 8 лет готовили высадку человека на Луну, тщательно отрабатывая все этапы полета. И вот, за 3 дня до старта 'Аполлона-11' совершенно неожиданно Советский Союз запустил к Луне автоматическую станцию, о программе полета которой не сообщалось ничего, кроме стандартной фразы 'для проведения дальнейших исследований Луны и окололунного пространства'. Когда корабль с астронавтами приближался к Луне, то по окололунной орбите уже двигалась, совершая маневры, загадочная станция, цели которой были совершенно неизвестны. Не столкнется ли она с 'Аполлоном'? Что она намерена делать? Не будет ли она создавать помехи радиосвязи астронавтов с Землей? NASA посылало запросы в Москву, стараясь получить какую-то информацию, которая подтвердила бы, что помех полету не будет: Но в итоге астронавты благополучно прилунились и вышли на поверхность.
День триумфа американской Лунной программы стал днем траура для советской - в тот же день 'Луна-15' разбилась во время посадки на Луну в районе Моря Кризисов. Было очевидно, что в развернувшемся соперничестве СССР пытался 'забить гол престижа' - привезти лунный грунт раньше или по крайней мере одновременно с американцами. И хотя взятие его автоматической станцией на фоне пилотируемого полета американцев не выглядело бы столь эффектно, оно в какой-то степени могло поддержать престиж СССР как крупнейшей космической державы. Однако этим планам не суждено было сбыться - советская Лунная программа в отличие от американской развивалась рывками, от ученых и конструкторов постоянно требовали перегнать США, причем любой ценой. Впоследствии преемник С.П. Королева, главный конструктор В.П. Мишин, говорил, что спокойно работать им просто не давали:
Черная полоса
 |
Н-1 ('Носитель-1') на стартовой площадке Байконура. На заднем плане - аналогичная ракета, использовавшаяся для проверки синхронности работы систем во время предстартовой подготовки (июль 1969 года). |
При подготовке полета на Луну
американцы вложили 2/3 всех отпущенных на ракету 'Сатурн-V' средств в создание
наземных испытательных стендов для нее. У КБ Королева ни денег, ни времени
на полный цикл стендовых испытаний лунной ракеты Н-1 не было, поэтому ее решили
испытывать сразу в 'боевых' условиях - путем запусков с космодрома Байконур.
По своим размерам ракета Н-1 была практически такой же, как американский 'Сатурн-V'.
Вместе с лунными орбитальным и посадочным кораблями Н-1 представляла собой
гигантское сооружение массой 2 800 т, диаметром у основания 17 м и высотой
105 м (что в 1,5 раза выше Спасской башни Кремля). На ее первой ступени было
установлено 30 двигателей (у 'Сатурна' - 5), работу которых требовалось тщательно
согласовывать. Первый пуск весной 1969 года завершился падением ракеты в 50
км от космодрома, поскольку вскоре после запуска автоматическая система управления
перегрелась и отключила все двигатели.
Во время второго испытательного старта в июле
1969 года (за 11 дней до запуска 'Аполлона-11') взорвался и загорелся один
из двигателей, из-за чего через 18 се