Американская многоразовая аэрокосмическая система «Space Shuttle»
Даже при строжайшей экономии на всем НАСА не уложилось в начальный бюджет проекта – перерасход составил 29 %. Конструирование и строительство шаттлов, изменение наземной инфраструктуры под них, обязательные летно-конструкторские испытания заняли девять лет, и в марте 1981 года первый корабль, названный «Колумбия», вывезли на старт. Существует городская легенда, будто бы американцы специально подобрали дату первого старта новой ракетно-космической системы так, чтобы она совпала с двадцатилетним юбилеем полета Юрия Гагарина, якобы с целью затмить историческое событие и еще раз уязвить гордость цивилизационных конкурентов. В действительности запуск шаттла был запланирован на 10 апреля, и на мысе Канаверал к этому дню собрались приглашенные гости и досужие зрители, но его отложили на двое суток из-за рассинхронизации бортовых компьютеров. И все же корабль полетел, и астронавты Джон Янг и Роберт Криппен, побывавшие на нем в космосе, не скрывали восторга. Янг – суперзвезда астронавтики, летавший на кораблях «Джемини» и «Аполлон» – авторитетно заявлял в интервью, что «Спейс Шаттл» открывает новый этап в истории и станет «ключом» к другим планетам.
Его восторги понятны. Шаттл и впрямь мог произвести впечатление. Огромная двухпалубная кабина (объемом 66 м3, что в шесть раз больше объема двух жилых отсеков советского корабля «Союз»), огромный грузовой отсек (длина – 18,3 м, внутренний диаметр – 4,6 м; туда легко поместятся два «Союза» в полной сборке и еще останется много свободного места), щадящие перегрузки на старте (максимум – 3 g) и при спуске (максимум – 1,5 g). Американцы наконец-то построили то, о чем мечтали основоположники ракетостроения и фантасты – достаточно просторный корабль, на котором в космос могли бы летать не только специально подготовленные астронавты, но и обычные люди.
И все бы хорошо, однако был ли «Спейс Шаттл» ключом к другим планетам? Заглянем, как советовал Козьма Прутков, в самый корень. Мы помним, что выход на самоокупаемость шаттлов возможен только при совершении не менее тридцати полетов в год (а НАСА собиралось довести общее количество до шестидесяти полетов в год!) То есть очередной шаттл должен стартовать не реже раза в две недели, причем альтернативные запуски на ракетах-носителях нужно по определению исключить: в любом другом случае само существование системы «Спейс Шаттл» утрачивает смысл. Но подготовка к запуску шаттла – довольно сложный процесс, занимающий десять недель (вместо двух по проекту); на старте собранный корабль может провести неделю, а то и больше. К началу эксплуатации системы было построено четыре шаттла: «Колумбия» (“Columbia”, OV-102), «Челленджер» (“Challenger”, OV-099), «Дискавери» (“Discovery”, OV-103) и «Атлантис» (“Atlantis”, OV-104). Получается, что в реальности каждый шаттл мог совершить не более пяти полетов в год, а вместе – двадцать полетов. Кроме того, начальный проект предполагал, что полезная нагрузка будет 29 500 кг, но в реальности удалось добиться лишь 25 000 кг. Проект увеличения нагрузки за счет поднятия мощности ускорителей лишился финансирования и был закрыт. Для длительных космических экспериментов как некий заменитель орбитальной станции шаттл тоже не годился: у него не было солнечных батарей, а собственных ресурсов хватало только на две-три недели полета. Таким образом, в конечном виде «Спейс Шаттл» не отвечал даже проектным требованиям.
В эксплуатации он тоже оказался намного сложнее, чем предполагалось. Еще при подготовке «Колумбии» к первому испытательному полету выяснилось, что плитки теплозащиты не отвечают условиям прочности. Пятнадцать тысяч плиток пришлось переклеивать в режиме аврала. После возвращения шаттла выяснилось, что 16 плиток отлетели, а 114 получили повреждения – вроде бы немного, но подобная история повторялась многократно и на других шаттлах, что требовало дополнительных усилий по восстановлению теплозащиты.
Получается следующая картина. Производство всех существовавших на тот момент ракет-носителей космического назначения («Атлас», «Дельта», «Титан») было заморожено в пользу системы, которая, с одной стороны, оказалась неоправданно дорога и технически сложна, а с другой – требовала присутствия большого экипажа на борту. Президент Джеймс Картер даже собирался закрыть программу «Спейс Шаттл» в 1979 году, однако его убедили поднять финансирование под предлогом, что шаттлы будут выполнять и военные заказы. Отступать НАСА и впрямь было некуда: к моменту полета «Колумбии» набралось коммерческих заказов на сорок один полет.
Поначалу эксплуатация аэрокосмической системы шла довольно бодро. Корабли один за другим стартовали, выводя спутники на орбиту. А некоторые из старых спутников даже удалось отремонтировать с борта шаттла и вернуть им работоспособность. Но все равно программа оставалась убыточной и требовала значительных бюджетных вливаний для дальнейшего развития. Чтобы поддержать к ней интерес налогоплательщиков и заказчиков, президент Рональд Рейган объявил в августе 1984 года, что простые граждане США получат возможность путешествовать в космос на шаттле и первым таким путешественником станет учитель. Был объявлен национальный конкурс, в котором победила Криста Маколифф, 37-летняя школьная преподавательница английского языка и истории из провинциального городка Конкорд. Вслед за ней планировался полет журналиста, затем – представителя деловых кругов. Вместе с другими шестью членами экипажа Маколифф должна была отправиться в космос на корабле «Челленджер» – это был всего лишь двадцать пятый полет в истории шаттлов. 28 января 1986 года корабль стартовал с мыса Канаверал. На 59-й секунде полета из правого ускорителя начало бить пламя, огонь прожег топливный бак. На высоте 14 км бак взорвался. Кабина шаттла поднялась еще выше, но рухнула в океан. Семеро астронавтов погибли. Причину установили почти сразу – оказалось, что о возможности развития нештатной ситуации перед стартом говорили инженеры, создававшие и обслуживавшие многоразовые твердотопливные ускорители. Дело в том, что незадолго до запуска через Флориду проходил холодный фронт, ударил морозец, и специалисты не могли гарантировать надежность работы ускорителей, рассчитанных на запуск при температурах не ниже + 11 °C. Руководство решило, что риск допустим. Но природа не терпит произвола – секции ускорителей были слегка деформированы морозом, что и привело к пожару.
Гибель корабля «Челленджер» 28 января 1986 года
Гибель «Челленджера» дорого обошлась космонавтике. Прежде всего она похоронила мечту о корабле для всех – стало ясно, что астронавтов «от сохи» больше не будет. Также президент Рейган своим указом запретил коммерческие запуски на шаттлах за исключением тех, на которые были оформлены договоры. НАСА озаботилось созданием баллистических ракет-носителей, и вскоре многие из них вернулись в эксплуатацию в более совершенных вариантах. Два с половиной года ушло на то, чтобы модернизировать ускорители шаттлов и всю систему, введя дополнительный контроль качества работ и безопасности. Но уже тогда развитие многоразовых крылатых кораблей перестало быть главной стратегической линией НАСА. Хуже того, руководители программы официально объявили, что «Спейс Шаттл» будут эксплуатироваться до 2012 года, а затем их сменит более надежная и дешевая ракетно-космическая система.
Удивительный факт, но грандиозный провал программы и гибель «Челленджера» практически не повлияли на общемировую тенденцию – два десятилетия аэрокосмическими системами увлекались все, кто так или иначе был причастен к ракетно-космической технике. Прежде всего свое слово сказали советские инженеры. После того как закрылась пилотируемая лунная программа, Василий Мишин был снят с должности Главного конструктора королёвской «фирмы» (в то время она называлась уже не ОКБ-1, а ЦКБЭМ), а его место занял Валентин Глушко – талантливейший конструктор, создавший двигатели для легендарной ракеты Р-7 и челомеевской ракеты-носителя УР-500К («Протон-К»). Глушко занимался вопросами космонавтики с юности, переписывался с Циолковским, и, разумеется, у него было свое видение космической экспансии. Он собирался взять реванш у американцев, построив на Луне постоянную обитаемую базу «Звезда». Для этого на Луну предполагалось забросить экспедиционный корабль с экипажем из шести человек, лабораторно-жилой модуль, лабораторно-заводской модуль, пилотируемый планетоход и ядерную энергетическую установку. Модули весили немало, поэтому для их доставки Глушко планировал построить вместо Н-1 сверхтяжелую трехступенчатую ракету «Вулкан» с грузоподъемностью 170 т на околоземной орбите. Однако глава государства Леонид Брежнев после тяжелой болезни в 1976 году стал ограниченно дееспособным и совершенно утратил интерес к космонавтике – инициативу вновь перехватили военные, а те считали необходимым создать симметричный стратегический «ответ» на появление шаттлов.
Проблема в том, что советские военные эксперты совершенно неадекватно восприняли проект «Спейс Шаттл». Любой анализ показывал, что система будет громоздкой, дорогой, неэффективной. Кроме того, где набрать столько коммерческих грузов, чтобы обеспечить тридцать запусков в год? Но ведь американцы – не дураки, на Луну слетали и деньги считать умеют. Значит, заявленные ими задачи, которые будут решать шаттлы – это хитрое прикрытие, «легенда», а на самом деле крылатые корабли создаются для ведения войны в космосе, уничтожения вражеских орбитальных аппаратов, благо Пентагон и не скрывал, что является одним из главных заказчиков, определяя конфигурацию всей системы. Опасливому отношению к «Спейс Шаттл» поспособствовала еще и разведывательная информация: якобы шаттл может совершить нырок с орбиты, повернуться грузовым отсеком к Земле и сбросить термоядерный заряд на Москву. Разумеется, такая небесная эквилибристика была шаттлам не под силу, но решение о симметричном «ответе» было принято на высшем правительственном уровне. Советским аналитикам и в голову не могло прийти, что НАСА ухватилось за крылатые корабли исключительно для того, чтобы сохранить статус мощной структуры, влияющей на политику; что не шаттл проектировался под конкретные задачи расширения присутствия в космосе, а задачи и экономическое обоснование подгонялись под его проект ради спасения американской пилотируемой космонавтики. Советский Союз ввязался в очередную «гонку». Итог хорошо известен: вместо лунной базы «Звезда» и ракеты «Вулкан» были построены ракета «Энергия» с грузоподъемностью 105 т и космоплан «Буран» с возможностью выведения полезной нагрузки массой 30 т. В этом, кстати, принципиальное отличие советской аэрокосмической системы от американской: «Буран» был полезной нагрузкой и не мог самостоятельно стартовать с Земли.
Система «Энергия-Буран» проектировалась и создавалась, как и положено сложной технологической системе, двенадцать лет – с 1975 по 1987 годы.
Многоразовая ракетно-космическая система «Энергия-Буран» на старте
Можно сказать, что это был один из самых дорогих и амбициозных и при этом бессмысленных космических проектов Советского Союза. Над системой непосредственно работало свыше миллиона человек в 1286 предприятиях и организациях 86 министерств и ведомств; были задействованы крупнейшие научные и производственные центры страны. Общие затраты на программу составили 16,4 млрд рублей – т. е. даже если считать по грабительскому курсу подпольного валютного рынка СССР, «Энергия-Буран» (пять ракет и три космоплана) обошлась значительно дороже шаттлов.
Разумеется, руководству отрасли все же пришлось определить круг задач, которые должна была решать дорогостоящая многоразовая аэрокосмическая система, но поскольку музыку заказывали военные, то и планы выглядели устрашающе. Волосы встают дыбом, когда читаешь описания засекреченных проектов, придуманных под «Энергию-Буран». Лазерный боевой комплекс «Скиф», ракетный комплекс «Каскад», орбитальный комплекс многоспектральной оптико-электронной разведки «Сапфир», гиперзвуковые ядерные ракеты «Болид», система орбитального заграждения «Камины». Понятно, что все эти жуткие средства нанесения максимально возможного вреда противнику (к примеру, «Камины» должны были создать на околоземных орбитах некое подобие минного поля до высоты 3000 км, что в принципе остановило бы развитие любой космонавтики) могли быть применены только в случае глобальной войны на полное уничтожение, когда какие-либо ограничения и международные договоры перестают действовать. И тут возникает тупиковая ситуация: с одной стороны, система «Энергия-Буран» требовала для поддержания своей инфраструктуры и хоть какой-то окупаемости те же тридцать запусков в год (столько и заложили в проекте); с другой стороны, выведение огромных боевых блоков на орбиту могло само по себе спровоцировать войну.
Сегодня принято ругать последнего советского генсека Михаила Горбачева за то, что он покусился на «святое», свернув многие из космических разработок конца 1980-х годов. Но давайте подумаем: был ли у него выход из этой патовой ситуации? Для «Энергии-Бурана» пытались придумать хоть какие-то задачи, кроме военных. Опять же брали пример с американцев. Запуск единичных тяжелых и групп легких спутников, ремонт и текущее обслуживание орбитальных комплексов, доставка продукции орбитальных заводов на Землю, участие в монтаже больших космических конструкций, проведение научно-исследовательских экспериментов. Но все это казалось неоправданной роскошью в условиях плановой экономики. Если НАСА еще могло как-то «отбивать» свои расходы за счет коммерческих, в том числе зарубежных, заказов, то для народного хозяйства затраты были бы непомерными. Впрочем, генерал-майор Владимир Гудилин, который командовал боевым расчетом, пускавшим «Буран», признался в одном из своих интервью, что всерьез варианты гражданского применения «Бурана» никогда и не рассматривались. Да, это был очень красивый космический корабль. Да, он был воплощением самых современных технологий своего времени. Но он служил лишь одной стратегии – нацеленной на опустошительную войну. Отказ от такой стратегии неизбежно вел и к отказу от «Бурана».
Все же советская космонавтика успела продемонстрировать свою мощь миру. 15 мая 1987 года ракета-носитель «Энергия» вывела на орбиту тяжелый комплекс «Полюс», который был по сути макетом лазерного «Скифа» массой 80 т. Ракета отработала идеально, а вот довыведение «Полюса» сорвалось из-за сбоя в автоматической системе управления, после чего комплекс свалился в океан.
15 ноября 1988 года наконец-то стартовал «Буран». Хотя он создавался под экипаж с численностью от двух до десяти человек, первый и последний полет космоплана проходил в беспилотном режиме, т. е. и приземление по-самолетному он в отличие от шаттлов совершил без участия человека. Примечательно, что программа дальнейших испытаний включала еще три беспилотных полета, и только на пятый в космос должны были отправиться двое: Игорь Волк и Александр Иванченков.
Два запуска «Энергии» и беспримерный полет «Бурана» действительно потрясли мир. Несмотря на утечки и зафиксированные западными службами запуски экспериментальных ракетопланов «БОР», Советскому Союзу удалось сохранить столь масштабный проект в тайне. Первые открытые публикации о «Буране» появились только в марте 1988 года, т. е. уже после старта «Энергии», когда скрывать назначенный на октябрь запуск «советского шаттла», как его называли в прессе, было недальновидно. И вот внезапно объявляется о существовании многоразовой ракетно-космической системы с грузоподъемностью свыше 100 т! На фоне недавней гибели корабля «Челленджер» очередной успех Советов смотрелся особенно эффектно. Западные эксперты уныло писали: «СССР теперь имеет возможность выполнять те космические задачи, которые останутся недоступными для США даже тогда, когда вновь начнутся полеты американских космических кораблей многоразового использования. Для того чтобы приступить к выводу на орбиту таких же полезных грузов, на какие рассчитана советская ракета, Соединенным Штатам потребуется от шести до десяти лет…»
Как видите, грузоподъемность ракеты-носителя «Энергия» не осталась незамеченной. И вот ее-то в отличие от «Бурана» вполне можно было приспособить к делу космической экспансии. Прежде всего такая ракета могла выводить большие орбитальные станции нового поколения ДОКС. Добавив к «Энергии» третью ступень «Смерч» или «Везувий» можно было бы отправлять к Луне грузы массой до 32 т, к Марсу и Венере – до 28 т, к Юпитеру и Сатурну – до 6 т. Такая грузоподъемность будила воображение специалистов. Обсуждались проекты строительства лунных баз, засылки к Марсу долгоживущего картографического аппарата, автоматической станции для забора и транспортировки на Землю марсианского грунта, прототипа межпланетного пилотируемого корабля, венерианских исследовательских аэростатов и венерианского планетохода, зондов для проникновения в корону Солнца и атмосферу Юпитера, аппарата для исследований космического пространства вне плоскости эклиптики. Более того, модифицированный трехступенчатый вариант «Энергии» был пригоден для запусков небольших автоматических станций с рекордными скоростями, что позволило бы приступить к практическому изучению релятивистских эффектов, а ведь это первая ступенька к строительству звездолетов!
Посадка космоплана «Буран» на аэродром Байконура 15 ноября 1988 года
Специалисты и сами понимали, что забегают вперед, но уж больно заманчивые перспективы давала новая ракета, возникшая как бы ниоткуда и пробуждающая понятную ностальгию по героическим временам лунных экспедиций «Аполлона». Причем ее перспективы обсуждали не только в СССР, но и в США, и в Европе. Готовая ракета позволяла резко сократить расходы на марсианский проект, который потихоньку начинали возрождать в НАСА – благо Советский Союз больше не считался закрытым государством и с радостью готов был участвовать в больших международных программах. Пространство возможностей вновь расширилось, и ради этого стоило пожертвовать красивым, но слишком боевым «Бураном».