sobota, 11 sierpnia 2018

Czemu nie polecieliśmy na Księżyc?


Rakieta N-1 na wyrzutni


Władimir Tuganow


Dawno, dawno temu chiński urzędnik Wan Hu spróbował polecieć w kosmos w fotelu, do którego podczepiono 47 prochowych rakiet. Według jednej z wersji tej legendy, Wan Hu spłonął od ich ognia, wedle drugiej – jednak poleciał i nikt go więcej nie widział…

Siergiej Pawłowicz Korolow – słynny generalny konstruktor techniki kosmicznej, marzył o superciężkiej rakiecie, którą kosmonauci mogliby dolecieć na Srebrny Glob, potem na Marsa i powrócić na Ziemię. Wiele wielkich idei tego uczonego z biegiem czasu zmieniało się w inżynieryjne konstrukcje, szybowce, rakiety…


Nie ma silników o takiej mocy


Do tego, by dwóch kosmonautów posłać na Księżyc, wylądować na nim i powrócić, rakieta powinna mieć payload rzędu 100 ton. Do tego jej masa w momencie startu powinna wynosić nie mniej niż 3000 ton. Na przełomie lat 50-tych i 60-tych XX wieku ani my, ani Amerykanie nie mieliśmy takiej techniki. Ale S.P. Korolow nie zwykł był rezygnować. Na początku lat 60-tych przekazał on rządowi memorandum, w którym dokładnie przedstawił on scenariusz lotu na Księżyc. Dalszy bieg wydarzeń pokazał, że był to scenariusz najracjonalniejszy.

Jeszcze w 1960 roku pojawiła się uchwała rządu na temat zbudowania w ciągu trzech lat rakiety nośnej N-1, której payload wynosić miał 40-50 ton. Potem niejednokrotnie przesuwano terminy realizacji tej decyzji. W 1964 roku zostało postawione zadanie lądowania pierwszego człowieka na Księżycu. Ale już było jasne, że nie starczy na to mocy silników do tego, by wynieść na orbitę użyteczny ładunek 100 ton. Doszło do odejścia od idei wysłania na Księżyc dwóch kosmonautów. Drugi miał pozostać w księżycowym orbiterze.

Rakieta nośna N-1 i...
...księżycowy lądownik Ł-3


U nas nie było NASA


Nasz kraj na początku lat 60-tych nie chciał tracić swoich kosmicznych priorytetów. Ale na samym szczycie nikt nie analizował realności sytuacji, nie istniał żaden plan prac dla dziesiątków przedsiębiorstw i instytutów. W każdym KBK – kosmicznym biurze konstrukcyjnym – forsowano swoje projekty. Głównej struktury organizacyjnej typu amerykańskiej NASA u nas nie było. W Moskwie długo nie byli w stanie odpowiedzieć na pytanie o dostateczne dofinansowanie projektu załogowego lotu na Księżyc. A czas leciał. Kierownictwo państwa zajmowali się przede wszystkim poganianiem uczonych i inżynierów do roboty i w tym samym czasie pilnowali, że by ich opracowania były jak najtańsze.

Bez względu na trudności, prace nad księżycowym projektem trwały. W Bajkonurze stał już nowy kompleks startowy, a rakieta N-1 już była gotowa. W Centrum Szkolenia Kosmonautów pojawiła się specjalna grupa księżycowa. Do podstawowej załogi weszli Aleksiej Leonow i Oleg Makarow, a do rezerwowej – Walery Bykowskij i Nikołaj Rukawisznikow. Była i trzecia załoga: Paweł Popowicz i Witalij Sewastianow. W czasie treningów szkolili się w prowadzeniu księżycowego modułu i powrotnika. W planetarium poznawali powierzchnię Srebrnego Globu i jej relief. Wiele czasu poświęcono na poznanie gwiaździstego nieba.

Tymczasem S.P. Korolow nie miał wciąż wystarczająco mocnych silników do swej superpotężnej rakiety. Jego moc powinna być 15 razy większa niż u pozostałych rakiet Korolowa. Zaprojektować i wykonać plany takiego silnika mogło tylko jedno KBK – kierowane przez akademika Walentina Głuszko. Ale w tym czasie Korolow i Głuszko mieli różne poglądy na perspektywy silników rakietowych. Możliwości nafty i ciekłego tlenu jako paliwa rakietowego zostały już praktycznie rzecz biorąc wyczerpane. Większą moc dać mogły tylko silniki rakietowe pracujące na ciekłym tlenie i wodorze. Można je było śmiało zastosować w II i III stopniu rakiet, kiedy pracowałyby one już w bezpowietrznej próżni.

Z kolei akademik Głuszko uważał, że ciekły wodór jako paliwo nie ma perspektyw. Jemu się wydawało, że najlepszym paliwem do silników rakietowych będzie fluor - F, kwas azotowy – HNO3 i heptyl – C9H18O2. Wszystkie te substancje są w najwyższym stopniu toksyczne i niebezpieczne. Stosuje się je głównie w technice wojennej. Co zaś się tyczy pilotowanej kosmonautyki, Korolew był kategorycznie przeciwko ich używaniu. Później, kiedy Głuszko zaczął pracować nad rakietą nośną Energia, zrezygnował on ze swych poglądów i zastosował w niej płynny wodór jako paliwo rakietowe.

A Korolewowi przyszło na początku lat 60-tych szukać w trybie alarmowym innych specjalistów. Zwrócił się on do KBK Igora Kuzniecowa, gdzie projektowano silniki lotnicze. I chociaż to KBK nie miało możliwości zaprojektowania i skonstruowana tak dużego silnika rakietowego, to jednak postanowiono tam zbudować zestaw silnikowy  dla N-1 z „pakietu” średniej wielkości silników. Tak więc I stopień (booster) składał się aż z 30 silników rakietowych na paliwo ciekłe - ŻRD. II stopień miał 8 ŻRD, a III stopień – 4 ŻRD. W rezultacie czego, na wokółziemską orbitę te trzy pierwsze stopnie mogły wynieść payload o masie 95 ton. Żeby zsynchronizować pracę wszystkich silników trzeba było skonstruować specjalny system koordynacji Kord, który okazał się być nader kapryśnym i nieprzewidywalnym.


Tak to miało wyglądać - Ł-3 na Księżycu


Bez Korolewa


W styczniu 1966 roku, S.P. Korolew zmarł. Jego KBK i cały projekt N-1 przejął jego zastępca – akademik Wasilij Miszin. Wreszcie w dniu 21.II.1969 roku rozpoczęły się próby lotne. Po 70 sekundach od startu, w ogonowym przedziale boostera zaczął się pożar i lot trzeba było zakończyć. Dnia 3.VII.1970 roku, w czasie drugiego odpalenia zepsuła się pompa tłocząca płynny tlen, w następstwie czego doszło do silnego wybuchu, który uszkodził także kompleks startowy. Jego naprawa i przygotowanie do startu następnej rakiety zabrała wiele czasu. Wreszcie w dniu 27.VII.1971 roku przystąpiono do trzeciego odpalenia. Rakieta nieco uniosła się nad ziemię i spadła. Po raz wtóry kompleks był niezdatny do użytku i wyrzutnia znowu została uszkodzona.

W dniu 23.XI.1972 roku odpalono rakietę po raz czwarty. Wszystkie silniki boostera pracowały normalnie i lot trwał 112 sekund. Niestety, przy końcu aktywnego odcinka startu, w ogonowym przedziale pojawiła się niesprawność i normalny lot się zakończył. Tym niemniej ci, którzy przygotowali ten start i ci, którzy nim kierowali byli zadowoleni jego rezultatami. Teraz już było jasne, że do zwycięstwa pozostało całkiem  mało.

W montażowo-doświadczalnym wydziale Bajkonuru były przygotowane do startu jeszcze dwie rakiety. W sierpniu 1974 roku miał mieć miejsce piąty start, a u końca roku – szósty. Potem miano wprowadzić N-1 do eksploatacji. Ale tym planom nie dane było się spełnić. Najpierw prace nad pojazdem księżycowym zostały zamrożone, a w maju 1974 roku na miejsce Wasilija Miszina na głównego konstruktora powołano Walentina Głuszko. Już pierwszego dnia nowy kierownik oznajmił, że projekt N-1 był pomyłką i że nie przyszedł on do KBK Korolowa „nie z pustym portfelem”. Głuszko rzeczywiście przedłożył koncepcję radzieckiego wahadłowca, która w czasie 10 lat doprowadziła do powstania Burania – statku kosmicznego wielokrotnego użytku i rakiety nośnej Energia. Ale niestety, ten całkiem udany projekt nie doprowadzono do szczęśliwego zakończenia.


Stany są już na Księżycu


Od początków lat 60-tych byliśmy zaangażowani w kosmiczny wyścig z USA. Wiele naukowych i inżynierskich problemów było rozpatrywanych z punktu widzenia wąskich „priorytetów”. A potem nastąpił dzień 16.VII.1969 roku, kiedy amerykański statek kosmiczny Apollo 11 wystartował z Ziemi, a w pięć dni później dowódca statku Neil Armstrong i pilot lądownika LEM – Edwin Aldrin spacerowali po powierzchni Srebrnego Globu. Ten historyczny moment amerykańska TV pokazała całemu światu, poza ZSRR i Ch.R.L.

W ciągu czterech lat NASA udało się w ramach programu Apollo dokonać 11 lotów. Sześciokrotnie amerykańscy astronauci stanęli na Księżycu. Tak więc z punktu widzenia „priorytetów” wszystko stało się oczywistym. W naszej (radzieckiej) prasie zaczęto pisać, że w zasadzie lądowanie człowieka na Księżycu nie przyniosło nauce żadnych korzyści. A pełna dramatyzmu historia stworzenia N-1 była znana tylko nielicznym. I wieloletnia praca tysięcy radzieckich uczonych, inżynierów i robotników tak jakby w zupełności nie miał miejsca…


Nasz łunnik[1] jest niepotrzebny


Jednakże w początku lat 70-tych znaleźli się specjaliści, którzy twierdzili, że skasowanie programu N-1 odbije się niekorzystnie na naszej całej kosmonautyce. Akademik Miszyn pukał do drzwi wysokich urzędników partyjnych i państwowych, pisał listy do uczestników XXV Zjazdu KPZR jeden z kierowników prób z rakietami Borys Dorofiejew. Uczeni prosili o „niewiele” – o zezwolenie na odpalenie dwóch już gotowych rakiet. Wszystko na próżno – los N-1 decydował się nie przez specjalistów, ale przez polityczne kierownictwo partyjno-państwowe.

Pierwszy księżycowy łazik - Łunochod-1

W historii niezrealizowanej ekspedycji księżycowej odbijają się problemy tamtych czasów. To nadmierne upolitycznienie nauki, zmiana najważniejszych celów na poboczne, odrzucenie kolegialności i przyjęcie doraźnych decyzji, utajnianie wszystkich i wszystkiego bez ładu, składu i sensu oraz nieumiejętność przewidywania perspektyw rozwojowych nauki. Pozostaje mieć nadzieję, że będzie to lekcja dla współczesnego pokolenia uczonych, a także kierownictwa politycznego państwa.


Źródło – „Tajny XX wieka” nr 5/2018, ss. 4-5
Przekład z rosyjskiego – ©R.K.F. Leśniakiewicz


[1] Chodzi o statek kosmiczny N-1/Ł-3 mający dolecieć i lądować na Księżycu, a nie o aparaty kosmiczne z serii Łunnik.