Первый человек. Жизнь Нила Армстронга  - Джеймс Хансен

Первая идея, которую рассмотрела группа Дрейка, заключалась в том, чтобы использовать тот или иной вертолет, так как вертолеты могли зависать, а также взлетать и садиться вертикально. К сожалению, при помощи вертолетов нельзя было имитировать воздействие лунной силы тяжести. Другая идея состояла в том, чтобы подвесить небольшой исследовательский лунный модуль под гигантской фермой и выполнять «полет» на подвеске. Еще более безопасно все испытания было проводить на стационарном электронном тренажере-симуляторе. В конце концов NASA использовало все три метода: вертолеты, сооружение для исследования проблем прилунения в центре NASA Лэнгли в Виргинии, где применялась тросовая подвеска, а также различные электронные имитации для того, чтобы понять процессы, происходящие при посадке на Луну, и тренировать астронавтов проекта Apollo. Группа же Дрейка в итоге решилась использовать технику вертикального взлета и посадки. Предназначенный для вертикального взлета и посадки аппарат оснащался двигателями для координатных перемещений, и его полет во многом напоминал полет вертолета.

Группа Дрейка смонтировала турбореактивный двигатель в карданном подвесе под днищем экспериментального аппарата так, чтобы сила тяги, развиваемая двигателем, была постоянно направлена вертикально вверх. С помощью двигателя аппарат поднимался до нужной высоты, а затем пилот мог снизить тягу, чтобы она уравновешивала пять шестых веса всего аппарата, таким образом имитируя силу тяжести на Луне в одну шестую от земной. Скорость спуска и горизонтального движения аппарата после этого контролировались двумя жидкостными ракетными двигателями на перекиси водорода с возможностью дросселирования. Набор более мелких перекисных ЖРД давал пилоту возможность управлять положением аппарата по тангажу, рысканию и крену. В случае отказа основного турбореактивного двигателя вторичные жидкостные ракетные двигатели могли взять на себя поддержание аппарата на лету, временно стабилизируя машину в воздухе. Радикальным шагом в ее конструировании было то, что аэродинамика – та наука, на которой зиждется создание любого земного летательного аппарата, – не играла в данном случае абсолютно никакой роли. В этом смысле платформа для отработки посадки на Луну, концепцию которой Армстронг помогал выработать в 1961 году, являлась первой летающей машиной, предназначенной для того, чтобы действовать на другом небесном теле, но приспособленной летать и прямо здесь, на Земле.

Учитывая сложность такого проекта, они, по словам Армстронга, решили, что «первое, что мы сделаем, – построим одноместное устройство, чтобы лишь изучить качество и требования к полетам в условиях Луны. На этой основе у нас появится база данных, с помощью которой мы построим более крупный снаряд, способный нести макет настоящего космического корабля». Летом и осенью 1961 года группа Дрейка изобретала такой аппарат. Если верить Нилу, «он выглядел как банка с консервированным супом “Кемпбелл” на ножках с двигателем в подвесе снизу».

Участники группы Дрейка не знали об этом, но другая команда инженеров в компании Bell Aerosystems в городе Буффало, штат Нью-Йорк, также изучала проект свободно летающего имитатора посадки на Луну. Bell, наследник компании, которая построила Х-1 и другие ранние самолеты серии «X», была единственной американской авиастроительной компанией, имевшей какой-то опыт в проектировании и производстве летательных аппаратов вертикального взлета и посадки, которые использовали тягу реактивных двигателей для отрыва и приземления. Дрейк услышал об инициативе специалистов Bell от некоего чиновника из NASA, и после этого Веллман и Матранга отправились в Буффало, чтобы там опробовать имитацию спуска на Луну на вертолетах Model 47 этой же компании. То, что увидели инженеры Летно-исследовательского центра, подтвердило их подозрения: от вертолетов невозможно добиться, чтобы они следовали тем траекториям и спускались с теми скоростями, которые были характерны для лунного посадочного модуля.

NASA заключило с Bell контракт на разработку проекта маленького, относительно недорогого экспериментального аппарата для отработки лунной посадки, схема которого не соотносилась с проектом космического корабля Apollo, потому что окончательные решения по кораблю приняты еще не были. Фирме Bell досталась проблема создания машины, с помощью которой NASA могло бы изучить динамику, присущую процессу спуска на Луну с высот до 610 м с вертикальными скоростями до 61 м/с[66].

Вплоть до июля 1962 года NASA решало, каким именно способом лучше всего попасть на Луну. Многие высококвалифицированные инженеры и ученые отстаивали точку зрения, что полет туда и обратно может быть выполнен лишь на огромном сверхмощном ракетном корабле размером примерно с небоскреб Эмпайр-стейт-билдинг. Такой корабль мог бы полететь к Луне, развернуться кормой вперед и совершить в таком положении посадку, а затем целиком отправиться домой – такой тип экспедиции обозначили «Прямой взлет». Для нее была предложена ракета-носитель Nova с тягой на старте в 5443 тс, она могла бы стать наиболее мощной из когда-либо созданных ракет. Вторая возможность совершить посадку на Луну – и именно ее сторонниками были многие эксперты в области космонавтики, включая доктора Вернера фон Брауна, – называлась «Встреча на околоземной орбите». Согласно этому плану несколько ракет меньшего размера под названием Saturn, которые уже разрабатывались командой фон Брауна в Космическом центре имени Маршалла в Алабаме, сумели бы доставить части лунного экспедиционного корабля на околоземную орбиту, где их требовалось смонтировать вместе и заправить для полета к Луне и обратно. Для сборки на околоземной орбите требовались куда менее сложные ракеты – те, которые были почти готовы к эксплуатации.

Но, к удивлению многих, NASA не выбрало ни вариант с прямым взлетом, ни вариант со встречей на околоземной орбите. 11 июля 1962 года высшие должностные лица NASA объявили, что будет использоваться новая концепция под названием «Встреча на окололунной орбите». Вариант со стыковкой на орбите Луны был единственным из рассматривавшихся, для которого требовался лунный «экскурсионный» модуль особой конструкции, чтобы выполнять посадку на поверхность Луны.

Встреча на окололунной орбите попала под огонь критики и серьезных возражений со стороны доктора Джерома Вайзнера, советника президента Кеннеди по науке. Как и другие скептики, Вайзнер считал, что если уж лунная экспедиция не могла обойтись без встречи кораблей со стыковкой, то лучше не пытаться выполнять ее где-либо за пределами околоземной орбиты. Если бы стыковка не удалась, то попавшие в беду астронавты вернулись бы на Землю после того, как орбита космического корабля сама собой снизилась за счет сопротивления остаточной атмосферы на большой высоте. В конце концов специалисты по планированию полета определили, что окололунное «рандеву» было ничуть не опаснее двух других схем, а скорее всего, даже безопаснее, зато предоставляло ряд критически важных преимуществ. Для такого сценария требовалось меньше топлива, вполовину меньше полезной нагрузки для носителей и не так много новых технологий. Для него нужна была не чудовищная Nova, а лишь единственный старт с Земли, тогда как для находившегося ранее в фаворе варианта со стыковкой на околоземной орбите ракетам пришлось бы стартовать как минимум дважды. Пытаться посадить на покрытый кратерами лунный рельеф гиганта наподобие ракетного блока верхней ступени от носителя Nova – практически немыслимая задача. Лунная посадка в «околоземном» варианте была немногим проще. После нескольких месяцев изучения вопроса стало ясно, что встреча на окололунной орбите – единственный доступный вариант.