В 2022 году должно состояться возвращение нашей страны на Луну: впервые за 45 лет с хвостиком к спутнику Земли отправится отечественный космический аппарат, «Луна-25». Старт пока что ожидается в окно с мая по октябрь. Порталы Indicator.Ru, InScience.News и «Живая история науки» решили отметить это событие серией публикаций обо всех успешных (более или менее) советских лунных миссиях. Сегодня пришла очередь рассказать о том, как советский зонд впервые сумел передать на Землю снимки обратной стороны Луны.
В самом начале нашего третьего материала мы повторим важный абзац. В начале лунной программы СССР в ОКБ-1 (ныне — РКК «Энергия») начали прорабатывать сразу четыре варианта лунных миссий: это так называемая программа «Е». Станции серии Е-1 должны были попасть в Луну без торможения, доставив на Луну вымпел СССР. Именно к этой серии относились «Луна-1», ставшая первой в мире искусственной планетой и искусственной кометой, и «Луна-2», впервые оказавшаяся на поверхности спутника Земли. Миссия Е-2 должна была сфотографировать обратную сторону спутника Земли, Е-3 — то же самое, но под другим углом освещения Солнцем, Е-4 — станция для подрыва на Луне ядерного заряда (идея была предложена Яковом Зельдовичем, по его же настоянию от нее и отказались — слишком опасно — пуски могли быть неудачными, а ядерный взрыв на космодроме или вообще на территории США, если произойдет падение третьей ступени, никому не нужен).
Про запуски миссий E-1 мы уже рассказали. Пришла пора поговорить про следующую итерацию «серии Е» — аппарат Е-2.
Этот зонд («лунная ракета», как писали в СССР) был уже намного сложнее. Действительно, если в «Луне-1» и «Луне-2» все происходило в первые минуты полета: старт, точная работа двигателей, выпуск облака натрия — и дальше просто лететь и надеяться, что все расчеты верны и снаряд попадет в цель, то для фотографирования обратной стороны Луны нужно было сделать гораздо больше.
Устройство зонда
Во-первых, сам процесс фотографирования и передачи данных. Никаких цифровых матриц в 1950-х годах еще не было, поэтому нужно было прямо на борту произвести пленку на фото (при этом не на любую — работа в условиях космоса накладывала свои ограничения), там же на месте ее проявить и зафиксировать, высушить и телекамерой передать изображение на Землю по радиоволнам. Очень нетривиальная задача, если учесть, что пленки нужного качества в СССР просто не было.
Аэростат проекта Genetrix в момент запуска
Впрочем, в этом нам помогли наши соперники из США. С середины 1950-х годов они запускали над территорией Советского Союза и Китая множество воздушных якобы метеорологических шаров проекта Genetrix. На самом деле шары были предназначены для фотографирования секретных объектов, однако их в изобилии сбивали наши перехватчики. Таким образом в распоряжении советских людей оказались многие сотни метров высококачественной пленки, которую (кстати, втайне от начальства) по инициативе Петра Браславца и использовали в фотоаппарате АФА-1, сделанном на Красногорском механическом заводе. Фототелевизионное устройство «Енисей» сделали во ВНИИ телевидения.
Часть ФТУ «Енисей». Музей космонавтики в Калуге
Кроме этого, гораздо сложнее оказалась баллистика. Нужно было поддерживать ориентацию станции в нужный момент (и на «Луне-3» были — впервые в истории — двигатели микроориентации, которые работали на сжатом азоте). Кроме того, нужно было сделать так, чтобы аппарат, вернувшись к Земле, пролетел над Северным полушарием, где расположены советские станции слежения и коммуникации, чтобы передать снимки на Землю. Поэтому — и снова впервые — баллистика была рассчитана так, чтобы «Луна-3» изменила плоскость своей орбиты в гравитационном поле Луны. Так был совершен первый в истории гравитационный маневр.
Запуск был назначен на 4 октября 1959 года — ровно через два года после запуска первого спутника. Если вы помните, то успеху и «Луны-1», и «Луны-2» предшествовали неудачные пуски. А вот «Луна-3» стартовала с первого раза — и при этом пошла по совершенно идеальной траектории (кажет