Первые за пределами Земли: уникальные космические рекорды

Приобретение ключевых знаний и возможностей по использованию современного космоса стало возможным благодаря целому ряду научных рекордов, многие из которых не побиты до сих пор.

Ракетная тяга

До того как приступить к изучению космического пространства, сотням научных коллективов из десятков конструкторских бюро предстояло решить одну из главных задач, без решения которой освоение космоса не состоялось бы в принципе. Над выбором типа ракеты-носителя, которой суждено было первой вырваться за пределы атмосферы, на прикладном уровне начали раздумывать еще в 30-е годы прошлого века, однако по целому ряду причин космическая программа стартовала значительно позже.



Носителем первого искусственного спутника Земли стала не специально спроектированная под научные цели ракета-носитель, а устройство, предназначенное совершенно для других целей. Базой для первого космического запуска была выбрана межконтинентальная баллистическая ракета Р-7 — первая ракета этого типа в мире, способная нести атомную боевую часть и «доставать» не только до других стран, но и континентов.

Практически сразу после успешного испытательного пуска 21 августа 1957 года и поражения цели на камчатском полигоне отец советской космической программы Сергей Павлович Королев предложил Р-7 в качестве базы для создания носителя первого в мире космического аппарата.

Уже 4 октября 1957 года Советский Союз «застолбил» за собой звание космической державы №1, успешно запустив на орбиту первый искусственный спутник Земли, сигнал с которого зарегистрировали радиостанции по всему миру. Серьезный научный прорыв и настоящий триумф инженерной мысли сопровождался колоссальной истерикой военных за рубежом — за сугубо научными задачами по обеспечению связи и передачи других данных, технология демонстрировала возможность размещения атомного оружия в космосе. У вероятного противника в набирающей обороты послевоенной гонке вооружений — Соединенных Штатов, подобных технических решений не было — с запуском первого искусственного спутника Explorer-I американские специалисты в области космонавтики опоздали на год с лишним.



«С разработкой исключительно научных носителей могли возникнуть сложности. Да и адаптация ракеты оказалась не такой сложной, как казалось — по сути, требовалось лишь сменить тип полезной нагрузки и на этом сложные технические решения заканчивались», — отметил в интервью сайта телеканала «Звезда» инженер-конструктор ракетно-космической техники кандидат технических наук Владислав Завьялов.

Слетать и вернуться

Почти сразу после успешного вывода космического аппарата на орбиту Земли, советские ученые стали просчитывать вероятность выживания живого организма на орбите и разрабатывать для этих целей специальные космические корабли. Гораздо позже задачи отечественной и мировой космонавтики стали решаться с помощью специально спроектированного и созданного электронного оборудования — персональных компьютеров и прочей сложной электроники, позволяющей быстро и качественно проводить вычисления.

Просчет первой в истории отправки живого существа на орбиту сопровождался не только отсутствием значительных вычислительных мощностей, но и сложностями иного характера. Все расчеты космического аппарата, включая габариты, системы и подсистемы проводились вручную, а затем неоднократно проверялись. После создания опытных изделий математические выкладки проверялись вновь — любая ошибка могла существенно замедлить Советский Союз в деле освоения космоса.

Такой объем работ в спокойном режиме мог быть проделан за пару лет, однако советским ученым удалось невозможное — уже через месяц после запуска первого искусственного спутника Земли, первый в истории космический корабль с живым существом — собакой Лайкой был успешно доставлен на орбиту. Успешным первое в истории присутствие биологического организма признали лишь отчасти — после нескольких витков вокруг Земли отсек с животным быстро нагрелся и первый в мире четвероногий испытатель космической техники погиб.

Три года понадобилось на доработку систем и переосмысление конструкции космических аппаратов, однако 19 августа 1960 года четвероногие космонавты Белка и Стрелка успешно слетали в космос на корабле «Спутник-5» и после 25 часов полета и 17 витков вокруг Земли вернулись обратно целыми и невредимыми.



Первые практические результаты по сохранению живых организмов на орбите позволили советским ученым совершить рывок в проектировании и создании космических аппаратов. Результатом исследований и труда сотен тысяч человек стал триумфальный, первый в мире полет человека в космос — 12 апреля 1961 года после 108 минут полета на поверхность планеты в целости и сохранности вернулся первый космонавт Земли — Юрий Гагарин.

«Рисковали — страшно. Никто не мог знать, как пройдет полет. Первопроходцы в любом деле часто погибают, и Гагарин вполне мог погибнуть. Но внимание, которое уделяли надежности ракеты и корабля «Восток-1», было беспрецедентным. Это и способствовало успеху», — отметил в интервью сайта телеканала «Звезда» инженер систем обеспечения, кандидат технических наук Лев Гуревич.



С отправкой человека в космос советские ученые вновь опередили потенциального соперника в гонке технологий — первый американский астронавт Джон Гленн слетал «туда и обратно» лишь 20 февраля 1962 года.

Гуляя по орбите

С развитием технологий и решением многих фундаментальных вопросов, связанных с сохранностью жизни человека в космосе, развернулась и другая достойная книг и фильмов битва — соревнование за право первыми выйти в открытый космос.

Выход в открытый космос большинством историков справедливо считается одним из самых важных достижений человечества — огромный массив просчитанных данных, сотни систем и устройств, созданных для выхода человека в космос, через десятки лет позволили приступить к созданию на орбите настоящих инженерных шедевров — орбитальных станций.

Первый выход человека в открытый космос, осуществленный советским космонавтом Алексеем Леоновым, доказал саму возможность спокойной работы человека в космосе и подтвердил просчитанные с нуля технические средства.



Однако в случае с выходом человека в открытый космос американские специалисты оказались к советским коллегам ближе всего — экипаж корабля «Восток-2», состоящий из Алексея Леонова и Павла Беляева, опередил американских астронавтов всего на несколько месяцев. 18 марта 1965 года на «прогулку по орбите» отправился Леонов, а всего через четыре месяца, 5 июня 1965 года, задачу по выходу за пределы космического корабля выполнил американец Эдвард Уайт.

Дом в космосе

Практически одновременно с выходом человека в открытый космос по обе стороны океана стартовали научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по созданию первого пункта долговременного пребывания человека в космосе. Проектирование и сам просчет первых орбитальных станций сопровождались гораздо большим количеством тяжелой, наукоемкой работы.

Для реальной попытки создать обитаемый объект на орбите требовалось проработать тысячи различных систем — от выключателей и электросистем до средств жизнеобеспечения. Никакого практического опыта в строительстве такого рода объектов ни в СССР, ни у потенциального противника не было.



В феврале 1971 года «Изделие 17К», более известное, как первая в мире орбитальная пилотируемая станция «Салют-1», была доставлена на космодром, а уже 11 апреля 1971 года первая пилотируемая станция для долговременного пребывания была выведена на орбиту.

Советские ученые вновь оказались первыми в космосе — из-за проблем с разработкой и отсутствия целого ряда решений специалисты NASA смогли «собрать» собственную пилотируемую станцию Skylab лишь в 1973 году.



«Кроме этого достижения, были еще несколько. Первая стыковка пилотируемых кораблей в 1969 году и корабль «Восход», на котором одновременно размещались сразу трое космонавтов», — отметил в интервью сайту телеканала «Звезда» инженер-ракетостроитель Владислав Завьялов.

Первые на Марсе

Изучению ближайшего к Земле небесного тела — Луны и других планет Солнечной системы открывало перед учеными огромный пласт данных, в перспективе способных повлиять на межпланетные перелеты. И хотя до момента высадки человека на Марс или колонизации Луны еще пройдет не один десяток лет, данные о «ближайших соседях» Земли изучаются на протяжении десятилетий. И первыми, кто подарил человечеству информацию о природе и особенностях других планет — снова стали советские ученые.

После успешного «попадания» на единственный спутник Земли ученые сосредоточились на создании космических аппаратов для изучения других планет. Создание межпланетных автоматических станций было делом непростым — расстояние и прогнозы условий полета и приземления, сформулированные лишь в теории, давали не слишком много шансов на успех.

19 мая 1971 года советские ученые стали первыми, кто отправил к Марсу межпланетную станцию. Согласно замыслу, «Марс-2» должен был добраться до орбиты Красной планеты и совершить мягкую посадку. Однако экспериментальные космические аппараты, тем более на таком удалении от Земли, часто ведут себя непредсказуемо. Не стал исключением и «Марс-2» — после слишком быстрого снижения с орбиты космический аппарат попросту разбился о поверхность планеты, застолбив за советскими учеными звание первых посетителей Марса, но не его исследователей.

Просчитав все возможные варианты сбоя, следом за межпланетной станцией «Марс-2» к его поверхности была отправлена станция «Марс-3», в список задач которой были заложены исследования планеты как с орбиты, так и на поверхности. 2 декабря 1971 года состоялся первый и единственный радиоконтакт с беспилотным исследователем дальних миров — спустя 1,5 минуты после приземления станция начала передачу данных, однако через 14,5 секунды сеанс радиосвязи прекратился.



«Даже при том, что научных данных было получено не так много, как планировали, сам факт «освоения» поверхности других планет воодушевлял — это настоящая проверка для целых НИИ, создававших электронику и системы автоматики, и без преувеличения, подвиг», — рассказал в интервью сайту телеканала «Звезда» специалист в области систем жизнеобеспечения Лев Гуревич.

Между тем лишь в 1976 году NASA смогло отправить к Марсу космический аппарат Viking-1 и получить первые пригодные для научного использования данные.



В 1966 года советским ученым впервые в мировой практике удалось осуществить длительный межпланетный перелет — 1 марта 1966 года межпланетная станция «Венера-3» достигла поверхности Венеры, передав советским ученым ценные данные об особенностях дальней радиосвязи и способах управления космическими аппаратами на огромных расстояниях.



Предел прочности человека

Способность человеческого организма выдерживать длительное пребывание в космосе изучается давно. Длительные космические экспедиции — один из способов проверить, на что в действительности способен человек за пределами Земли.

Ключевые достижения по пребыванию человека в космическом пространстве до сих пор остаются за российскими космонавтами — к 2005 году суммарного пребывания в космосе в 803 дня добился Сергей Крикалев, а еще через 10 лет, в 2015 году его рекорд «побил» Геннадий Падалка — абсолютный мировой рекордсмен, «набравший» 878 суток пребывания в космосе и 168 суток за одну экспедицию на МКС.

До одного из самых уникальных рекордов, демонстрирующих предел прочности человеческого организма, не удалось добраться ни одному из зарубежных специалистов — самую длительную космическую экспедицию без последствий для здоровья на орбитальной станции «Мир» выдержал российский космонавт Валерий Поляков. Эта «командировка на орбите» продлилась более 437 суток — год с лишним в замкнутом пространстве на высоте в 400 километров.



Отдельного упоминания достойны и выходы в открытый космос для проведения плановых и срочных ремонтных работ, а также установки научного оборудования. Рекорд по наибольшему количеству выходов в открытый космос также остался за российскими специалистами — в общей сложности за 16 выходов за пределы орбитальной станции космонавт Анатолий Соловьев пробыл в открытом космосе 78 часов и 48 минут.

Дмитрий Юров

* * *