Найти в Дзене
Канал Roscenzura

Почему СССР раньше США запустил человека в космос? Был ли полёт Гагарина технологическим прорывом?

В патриотической пропаганде обычно сам факт полёта Гагарина предъявляется как доказательство технологического превосходства над США (на данном этапе космической гонки), но было ли оно на самом деле, а если было, то в чем выражалось?
С учетом важности темы все утверждения и тезисы были проверены через ИИ (ChatGPT и Яндекс). Полёт Гагарина состоялся 12 апреля 1961 года, полёт американского астронавта Шепарда - 5 мая 1961 года. Такое небольшое отставание можно было бы списать на случайность или какие-нибудь второстепенные факторы (как, например, разные критерии допустимого риска), но миссия Гагарина была еще и гораздо сложнее по своим техническим и операционным задачам.
Главное отличие было в характере и продолжительности полёта: полет Юрия Гагарина был орбитальным и длился 1 час 48 минут, тогда как полет Алана Шепарда был суборбитальным и длился только 15 минут. Правда, в отличие от Гагарина, полёт которого проходил полностью в автоматическом режиме, Шепард осуществлял управление ко
Оглавление

В патриотической пропаганде обычно сам факт полёта Гагарина предъявляется как доказательство технологического превосходства над США (на данном этапе космической гонки), но было ли оно на самом деле, а если было, то в чем выражалось?

С учетом важности темы все утверждения и тезисы были проверены через ИИ (ChatGPT и Яндекс).

Первые космонавты СССР и США: Юрий Гагарин и Алан Шепард

Полёт Гагарина состоялся 12 апреля 1961 года, полёт американского астронавта Шепарда - 5 мая 1961 года. Такое небольшое отставание можно было бы списать на случайность или какие-нибудь второстепенные факторы (как, например, разные критерии допустимого риска), но миссия Гагарина была еще и гораздо сложнее по своим техническим и операционным задачам.

Главное отличие было в характере и продолжительности полёта: полет Юрия Гагарина был орбитальным и длился 1 час 48 минут, тогда как полет Алана Шепарда был суборбитальным и длился только 15 минут.

Правда, в отличие от Гагарина, полёт которого проходил полностью в автоматическом режиме, Шепард осуществлял управление кораблём, а именно: изменял положение корабля с помощью управляющих струй.

Было еще одно важное отличие: Гагарин катапультировался из спускаемого аппарата на высоте около 7 км и приземлился на парашюте, тогда как Шепард остался в корабле и приводнился вместе с ним. Почему это важно? Дело в том, что изначально в правилах Международной авиационной федерации (FAI) было требование обязательной посадки внутри аппарата для оценки полета как пилотируемого*, но после полёта Гагарина это требование отменили.

Техническая сторона полёта Гагарина

В основном полёт Гагарина повторял полёт собак Белки и Стрелки (19.08.1960), за исключением того, что собаки пробыли на орбите намного дольше (25 часов) и приземлились в капсуле.

И Белка со Стрелкой, и Гагарин летали на ракете «Восток», а корабль «Спутник-5» (с собаками) был прототипом «Востока-1». Главная задача, которую конструкторам оставалось решить: создать пригодную для человека систему жизнеобеспечения. На это и пошли основные инженерные усилия при создании корабля «Восток-1».

Как выяснилось позже, система жизнеобеспечения корабля была недоработана - в 1991 году были рассекречены архивные документы, из которых стало известно, что Гагарин полетел в космос с дефектной системой осушения воздуха:

После испытаний в кабине всегда оставались лужи концентрированного соляного раствора, которые в условиях невесомости превратились бы в свободно плавающие капли, способные легко замкнуть важнейшие электрические схемы, а также проникнуть в дыхательную систему космонавта и, возможно, отравить его.
https://nplus1.ru/blog/2024/03/11/beyond

Из-за этой неисправности корабль мог находиться в космосе не более 2 часов. Полёт Гагарина длился 1 час 46 минут. До рассекречивания документов такую длительность полёта Гагарина объясняли плохим самочувствием собак Белки и Стрелки в ходе и после окончания их полёта.

Учёных насторожили некоторые особенности физиологического состояния собаки Белки, которая после четвёртого витка стала крайне беспокойной, билась и пыталась освободиться от элементов крепления.
[...]
Были сделаны выводы, что необходимо осторожно подходить к вопросам планирования предстоящего полёта человека в космос. На основании этого было принято решение ограничить полёт первого человека в космос минимальным количеством витков. Так что Белка фактически предопределила одновитковый полёт первого космонавта Юрия Алексеевича Гагарина
Wikipedia со ссылкой на astronaut.ru


В 2011 году были
рассекречены дополнительные факты о неисправностях корабля «Восток», вот некоторые из них:

  • Неисправность системы ориентации корабля. В процессе полёта из-за неисправности инфракрасной вертикали (прибора для точной ориентации на Землю) корабль вместо тормозного получил разгонный импульс.
  • Неисправность автоматической системы выключения тормозного двигателя. Это привело к тому, что корабль сильно закрутило спуска с орбиты  — он совершал по одному обороту каждые 12 секунд.
  • Проблемы с герметизацией люка перед стартом. Эту неисправность устранили на месте: инженеры срочно сняли больше трёх десятков гаек, подняли крышку, поправили контакт и снова заперли люк.
  • Неисправность системы выключения двигателя центрального блока ракеты. Выключение произошло по запасному варианту с запозданием на полсекунды, в результате чего корабль оказался на 85 км выше, чем планировалось. Если бы в данной ситуации тормозная система отказала, то пилот бы погиб.
  • Сбой связи. Во время полёта на определённом участке орбиты Гагарин неожиданно перестал выходить на связь. Причина сбоя осталась неизвестной.
  • Проблемы с системой подачи кислорода. В процессе полёта датчики показали сбой в системе подачи кислорода.
  • Проблемы с системой катапультирования. После катапультирования основной парашют раскрылся нормально, но запасной сначала не раскрылся и повис, а позже раскрылся, усложнив спуск.

Судя по количеству неисправностей, корабль Восток-1 был серьезно недоработан, что также может объяснять, почему некоторые системы, заявленные как присутствующие на корабле, не тестировались или не использовались в полёте.

Так, например, в официальных источниках утверждалось**, что на корабле Восток-1 присутствовала
телевизионная система "Селигер", которая якобы вела трансляцию полета Гагарина. На самом деле видеосъемка в процессе полёта, судя по отсутствующей видеозаписи***, не велась, а видео для кинохроники снимались уже после полёта.

Известные кадры кинохроники, запечатлевшие старт «Востока-1», на самом деле снимали отдельно, для истории, так как сам полет и запуск производились в обстановке строжайшей секретности. На съемках Гагарин вновь повторил все, что делал 12 апреля 1961 года.
АиФ, выпуск 2016 года

Данное обстоятельство породило конспирологические теории, отрицающие или сам полёт корабля "Восток" или полёт человека на его борту (есть версия что вместо человека летел манекен). Действительно, если телевизионная система существовала и уже была опробована при полете "Спутник-5", то какая причина её отсутствия на корабле "Восток-1"?

Возможно, причина в том, что система Селигер была довольно тяжелой для уже напичканного аппаратурой корабля Восток-1 (Спутник-5 вместе с Селигером весил меньше), поэтому телевизионная система была исключена из конфигурации «Востока-1» в рамках политики минимизации массы и рисков. К тому же для наблюдения за состоянием космонавта было вполне достаточно радиотелеметрических и голосовых каналов (именно данные радиотелеметрии были перехвачены американской станцией на авиабазе острова Шемья, а не телесигнал камеры, как пишут в Википедии).

Также заявленная конфигурация корабля включала ручную систему управления, но её использование предполагалось только в случае отказа автоматической системы, причем Гагарину требовалось пройти своеобразный "тест на адекватность" для получения доступа к управлению кораблём.

Некоторые врачи боялись, что во время полета пилот потеряет контроль над собой и захочет без необходимости включить ручной режим. Для перестраховки секретный код запечатали в специальный конверт и приклеили рядом с креслом космонавта. Психологи считали, что открыть его можно только в здравом рассудке. По воспоминаниям инструктора Марка Галлая, в конверте было спрятано число «125». К счастью, вводить его Гагарину не потребовалось.

Источник:
РБК

Но если тестирование системы ручного управления во время полёта не проводилось, то даже нет 100% гарантии того, что она физически присутствовала на корабле (учитывая историю с телесистемой), не говоря уже о её надежности.

Известно, что подготовка полета Гагарина проходила в большой спешке, поскольку в СССР ставилась политическая задача опередить США:

По данным разведки, американцы наметили старт своего корабля с человеком на борту на 20 апреля 1961 года, поэтому последние приготовления к полету происходили в условиях крайней спешки.
https://glavportal.com/materials/dolgaya_doroga_v_kosmos_s_chego_nachinalas_kosmich

Если бы дату полёта Шепарда перенесли, то и полёт Гагарина мог состояться позже, что положительно бы сказалось на безопасности и научной составляющей миссии.

Следующий после Гагарина полёт
Германа Титова на корабле «Восток-2» состоялся на 4 месяца позже и длился 25 часов - систему осушения воздуха к тому времени успели доработать. В корабле «Восток-2» уже присутствовала телевизионная система и есть видео с Титовым на борту во время полёта (люди, верящие, что видеозапись с Гагариным существует, могут объяснить, зачем её скрывают?). Также Титов два раза тестировал ручные системы управления корабля, причем это было одной из ключевых задач миссии.

Возможно, это и были первоначальные задачи на миссию, а полёт Гагарина нужен был не как подготовка к более сложному, а чтобы получить приоритет. И похожий прецедент уже был, когда по инициативе Королёва приняли решение максимально упростить конструкцию первого космического спутника из-за опасений оказаться не первыми:

К концу 1956 года выяснилось, что сроки создания спутника будут сорваны
из-за трудностей изготовления надежной научной аппаратуры для спутника. Тем не менее, проект «Объекта „Д“» был одобрен специальным комитетом Совета Министров.
[...]
Королёв, убедившийся в срыве сроков по изготовлению первого ИСЗ в варианте космической лаборатории, выходит в правительство с неожиданным предложением.
«Имеются сообщения о том, что в связи с Международным геофизическим
годом США намерены в 1958 году запустить ИСЗ. Мы рискуем потерять приоритет. Предлагаю вместо сложной лаборатории — „объекта «Д»“ вывести в космос простейший спутник».
https://iki.cosmos.ru/sites/default/files/publications/2007pervaya_r.pdf

Техническая сторона полёта Шепарда

Перед полётом Шепарда в США проводили испытания на обезьянах.
Так, 28 мая 1959 года в космосе на высоте ~480км побывали макаки Эйбл и Бейкер.

-2

Для запуска Эйбл и Бейкер использовалась одноступенчатая ракета PGM-19 Jupiter. Впрочем, эта ракета не годилась для космических запусков из-за сильных перегрузок в процессе набора скорости.

Поэтому для полёта человека разработали новую ракету Mercury-Redstone (на базе баллистической ракеты Redstone). На первых испытаниях, которые состоялись 21 ноября 1960 года, ракета даже не взлетела - поднялась на 10 см и опустилась обратно на стартовую площадку. Следующее испытание 19 декабря 1960 года прошло успешно, а 31 января 1961 года в космический полет был отправлен
шимпанзе Хэм. В полете Хэм смог выполнять осмысленные действия, чем доказал, что в космосе мозг приматов (и, вероятно, человека) продолжает работать нормально.

Между тем, полёт Хэма выявил серьёзные недостатки у ракеты-носителя Mercury-Redstone 2:

  • двигатель Redstone проработал дольше расчётного, из-за чего перегрузки оказались выше ожидаемых
  • система управления двигателя допускала опасные отклонения, что создавало повышенные динамические нагрузки

В США посчитали недопустимым риском отправлять человека на такой ракете, поэтому потребовалось дополнительное время на доработки.

Сам же корабль Mercury к тому времени уже прошел все необходимые испытания и производился серийно - его дальнейшие доработки не были необходимы.

Серийное производство кораблей Mercury на заводе McDonnell
Серийное производство кораблей Mercury на заводе McDonnell

Тогда как в СССР ситуация была обратная: дорабатывали прежде всего корабль, а не ракету-носитель, которая уже показала достаточную надёжность в ходе предыдущих запусков спутников и животных.

Испытание доработанной ракеты носителя Mercury-Redstone BD состоялось 24 марта 1961. В ходе испытаний существенных недостатков выявлено не было и ракета была признана готовой к полёту, но на подготовку полёта человека ушло ещё больше месяца. Для сравнения: между последним тестовым полётом Звёздочки и полётом Гагарина прошло чуть больше двух недель. Чем же была вызвана такая длительная задержка в США?

А дело в том, что решение о космическом запуске в США принимались в координации между разными ведомствами (NASA, подрядчики, военные структуры и т.д.), что сопровождалось отчетами, независимыми анализами и прочей бюрократией. В СССР решение фактически принималось узким кругом главных конструкторов ОКБ-1 при прямом политическом мандате. Таким образом СССР получал преимущество по времени еще и благодаря большей централизации.

Изначально полёт Шепарда намечался на 2 мая 1961 года, но из-за неблагоприятных погодных условий его перенесли на 5 мая. В итоге полёт Шепарда состоялся на 23 дня позже Гагарина, но зато прошел без аварийных ситуаций, а выявленные проблемы (как, например, отказ системы сбора мочи) носили эксплуатационный характер и не угрожали жизни пилота.

Технологический уровень развития космонавтики в США и СССР к началу 1960-х

К началу 1960-х годов уровень технического развития космонавтики США и СССР был примерно сопоставим, только у США чуть лучше обстояло дело с электроникой, а у СССР - с ракетами-носителями.

В основе ракетно-космических программ как США так и СССР лежали немецкие ракетные разработки - особенно полезной оказалась ракета Фау-2 (V-2), достигавшая высоты почти 200 км. при вертикальном взлете. Именно ракета V-2 стала первым искусственным объектом, достигшим космоса (в ходе испытаний в Германии в середине 1944 года).

-4

Первые эксперименты с животными тоже проводились на немецких ракетах:

Также в СССР в начале 1950-х проводили успешные эксперименты с возвращением из космоса собак на ракете Р-1 (почти копии Фау-2). А это значит, что теоретическая возможность суборбитального полета человека существовала уже на базе немецких ракет.

Другое дело - орбитальный полет. Ракета V-2 и её клоны не могли достигнуть
первой космической скорости - для этого требовались более мощные, многоступенчатые ракеты. Такие ракеты появились к середине 1950-х: у США это Юнона-1, запустившая первый американский спутник, а у СССР это легендарная Р-7 или "Семёрка".

Кстати, у США многоступенчатые ракеты были и до "Юноны", но создавались для других задач: первой была RTV-G-4 Bumper, достигшая высоты ~400 км в 1949 году, а в 1956 году трехступенчатая ракета Юпитер-С смогла достичь экзосферы (на высоте 1098 км). Собственно, орбитальная ракета Юнона-1 - это незначительно модифицированная ракета Юпитер-С (с добавлением ещё одной, четвёртой ступени).

Причём на создание "Юноны" на базе Юпитера-С ушло всего 84 дня: разработка велась с 8 ноября 1957 года по 31 января 1958 года. Но почему к разработке приступили только в конце 1957 года, уже после запуска советского спутника?

Дело в том, что в США существовал политический запрет для ABMA (где работал Вернер фон Браун) делать орбитальные запуски, чтобы не создавать прецедент «милитаризации космоса» (пролёт спутников над территорией других стран не должен был восприниматься как угроза). Поэтому, имея в распоряжении уже испытанную ракету Redstone, в США начали разрабатывать новую "гражданскую ракету" в рамках проекта Авангард, курируемого Национальным научным фондом.

Кроме того, из-за гонки вооружений гражданское ракетостроение в США испытывало недостаток финансирования и научных кадров: так, компания Glenn L. Martin Company, которая занималась производством ракеты для проекта Авангард, направила большинство инженеров на работу над межконтинентальной баллистической ракетой «Титан-1» (которую делали лишь для подстраховки на случай неудачи SM-65 Atlas). В итоге ракета Авангард получилась ненадежной: из 11 запусков только 3 удачных.

После первой провальной попытки запуска спутника 6 декабря 1957 на ракете Vanguard TV-3 запрет с ABMA был снят и команде Вернера фон Брауна было поручено подготовить орбитальный запуск в кратчайшие сроки. Ранее в 1956 году Вернер Фон Браун уже докладывал, что сможет вывести спутник на орбиту в течение 60–90 дней - и смог уложиться в эти сроки: 1 февраля 1958 года Юнона-1 с первой попытки запустила спутник Эксплорер-1.

Но ракета Юнона-1 была недостаточно мощной для запуска на орбиту космического корабля, поэтому для орбитального полёта человека пришлось делать еще одну ракету. За основу была взята военная ракета SM-65 Atlas, которая сильно уступала в мощности советской ракете Р-7, что усложняло задачу инженерам при подготовке миссии, поскольку повышались требования к надежности ракеты (чтобы компенсировать отсутствие энергетического запаса).

Но почему же ракета Атлас была слабее Р-7, если по дальности полета (~10 тыс.) и разрушительной мощи (~3 Мт) была сопоставима? Дело в том, у США была более продвинутая технология ядерного заряда, что позволило добиться той же энергоэффективности, но при гораздо меньшем весе (масса боевой части у Атлас 1–1,5т против 3-5т у Р-7). А ведь именно большая мощность ракеты Р-7, которая была бы избыточная для США, дала СССР преимущество в начале космической гонки.

Был ли полёт Гагарина технологическим прорывом?

В США осуществили запуск человека на орбиту 20 февраля 1962 года, почти через год после Гагарина, но полёт Джона Гленна по сложности был ближе к полету Германа Титова (полет Титова длился дольше, но полёт Гленна был процедурно сложнее [4]), поэтому технологическое отставание США в орбитальных запусках было меньше.

Это небольшое преимущество СССР над США в начале космической гонки было обусловлено не какими-то более продвинутыми инженерными решениями, а, прежде всего, большей мощностью ракеты Р-7, тогда как США приходилось для тех же задач адаптировать более легкие ракеты, что требовало другого конструкторского подхода и уровня развития электроники.

Кроме того, в СССР не боялись "милитаризации космоса" и не переживали по поводу того, как воспримут на Западе советские орбитальные пуски на военной ракете. И в СССР изначально не стремились делать более экономные ракеты для доставки на орбиту небольших спутников - такие ракеты появились у СССР только к 1962 году, а к тому времени США имели на орбите ~40 спутников против ~15 советских.

Поэтому советское преимущество в начале космической гонки было скорее символическим, чем технологическим. Да, в СССР запустили спутник раньше, но американский спутник Эксплорер-1 летел выше и располагал более продвинутым оборудованием, что позволило обнаружить радиационный пояс Ван Аллена. А уже в 1958 году США запустили 7 спутников, тогда как СССР - 3. К 1960 году: у СССР 6 спутников, у США 15. В США раньше внедрялись инновации, что стимулировало запуск большого количества спутников для широкого спектра задач: метеорология, радиоастрономия, спутниковая связь, разведка и т.д. Именно в США запустили первый метеорологический спутник, первые спутники связи (пассивный и активный), первый навигационный спутник, первый разведывательный спутник, геодезический спутник. Подход США в принятии решений привел к существенным задержкам на старте, но тот же подход позволил получить преимущество в данном направлении уже на следующий год и удерживать его по настоящее время: на 2026 год у США имеется 8500 спутников на орбите против 300 российских.

Что касается символической составляющей полёта, то даже если бы Гагарин совершил только суборбитальный полет - для широкой общественности он все равно был бы "первым человеком в космосе", а в этом качестве приоритет СССР был скорее случаен и сложись обстоятельства чуть иначе, то первым человеком в космосе и первым космическим пилотом мог стать Шепард. Патриотическая общественность воспринимает космическую гонку скорее как некое соревнование, где важнее "кто первый", а не техническая сторона - по этой же причине полёт Титова ценится меньше, хотя он был гораздо сложнее.

Что касается технологического соперничества в целом, то в то время существовали и другие, не менее сложные направления: цифровые компьютеры, ядерная энергетика и физика элементарных частиц, квантовая механика, генетика (открытие структуры ДНК в 1953 году), кибернетика, программирование (ранние нейросети, логические решатели задач, первые шахматные программы). Что патриотическая общественность знает об успехах СССР в этих направлениях?

Да и вообще, технологический уровень развития государства следует оценивать по совокупности всех направлений в научной и инженерной сфере, а не только по самым наукоёмким отраслям. Советский обыватель смог бы назвать бытовой прибор, который изобрели или улучшили в СССР? Автомобильную или компьютерную или авиационную технологию? Востребованное во всем мире лекарство? У советского обывателя было представление о политической системе СССР как о более прогрессивном строе, но при этом вещи, которыми он пользовался, практически все происходили с Запада. В этом плане космические успехи СССР играли негативную роль, поскольку помогали легитимизировать объективно неэффективную политическую систему, в условиях которой технологическое развитие страны критически зависело от возможности заимствования технологий из "враждебных" стран.

Сноски

* Речь идёт о FAI Sporting Code, Section 8 — Astronautics. В ранних редакциях Section 8 (1958–начало 1961 гг.) для регистрации рекорда космического полёта подразумевалось, что пилот должен вернуться на Землю вместе с космическим кораблём.

** В частности, в сообщении ТАСС от 12 апреля 1961 года указывалось, что «с помощью радиотелеметрической и телевизионной систем производится наблюдение за состоянием космонавта в полёте».

*** Видео так и не было представлено, а заявления в Интернете о якобы существующих видео полёта Гагарина являются фальсификациями, как, например, в этом случае.

[4] Степень участия пилота в управлении кораблем Mercury была на порядок выше и корабль приводнялся вместе с космонавтом, что было первым приземлением человека в кабине космического корабля после орбитального полёта. А недолгое пребывание Гленна на орбите относительно Титова было обусловлено небольшим весом корабля (в 3 раза легче корабля Восток-2) - едва ли СССР смог бы разместить на таком корабле все необходимое для 5-часового орбитального полёта оборудование, потому что советская электроника отставала.

Другие статьи с разбором великодержавной пропаганды:

Просто картинка для превью.

-5