Российская программа "Союз" является самой долгосрочной программой космических полетов — вариации этого космического корабля используются с 1966 года. Программа стала настоящим "рабочим конем" в космосе для Советов и до сих пор остается системой пилотируемых космических полетов России. Однако начало программы оказалось очень трудным. Первая миссия "Союза", "Союз-1", началась с запуска корабля с известными недостатками и закончилась смертью космонавта на борту, Владимира Комарова, что стало первым случаем смерти человека в космическом полете в истории.
От воздуха к космосу
В 1950-х годах экспериментальные испытательные полеты были одной из самых опасных работ на планете. Пилоты тестировали новые и непроверенные самолеты, а их лабораторией, по сути, было небо. С наступлением космической эры в конце десятилетия их лаборатория расширилась за пределы планеты. Это было верно как в Соединенных Штатах, так и в Советском Союзе. Ранние дни космической эксплорации были полны неопределенности и лучших догадок о том, как сохранить живым экипаж, а также о новом деле человеческих космических полетов. В Америке первой экспериментальной программой была "Меркурий". В Советском Союзе это был "Восток".
Советский Союз имел совершенно иное устройство своей космической программы, чем Соединенные Штаты. В то время как Соединенные Штаты имели гражданское агентство, полностью отдельное от военных программ разработки ракет, первые советские спутники были ответвлением их военных ракетных программ. Отсутствие дублирования усилий дало советам преимущество и было среди факторов, позволивших этой стране запустить первый спутник в истории, "Спутник", 4 октября 1957 года.
Как и в Соединенных Штатах, не прошло и долго, как советы задумались о добавлении системы жизнеобеспечения и человека к их ранним космическим кораблям. "Спутник-2" был запущен с Лайкой на борту 3 ноября 1957 года, но система была сильно несовершенна, и Лайка не выжила. Тем не менее, советы работали над пилотируемыми космическими полетами.
Как начиналось новое десятилетие, советы продолжили с роботизированными запусками к Марсу и Венере с разным успехом и неудачами. Они также начали разработку первого пилотируемого космического корабля под названием "Восток".
"Восток" был так же прост, как его американский аналог "Меркурий": в основном автоматизированная миссия с человеком в качестве пассивного участника. Миссия была проста. Космический корабль запускался на ракете "Корабль" с четырьмя меньшими ракетами-ускорителями, пристегнутыми сбоку для дополнительного тяги. Ракета-носитель выводила космический корабль на орбиту, где он оставался 90 минут.
Роль космонавтов в космосе сводилась к выполнению контрольного списка. Инженеры конструкторского, исследовательского и производственного бюро (известного по аббревиатуре ОКБ-1) подготовили список, описывающий обязанности в полете на каждом этапе миссии и в чрезвычайных ситуациях. Некоторые считали, что космонавты могли справиться со всем, но другие, включая конструктора космического корабля Сергея Королева, настаивали на автоматизации всего. Они утверждали, что по крайней мере для первого полета пилот не должен нести ответственности.
Космонавты противостояли этому, указывая на свой общий опыт в качестве испытательных пилотов. Главный врач космонавтов также встал на их сторону, утверждая, что мужчины были умны и специально обучены для этой миссии. Они, безусловно, могли бы справиться с несколькими простыми процедурами.
В итоге аргументы в пользу управления пилотом оказались победными, и космонавту была предоставлена возможность ручного управления своим космическим кораблем. Для этого, однако, ему нужно было разблокировать бортовой компьютер. Это делалось с помощью шестизначного кода, три цифры которого у космонавта были на борту. Оставшиеся три находились в запечатанном конверте, который можно было открыть только в чрезвычайной ситуации.
Миссия завершилась простым маневром выхода с орбиты, чтобы начать падение "Востока" на Землю. На высоте 3000 метров космонавту пришлось бы катапультироваться по правилам миссии; посадка "Востока" с помощью парашюта была слишком жесткой для выживания человека, поэтому он должен был использовать личный парашют.
Космонавт для первой миссии был выбран с учетом публичных отношений. Возможные пилоты происходили из скромных семей и прошли через советскую систему, чтобы достичь почетных позиций в армии в качестве испытательных и истребительных пилотов. Юрий Гагарин был выбран за его происхождение наряду с его пригодностью для миссии. 12 апреля 1961 года он стал первым человеком, облетевшим планету.
Научиться жить в космосе
Космическая эра быстро созрела, хотя и несколько неравномерно, после того как обе страны запустили свои первые пилотируемые миссии. В то время как Соединенные Штаты разработали совершенно новый сложный космический корабль для своей второй программы, "Джемини", советы лишь внесли некоторые коррективы в "Восток" и переименовали его в "Восход", что означает "восход солнца".
"Восход" по сути был "Востоком" с удаленными элементами, чтобы обеспечить место для большего экипажа. Тем не менее, советы достигли замечательных успехов с этой программой, даже если некоторые из них были больше пропагандистскими победами, чем технологическими.
Экипаж "Восхода 1" — Владимир Комаров, Константин Феоктистов и Борис Егоров — полетел без космических костюмов, чтобы все они поместились. Это был прямой ответ на публичное освещение трехместного космического корабля "Аполлон", который разрабатывался в NASA, и отметил еще один полет, в котором советы опередили Америку, достигнув цели в космосе; это был первый многоместный экипаж.
"Восход 2" увидел Павла Беляева и Алексея Леонова в космосе, на этот раз только вдвоем, потому что космический костюм Леонова и добавленный к кораблю шлюз сделали его слишком тесным для третьего космонавта. Но это была замечательная миссия. Во время этого полета в марте 1965 года Алексей Леонов стал первым человеком, совершившим выход в открытый космос, подвиг, который чуть не убил его. Его костюм расширился в вакууме космоса, и ему пришлось выпустить немного кислорода, чтобы уменьшить его до размеров, достаточных для возвращения в шлюз. Если этого было недостаточно, экипаж приземлился вне цели в густо заросшем лесном районе и был вынужден провести ночь в лесу с бродящими волками. Спасательные команды на лыжах добирались до места посадки на следующий день, и космонавтов все еще нельзя было спасти. Только на третий день, когда они смогли расчистить площадку для вертолета, их транспортировали из леса.
Дальнейшие миссии "Восход" не проводились. Вместо этого, в значительной степени по политическим причинам, советские усилия переключились на новый разрабатываемый космический корабль: "Союз".
Союз
"Союз", подобно модификации "Востока", был прямым ответом на "Аполлон". Но этот космический корабль имел технологические изменения, чтобы быть наравне с американскими разработками, и был задуман Сергеем Королевым, главным конструктором Советов и движущей силой за ранними достижениями страны в космосе.
"Союз" был разработан как космический корабль, который в конечном итоге должен был доставить космонавтов на Луну. Таким образом, он мог маневрировать на орбите для выполнения стыковки и докинга. Ранние планы миссии предусматривали стыковку "Союза" с лунными ступенями, ожидающими на орбите Земли, доставленными на предыдущих запусках, что напоминало рассматриваемый NASA режим орбитальной стыковки для "Аполлон". Поздние планы предполагали профиль стыковки на лунной орбите, подобный "Аполлону". Так или иначе, маневренность на орбите была необходимостью.
"Союз" также представил новую систему посадки для советов. Как и предыдущие программы, и аналогично "Аполлону", спускаемый модуль "Союза" отделялся от приборного модуля и возвращался самостоятельно. У него было плоское дно в отличие от круглого дна у космических кораблей "Восток" и "Восход", что обеспечивало некоторую подъемную силу во время падения на Землю. Большой парашют развертывался для замедления спуска, и окончательное амортизирование осуществлялось за счет включения ретроракет непосредственно перед приземлением, чтобы смягчить удар. Это был первый случай, когда космонавты оставались внутри своего космического корабля во время посадки.
Поскольку "Союз" был разработан для поддержки советской лунной программы, он имел версии для отработки всех элементов, таких как стыковка и докинг на земной орбите, перед поездкой на Луну. Он разрабатывался в фоновом режиме, пока летали программы "Восток" и "Восход", что означало, что множество вещей изменилось в советской космической программе до первого полета "Союза". Многое изменилось и в Советском Союзе в целом.
В 1964 году Леонид Брежнев успешно осуществил переворот против премьер-министра Никиты Хрущева. Экипаж "Восхода 1" получил телефонный звонок на орбите от одного лидера и на следующий день приземлился, обнаружив нового руководителя страны.
Что касается космоса, Брежнев был столь же требовательным, как и Хрущев, настаивая на запусках, совпадающих с важными датами и национальными событиями. Но быстрый темп, который советская космическая программа наслаждалась с самого начала, замедлился после смерти Сергея Королева в 1966 году от осложнений после операции. Его преемник, Василий Мишин, оказался под давлением, чтобы соответствовать срокам, установленным премьер-министром, и это началось с первой миссии "Союза".
Первый запуск
Детали новой программы первого запуска хранились в строжайшей тайне. Затем, 20 апреля 1967 года, были подтверждены основной и запасной пилоты — Владимир Комаров и Юрий Гагарин соответственно. Запуск был запланирован на 23 апреля.
День запуска отметили простым пресс-релизом, заявляя, что "Союз 1" — это первая миссия в новой программе. Но проницательные наблюдатели заметили, что миссия имела числовое обозначение, что было необычно для советских полетов. В программах "Восток" и "Восход" первой миссии присваивали числовое обозначение только после того, как летел второй. Появились догадки о секретном плане одновременного запуска второй миссии "Союз", и эти подозрения оказались не так далеки от истины.
План полета для "Союза 1" был сложным и рискованным. Согласно плану, Комаров должен был запуститься 23 апреля. На следующее утро, Валерий Быковский, Алексей Елисеев и Евгений Хрунов должны были запуститься на "Союзе 2". "Союз 1" был более совершенным космическим кораблем, поэтому его задачей было маневрировать для стыковки с "Союзом 2". После стыковки два космонавта должны были переодеться в скафандры и перейти из "Союза 2" в "Союз 1" через открытый космос. "Союз 2" должен был приземлиться с одним космонавтом на борту, а Комаров с полным экипажем — в "Союзе 1".
Но этот план был слишком амбициозен для первого полета "Союза". Многие инженеры и космонавты сомневались в безопасности не только плана перехода, но и самого корабля. Беспилотные испытательные полеты выявили серьезные проблемы и пережили неудачи, которые могли бы убить человека на борту. Некоторые инженеры выразили свои опасения. Они хотели действовать осторожно и продолжать беспилотные испытания, пока все недостатки не будут устранены, но, конечно, больше беспилотных тестов отодвинуло бы первый запуск, а Брежнев хотел, чтобы новая программа началась как можно скорее. Он хотел полет до 1 мая, чтобы миссия совпала с Национальным днем солидарности трудящихся. Возвращение к пилотируемым миссиям должно было еще раз продемонстрировать советскому народу, на что способна социалистическая система.
Дмитрий Устинов, член политбюро, установил окончательную дату запуска и оказал давление на Мишина запустить вовремя. Он также оказал огромное давление на Комарова, заставляя его лететь, дойдя даже до того, что лишил космонавта всех его военных наград, если тот откажется.
Комаров с опаской отнесся к заданию. Он знал о недостатках космического корабля и сомневался в его готовности к полету вообще. Виктор Евсиков, инженер команды разработки "Союза", знал, что космический корабль не был полностью готов. Мишин отказался подписать акт о годности спускаемого аппарата к полету. За несколько недель до запуска было известно о 203 недостатках космического корабля, и группа космонавтов и инженеров составила десятис страницный отчет, перечисляя все из них. Но передача отчета в нужные руки стала отдельной проблемой. Советская система склонна винить и наказывать вестника плохих новостей.
За несколько дней до запуска, охранник КГБ Юрия Гагарина и близкий друг Вениамин Руссаев взял на себя эту сложную задачу. После ужина с Комаровым и его женой однажды вечером, Руссаев узнал о серьезности ситуации. Когда Комаров провожал Руссаева к двери в конце вечера, он обратился к офицеру КГБ и прямо сказал: «Я не вернусь с этого полета». Комаров объяснил, что у него нет выбора, кроме как лететь. Если он откажется, Гагарин полетит на его месте как его запасной, и он не мог отправить близкого друга и национального героя на смерть.
Руссаев передал отчет. Ничего не изменилось в отношении миссии, и Руссаева запретили взаимодействовать с космонавтами или кем-либо, связанным с космической программой. Он даже не прочитал отчет.
Политическое давление было наибольшим. Миссия была разрешена.
Смертельный полет
Напряжение было ощутимым, когда наступило утро 23 апреля. Члены прессы вспоминали, что Юрий Гагарин казался особенно взволнованным. Он не должен был одеваться и идти на стартовую площадку с Комаровым, но настоял на том, чтобы его тоже одели в скафандр. Это было странным требованием, учитывая, что характер полета Комарова таков, что ему не требовался скафандр давления. Его космический корабль имел шлюз, через который космонавты, совершающие выход в открытый космос, должны были перейти в "Союз 1". Предполагалось, что Гагарин либо пытался втиснуться в кабину, чтобы спасти жизнь своего друга, либо надеялся, что его наличие в скафандре заставит официальных лиц надеть скафандр и на Комарова. Некоторые даже задавались вопросом, не пытался ли Гагарин нарушить процедуры запуска достаточно, чтобы отменить миссию.
Это не сработало.
Комаров запустился в 3:35 утра 23 апреля 1967 года. "Союз 2" был готов к запуску на следующее утро.
"Союз 1" столкнулся с проблемами почти сразу же, когда одна из солнечных панелей не развернулась. Космический корабль был обездвижен, двигаясь дальше с половиной необходимого запаса энергии. Комаров пытался развернуть панели вручную. Он даже пытался ударить космический корабль там, где панель соединялась снаружи, но его попытки освободить ее были тщетны. Застрявшая панель повлияла на его систему навигации; она блокировала звездные и солнечные приборы, не позволяя крышке совсем открыться. Ко второму орбиту Комаров боролся за контроль над своим положением, стабилизацией вращения и работой двигателя.
Борис Черток и его команда, которые взяли на себя управление миссией после запуска, пытались найти решение проблем Комарова, отчаянно пытаясь предложить ему решение, прежде чем его батареи разрядятся.
К 10 утра ситуация на борту "Союза 1" стала настолько плохой, что запуск "Союза 2" был отменен, хотя некоторые источники утверждают, что "Союз 2" был готов к спасательной миссии для ручного исправления солнечной панели, но был отменен из-за неблагоприятной погоды.
Инженеры на земле разработали план по возвращению Комарова на его 17-й орбите с запасными вариантами на орбитах 18 и 19, задолго до того, как батареи разрядятся. Процедура потребовала от Комарова вручную выровнять свой космический корабль для ретроракетного торможения, включить двигатель на 150 секунд, затем удерживать свое положение во время входа в атмосферу. Это не было частью его подготовки, но он был отличным пилотом и вполне мог справиться с этим.
Немного до 6:20 утра 24 апреля Комаров включил двигатель ретротяги. Ему кратковременно удалось ориентировать свой космический корабль, но не удержать его. Он сообщил о включении ретротяги, но команда отказа в компьютере преждевременно отключила двигатели. С земли телеметрия подтвердила, что спускаемый модуль отделился от приборного модуля и что он собирался приземлиться вне цели.
Но проблемы с длительным приземлением не были единственной бедой Комарова. С развернутой только одной солнечной панелью космический аппарат был несбалансирован. При входе в атмосферу "Союз 1" начал вращаться, и ситуация ухудшалась по мере уплотнения атмосферы. Поскольку Комаров не мог контролировать свою ориентацию, он не мог нейтрализовать вращение, что означало, что он не мог использовать аэродинамические возможности космического корабля. "Союз 1" падал как камень.
"Союз 1" ударился о землю на полной скорости с силой 2,8-тонного метеорита, мгновенно сплющив капсулу. Сила удара вызвала срабатывание ретроракет, которые должны были включиться перед посадкой. Они подожгли остатки космического корабля.
Спасательные силы на вертолете запустили флажок в воздух над местом крушения, чтобы указать местоположение ближайшим группам. Использованные флажки были цветные, но без флажка, означающего "погибший космонавт", они запустили тот, который означал "космонавту нужна срочная медицинская помощь" над местом крушения. Только когда наземные группы прибыли, они поняли, что почти не осталось шансов спасти космонавта. Они засыпали огонь землей, чтобы задушить пламя, но обугленный космический корабль обрушился под весом, превратившись в небольшой холм с люком, торчащим из вершины. Они быстро изменили тактику, откопав космический корабль в попытке достать человека, которого считали застрявшим внутри. Когда они достаточно очистили землю, чтобы открыть люк, они обнаружили останки Комарова, все еще сидящего на месте. Его гарнитура все еще плотно прилегала к ушам.
Смерть Комарова официально была приписана множественным травмам черепа, спинного мозга и костей. Пресс-релиз, объявляющий о его смерти, не упоминал о крушении, которое привело к этим травмам. Также не было публичного упоминания о том, что парашют не раскрылся. Однако парашюты стали объектом расследования после полета.
На "Союзе" было два парашюта — меньший тормозной парашют, который развертывался первым, вытягивая за собой большой основной парашют из его кожуха после надувания. Но основной парашют так и не развернулся. Система работала безупречно во время испытаний с полномасштабными падениями и статическими испытаниями механизма выпуска. Не было указаний на то, почему она не сработала на этой миссии.
Снова появились догадки. Некоторые полагали, что парашют был неправильно упакован. Другие думали, что парашют был слишком большим для контейнера, поэтому застрял, когда пришло время его выпуска.
Борис Черток предложил другую возможность в своих мемуарах. Он объяснил, что "Союз" был покрыт термозащитным полимером, клееподобным веществом, которое было запечатано на аппарате в автоклаве. Когда космический корабль Комарова поместили в автоклав, пакет с парашютом остался открытым, оставив эту часть сборки незавершенной. Полимер мог легко просочиться в открытый пакет с парашютом, склеив его. Версии космического корабля, проходившие испытания, не попадали в автоклав, поэтому это не могло быть обнаружено в неудачном тесте.
Формальные рекомендации после миссии включали изменение формы контейнера для парашюта с цилиндра на конус, чтобы увеличить его объем, полировку внутренних стенок для уменьшения трения при задержке и фотографирование процесса установки парашюта шаг за шагом, чтобы проверить, что он упакован правильно. Также в список улучшений входила разработка лучшего механизма экстренного разделения для запасного парашюта.
"Союз 1" в ретроспективе
Независимо от того, мог ли исправный парашют спасти жизнь Комарова, остается неясным. Советская космическая программа долгие годы была окутана тайной, и многие детали стали известны только недавно, не без конфликтов. Версия событий Чертока была оспорена его коллегами-инженерами, в основном из-за 203 дефектов, указанных космонавтами и инженерами в предварительном отчете перед запуском; возможно, был еще один элемент, который значительно способствовал аварии. Большинство не верят, что миссия могла быть выживаемой даже с идеально упакованным парашютом.
Также есть вопросы по поводу истории Руссаева. Историки полагают, что он мог придумать свое участие в истории или преувеличить свою роль в миссии. Другие даже не уверены, что десятистраничный отчет существовал; это могло быть не меморандумом. К сожалению, это один из вопросов, на который может так и не быть дан ответ, поскольку физический документ так и не был найден.
Современный "Союз" отражает десятилетия улучшений по сравнению с этой первоначальной моделью, но проблемы с системой посадки все еще не исчезли. Система посадочных ракет выходила из строя, подвергая экипажи более жестким, чем обычно, посадкам. Однако развертывание парашютов стало невероятно надежным с момента рокового полета Комарова.