«Восток-1» и «Меркурий»: они положили начало пилотируемой космической Одиссее

12 апреля 1961 год - дата, что вписана в историю мировой космонавтики красными буквами. Именно в этот день стартовал космический аппарат «Восток-1» с Юрием Гагариным на борту. Корабль совершил за 108 минут один виток вокруг земной орбиты. Это был первый в мире полет человека в космос. Способствовал такому триумфу генеральный конструктор Сергей Павлович Королев и его коллеги по опытно-конструкторскому бюро.
Разработка аппаратов серии «Восток» велась с 1958 года. До этого момента летали спутники с кодовыми названиями «ПС» (или «Простейший спутник»). Они выводились на орбиту с 4 октября 1957 года. Потом в августе 1960 года были Белка и Стрелка на аппарате «Спутник-5». И лишь в апреле 1961 года решились на первый полет человека, который длился 1 час 48 минут. За это время Гагарин успел поесть и сделать в журнале карандашные записи - простейшие, но важные для будущей космонавтики опыты.
1961 - это год соревнования между великими державами, США и СССР, за космическое пространство. Поэтому оба государства внимательно следили за успехами друг друга в данной сфере. И когда радиосигналы, идущие от советского космического корабля, запеленговали на американской радарной станции Шамия (на Алеутских островах), то шифровка об этом ушла в Пентагон за 5 минут. Главному научному советнику Кеннеди, доктору Джерому Вейзнеру, прямо на дом ее доставил ночной сторож. И теперь чиновнику предстояло явиться к президенту для доклада: русские опередили США.

Сам полет на «Востоке-1» проходил в полном автоматическом режиме и в полном неведении: как скажется невесомость на космонавте? что он будет испытывать в процессе полета под ее действием? Поэтому перед стартом аппарата космонавту передали конверт с кодом, который приводил в действие ручное управление. Однако есть упорное мнение, что данный код был только психологическим трюком, а управление кораблем так бы и осталось на совести автоматики.
До запуска «Востока-1» было заготовлено 3 варианта сообщения для широкой общественности, два из которых в зависимости от ситуации должен был озвучить сам Юрий Гагарин, а одно подлежало передаче через ТАСС:
• в сообщении №1 говорилось о полном успехе (что и произошло на самом деле);
• сообщение №2 готовилось на случай посадки капсулы за пределами СССР;
• третье сообщение должно было донести информацию о катастрофе.
Кстати, прием с запасной речью впоследствии использовали и американцы, запуская свою космическую программу «Аполлон».
Как только после выхода на околоземную орбиту корабля «Восток-1» стали известны данные о высоте и иных параметрах полета, из Кремля поступила команда о трансляции речи №1.

На Землю Юрий Гагарин спустился не в капсуле. Он был вынужден катапультироваться где-то в 7 км от земной поверхности и воспользоваться парашютом. Причиной такого приземления послужил отказ пиротехнических болтов, которые не отделили приборно-агрегатный отсек от спускаемого аппарата - и это привело к сильной раскачке последнего в плотных атмосферных слоях. Фактически капсулу беспорядочно кувыркало со скоростью 1 оборот в секунду. Кроме того, сам космонавт испытывал не только физические нагрузки, к которым был готов, но и психологические: температура снаружи при стремительном спуске составила 3-5 тысяч градусов, а сама капсула начала трещать.
После того, как Гагарин катапультировался, он и капсула начали спускаться на разных парашютах. И здесь случились еще ЧП. В скафандре космонавта не сразу открылся клапан, через который должен был поступать наружный воздух. И Гагарин едва не задохнулся. Кроме того, во время спуска на парашюте появился риск купания пилота в ледяной воде Волги. Но Юрий, благодаря прекрасной подготовке, сумел, управляя стропами, отклониться от реки на 1,5-2 км. И приземлился на берегу. Но он удалился от запланированного места посадки на 2800 км, а потому его не сразу нашли. Первыми людьми, с которыми ему пришлось столкнуться, были жена местного лесника Анна и ее 6-летняя внучка Рита. Засекли Гагарина военные с помощью радара позже.
При разработке корабля вариант приземления на парашюте рассматривал, как верный, сам Королев. Он сомневался, что человек выживет при ударе капсулы о землю. Тем более, и сам спуск был баллистическим. Т.е. капсула занимала автоматически положение днищем навстречу к потоку аэродинамических сил, а космонавт в это время переносил спуск в наиболее удобном для человека положении - спиной вниз. Недостаток такого спуска - в повышенных нагрузках на пилота и в огромной скорости движения аппарата.
С самим спуском Гагарина произошел не один казус. Согласно международным нормам, чтобы пилот поставил мировой рекорд, ему требовалось оставаться до посадки в летательном аппарате. Т.е. Гагарин должен был остаться в капсуле до момента своего приземления. Этого не произошло. Используя нарушения в спуске, как предлог, США поставили под сомнение сам факт полета. Правда, позже вынуждены были его признать.

5 мая 1961 года американцы тоже запустили свой аппарат Freedom 7 по программе «Меркурий», направив его по баллистической траектории капсулы. Пилотировал ее астронавт Алан Шепард. Дальность полета составила 486 км, высота 187,5 км, длительность всего 15 минут. Но и этого хватило, чтобы он был признан мировым рекордом по высоте, дальности и продолжительности. Более того, несмотря на то, что полет не проходил в космическом пространстве, он таковым считался. Дело в том, что по принятой Международной Федерацией аэронавтики классификации полетов космическим признается тот, который по своей высоте превышает 100 км. А согласно классификации ВВС США - для этого достаточно покорить более 80 км.

После такого «успеха» 29 ноября 1961 года на орбиту Земли вывели капсулу «Меркурий-Атлас-5» с шимпанзе по имени Энос на борту. Обезьяна «обогнула» земную орбиту 2 раза. И через 3 часа 21 минуту ее выловили в акватории Бермудских островов.

А вот советские собаки Белка и Стрелка 17 раз облетели Землю в течение 25 часов. Случилось это 19 августа 1960 года!

Но американцы сдаваться не собирались. И 20 февраля 1962 года запустили с мыса Канаверал корабль из серии «Меркурий-Френдшип-7». На его борту находился подполковник ВВС США Джон Гленн. Его корабль вышел на орбиту Земли через 5 минут после старта на максимально возможную для аппарата высоту в 256 км. Это был первый американский орбитальный полет, который продолжался 4 часа 56 минут и 23 секунды. Этого времени хватило, чтобы астронавт прошел путь, равный почти 122 тысячам км.

Однако за полгода до этого полета состоялся другой: с 6 по 7 августа 1961 года в своей космической Одиссее побывал Герман Титов, которая продлилась без малого 25 часов и 18 минут. В это время он проводил медицинские эксперименты, съемку Земли, ел и спал, вручную выполнил ориентацию корабля. За эти часы космонавт обогнул Землю 17 раз. На тот момент Титову было всего 25 лет. И он вошел в историю как самый молодой космонавт, совершивший самый длительный по времени полет.

Но как только Джон Гленн приземлился, Юрий Гагарин и Герман Титов 21 февраля 1962 года направили ему поздравительные телеграммы.

Подход к проектированию и обустройству первых космических аппаратов у США и СССР был разным. В частности:
• в отличие от «Востока-1» «Меркурий» был по-настоящему пилотируемым. На советском корабле полет проходил в автоматическом режиме, а сам Гагарин больше походил на пассажира. Движение же американского корабля управлялось астронавтом. И одной из основных задач «Меркурия» была ручная ориентация аппарата;
• система жизнеобеспечения «Востока-1» в случае проблем с тормозной двигательной установкой (ТДУ) позволяла космонавту прожить неделю, а сам аппарат в любом случае упал бы на Землю. А вот астронавту на «Меркурии» не повезло: ему отводилось только 1,5 суток. Иными словами, отказ ТДУ грозил неминуемой смертью
пилоту;

• на обоих кораблях космонавты находились в скафандрах. Но на «Востоке-1» человек дышал воздухом, по составу близким к земному, и давление было в 1 атмосфер. А вот пилоту на «Меркурии» достался чистый кислород. Это позволило уменьшить вес атмосферы, но принесло неудобства астронавту: при выведении корабля на орбиту ему пришлось выпускать атмосферу из капсулы, а при спуске с орбиты - снова выравнивать давление;
• в разработке инструментальных панелей у «Востока-1» участвовали те же инженеры, какие занимались проектированием ракеты. В итоге они добились минимализма и одновременно высокой функциональности панелей. Что сказалось на удобстве управления и на надежности приборов. А для разработки панелей инструментов для проекта «Меркурий» были приглашены конструкторы самолетов. И они создали инструментарий почти идентичный самолетному - с огромным числом разнообразных приборов.
Однако, несмотря ни на что, оба корабля являли собой вершину инженерной и технической мысли. Более того, многие идеи, какие были использованы при их создании, востребованы и сегодня.