Олег Ивановский - Впервые. Записки ведущего конструктора
Желание, продиктованное извечным стремлением человека познать непознанное, вытащить еще одну тайну из скопища тайн природы… Цели и задачи «Луны-3» должны были быть детально проработаны и обоснованы. Нужно не только посмотреть, но с умом посмотреть. Быть может, не только сфотографировать. Быть может, потом по фотографиям и карту составить. Нет, пожалуй, такое пока было не по плечу. Ведь с тех пор, как триста пятьдесят лет назад Галилео Галилей впервые увидел и зарисовал лунные образования, определил по длине теней высоту наибольших лунных гор, а в середине XVII века польский астроном Ян Гевелий нарисовал карту видимого полушария Луны, ничего принципиально нового не появилось.
Одной из лучших лунных карт нашего времени считались карты так называемого фотографического атласа Луны американского астронома Дж. Койпера. Минимальные лунные образования, отмеченные на этих картах, имели поперечник 800–1000 метров. Но это была карта видимой стороны Луны. А невидимая? Вот если бы получить ее полную фотографию.
Но… здесь было «но», и не одно. Если на фотографии будет полностью вся невидимая сторона Луны и ни кусочка «старой знакомой» — видимой, то как привязать к лунным координатам эти новые образования? Значит, обязательно нужен и «старый» кусочек Луны. Это одно «но». И второе. Если снимать всю невидимую часть Луны, то ее должно освещать Солнце. Что это значит? А то, что Луна должна быть в фазе новолуния (освещена ее не видимая с Земли сторона, а видимая с Земли — темная). Где должен находиться фотограф — наша станция? За Луной, на линии «Земля — Луна — станция — Солнце». И при этом полная невозможность радиосвязи со станцией (она ведь будет за Луной). К тому же Луна будет освещаться Солнцем прямо «в лоб», как бы из-за затылка фотографа. Получатся ли при этом качественные фотографии?
Да, было о чем подумать, над чем поломать голову. Исследования баллистиков показывали, что для формирования облетной орбиты станции необходимо использовать притяжение самой Луны. Пусть она поможет разгадке своих секретов! Но это возможно только при относительно близком прохождении станции от Луны, а если она пройдет в нескольких десятках тысяч километров от Луны, то влияние последней будет весьма невелико. В таком случае по форме траектория будет близка эллипсу. Подобную траекторию получить несложно.
Но при запуске станции с территории Советского Союза из северного полушария возвращение ее к Земле будет происходить со стороны южного полушария. Как же вести прием информации? Ведь приемные пункты расположены только на территории нашей страны, в северном полушарии. Нет, этот вариант явно не подходил. Надо было искать другое решение. Летели дни и ночи, ночи и дни… И вот решение, достойное мастера! Как красивый росчерк каллиграфа, легла траектория на бумагу, Была она не простая, а с «подныриванием», или, если по-научному окрестить, пертурбационная. Она освободилась от недостатков классической предшественницы — эллиптической траектории. Расчеты показывали, что станция подлетит к Луне со стороны ее южного полушария, плавно изменит свой путь, обогнет Луну с юга на север, заглянет на «ту» ее сторону и направится обратно к Земле… Словно как в далеком детстве: играешь в салочки, бежишь, на бегу схватишься рукой за молодую березку, бистро обернешься вокруг нее, сбив с толку догонявшего, и вот уже бежишь обратно.
Но мало было Луну облететь. Главная цель — фотографирование. В группе Глеба Юрьевича специалистов по фотографии не было. Но проектант на то и проектант, чтобы знать все. Один из инженеров засел за основы фотографической техники. У нас, конечно, не собирались создавать фотоаппаратов. Для этого есть специализированные организации. Но сколько раз специалистам приходилось фотографировать Луну с близкого расстояния? Нисколько. В подобных делах опыта ни у кого на всем белом свете не было. Необходимо было не только изучить фотографическую технику, но и понять, как ее применять в новых условиях. Да и со смежником нужно было разговаривать на профессиональном языке. Ведь марку космического проектанта надо держать высоко.
Основы фотографической науки и техники были освоены достаточно быстро. Последовали встречи со специалистами. Одна, другая. Разошлись, подумали, посчитали, сделали наброски. Опять сошлись. И вот предложение: специальное фототелевизионное устройство ФТУ. В названиях космических устройств почти всегда есть слово «специальное». Оно употребляется совсем не для того, чтобы подчеркнуть какую-то особенность, исключительность. Ведь действительно, готового, уже применявшегося где-нибудь, на первых космических аппаратах почти не было. Уж очень необычными оказывались условия работы приборов и механизмов. Нужен был аппарат, умеющий фотографировать небесное тело, да еще такое, как Луна, работающий в условиях невесомости и воздействия космических лучей, способный передать полученное изображение по радио на Землю.
Разработчики ФТУ, как говорится, пуд соли съели, пока согласовали с проектантами технические характеристики. Ведь им нужно было создавать ФТУ, а нам — станцию с этим ФТУ. Им нужно было получить от нас в свое распоряжение икс килограммов веса, а у нас его было икс минус пять. Им нужно было игрек ватт электрической мощности, а у нас этой мощности было для них игрек минус десять! Им нужен был определенный диапазон температуры, а у нас он получался существенно шире… Но что поделаешь, такова участь проектантов — развязывай узелки, снимай противоречия! Итак, ФТУ. Прежде всего это, конечно, фотоаппарат, затем — устройство для автоматической обработки пленки на борту, лентопротяжный механизм, система передачи изображения и общие для всех телевизионных устройств блоки синхронизации, питания, управления и контроля.
После долгих размышлений и консультаций фотоаппарат решили делать двухобъективным, с разными фокусными расстояниями. Как известно, от величины фокусного расстояния объектива зависит масштаб изображения. Один объектив был выбран с фокусным расстоянием 200 миллиметров для получения изображения лунного диска во весь кадр, другой — с фокусным расстоянием 500 миллиметров для снимков более детальных. Никаких особых телескопических устройств в фотоаппарате не было. Вот тебе и «специальные» устройства! Примитив! Но этот «примитив», пожалуй, на объективах и кончался.
С двух объективов два изображения должны были одновременно попадать на фотопленку и располагаться рядом. После фотографирования пары кадров лентопротяжка передвигает пленку. Опять работает затвор, но на этот раз с другим временем экспозиции. И так четыре раза. Это одна серия снимков. Потом все начинается сначала. После окончания фотографирования автоматически включается устройство обработки пленки. Она протягивается через резервуар, наполненный обрабатывающим реактивом. Здесь и проявитель, и вода, и закрепитель — все вместе. После химической лаборатории — просушка. Для этой цели предусматривались подогретый до определенной температуры барабан, вентилятор и влагопоглотитель. Обработанная и просушенная пленка должна намотаться на барабан. Там она будет находиться до особой команды — приглашения к передаче на Землю.
Скептик заметит: «Ну, и что? Разве такое устройство — шедевр современной техники?» Нет, конечно. И в 1959 году подобная система не была бы отнесена к шедеврам, если бы все задуманное нужно было делать не в условиях космического полета, невесомости, космической радиации, как известно вуалирующей пленку. И при всем этом ультранадежность и минимальный вес.
Как только речь зашла о создании лунной станции-фотографа, стало ясно, что это будет далеко не «Луна-2». И не только потому, что на новой станции должны стоять ФТУ и новые научные приборы. Это, так сказать, пассажиры. Их надо умно установить, продумать программу их работы. Были и другие проблемы. Пожалуй, одна из сложнейших — ориентация станции при фотографировании Луны. Все предыдущие спутники и лунные ракеты после отделения от носителя, научно выражаясь, занимали в пространстве произвольное положение, вращаясь вокруг своего центра масс, иными словами, кувыркались. Совершенно ясно, что сфотографировать Луну даже один раз, не говоря уже о целой серии снимков, при таком кувыркании невозможно. Вряд ли нужно приводить здесь какие-нибудь земные аналогии. Хотя, впрочем, пожалуйста: возьмите фотоаппарат с автоматическим спуском, заведите затвор, подкиньте аппарат, пусть он «щелкнет», и ожидайте при этом, что получите собственный фотопортрет. Велик ли будет шанс на успех?
Как обеспечить ориентацию станции? Раздумья, поиски вариантов в конце концов позволили сформулировать требования к системе ориентации. Но требования на станцию не поставишь, нужны приборы. Дальше работать без смежников было бесполезно. Нужно было привлечь дополнительные силы. А это уже выходило за круг возможностей даже Константина Давыдовича. Без Главного тут было не обойтись.