Корабли уходят к планетам

Эпилога не будет

…А «Марсы» шли. Шли, подчиняясь неумолимым законам небесной механики и воле создавших их людей. Луноход раз за разом побеждал ночную стужу и с рассветом отправлялся в новый поход по лунному морю.

Но Главного конструктора уже не было в живых.

Через четыре месяца, ранним марсианским утром, «Марс-3» совершил мягкую посадку в южном полушарии планеты, в светлой продолговатой зоне Фаэтонтис, названной так в честь сына бога Солнца Фаэтона.

Приоритет первой мягкой посадки на Марс так же, как на Луну и Венеру, навсегда остался за советской наукой. И во все эти мировые достижения внес выдающийся вклад Георгий Николаевич Бабакин.

Есть на карте Луны кратер Бабакина. Есть на карте Марса кратер Бабакина. Есть ученики и последователи Бабакина — продолжатели его дела.

«Луна-20», совершив дерзкий бросок в лунные горы, взметнувшиеся между Морем Изобилия и Морем Кризисов, привезла новые образцы лунного камня. «Луна-24» провела глубинное бурение в Море Кризисов, и в непроходимой сибирской тайге, у озера Самотлор, мы приняли ее бесценный подарок.

Луноход номер два в кратере Лемонье, что на окраине Моря Ясности, мужественно пробивался к лунным горам.

К Венере шли новые «Венеры», к Марсу новые «Марсы».

И в живом металле машин отражалась звезда Бабакина.

А сейчас хочется рассказать о недавней весьма интересной и весьма необычной работе, принесшей советской науке и технике приоритет. Но вначале небольшое отступление.

В мае 1983 года проходили первые Дни «Комсомольской правды» на Экибастузском топливно-энергетическом комплексе. Пригласили выступить перед горняками Экибастуза и меня. Считая, что люди уже привыкли к всевозможным космическим достижениям, я начал так: «Давайте все же подивимся мощи современной науки: в данный момент Венеру и Землю разделяют 143 миллиона километров, и тем не менее сейчас я вам покажу „венерианский“ грунт». Зал взорвался аплодисментами.

Как же был осуществлен этот уникальный эксперимент?

…Обычно очень спокойный, очень уравновешенный, Мстислав Всеволодович Келдыш был сильно взволнован. Еще вчера не знали, приедет ли он в Центр управления полетом на посадку «Венеры-9» (он был болен). Ему позвонил Председатель государственной комиссии: «Мстислав Всеволодович! Получена панорама…» Не прошло и часа, как академик появился в ЦУПе. Перед ним положили совершенно «тепленькую» (первую в истории космонавтики, так потом напишут) панораму венерианской поверхности.

К Келдышу подошел заместитель главного конструктора:

— Как вы оказались правы, Мстислав Всеволодович!

— При чем тут я. Это вы, вы прекрасно сработали. Поздравляю, поздравляю вас…

Разговор этот имел давнюю историю.

Однажды к М. В. Келдышу приехал Г. Н. Бабакин с несколькими сотрудниками КБ, чтобы доложить президенту Академии наук о ходе очередных работ. Теоретик космонавтики был доволен докладами, совещание спокойно завершалось. И вдруг:

— Георгий Николаевич, а когда вы собираетесь передать «картинку» с поверхности Венеры?

Что и говорить, вопрос оказался неожиданным. Ведь, чтобы получить панораму, надо было создавать принципиально новую машину с принципиально новой радиолинией, способной передавать на Землю огромный объем информации с неизмеримо большей (в сотни и даже тысячу раз!) скоростью передачи. Но не только это было главным…

— Мстислав Всеволодович! Но там же, как считают планетологи, почти абсолютный мрак! Какое тут телевидение?

— Не знаю, не знаю… А может, они ошибаются, планетологи. Сколько раз уж бывало: предполагаем одно, а оказывается совсем другое. Ведь нельзя исключать, что освещенность там приличная. Давайте измерим при очередном пуске. Нет, «картинка» очень нужна…

Не будучи геологами, все, конечно же, понимали, какое, без преувеличения, революционное значение в деле исследования чужой планеты приобретает получение изображения ее поверхности.

— Что ж, Мстислав Всеволодович, мы подумаем.

…И вот теперь перед ученым лежала удивительная картина, доносящая дыхание далекого и загадочного мира. (Жаль, что ее не мог увидеть Г. Н. Бабакин). Россыпь камней с острыми гранями…

…Завершился сеанс связи с «Венерой-9», затих радостный ЦУП. В кабинете директора остались лишь М. В. Келдыш, Председатель госкомиссии, заместитель главного конструктора, другие руководители программы.

В креслах сидели безмерно счастливые и безмерно усталые от бессонной, полной тревог и волнений ночи люди, первыми из землян увидевшие далекий мир.

— Ну-с, друзья, а что дальше? — тихо произнес один из них.

Взоры всех присутствующих устремились к Келдышу.

— Вам самое время сейчас поспать, а не предаваться мечтам, — одними глазами улыбнулся ученый. — Но, думаю, некоторые прикидки можно сделать и сейчас. Раз освещенность там вполне приличная, надо получать снимки более высокого качества и цветные. Да-да, цветные. Это ясно. Но главное — надо как следует пощупать тамошний грунт. Определить химический состав. Не мне вам говорить, как это важно — сравнить его с земным.

— Мстислав Всеволодович, — встрепенулся заместитель главного, — насколько мне известно, приборов для определения химсостава, которые могли бы работать в условиях Венеры, не существует.

— Да, вы совершенно правы. Их нет, и вряд ли они будут созданы в обозримом будущем. Возможен другой способ исследования грунта на борту. Но он требует разреженной среды. Говоря по-старинному, двести — двести пятьдесят миллиметров ртутного столба. Мне уж к паскалям, наверное, не привыкнуть, — улыбнулся академик. — Так что придется, видно, затаскивать грунт внутрь, а там уж исследовать.

— Внутрь?! Да мы все силы бросили, чтобы не пустить жар внутрь. «Шуба» какая толстая, литий, бериллий, тысячи ухищрений.

— Но другого выхода, наверное, нет. У вас же нетривиально мыслящие конструкторы. Поставьте перед ними задачу.

…Борис Борисович Арустамов весело закричал:

— А, на ликбез пожаловал! Давно пора! Сейчас чертеж подпишу и займусь с тобой.

Б. Б. Арустамов — опытный конструктор, специалист по приводам.

— Значит, так, — Арустамов энергично задвигал карандашом по чертежу, — садимся на Венеру, полминуты выжидаем, когда улягутся переходные процессы, и тогда включаем электродвигатель. Двигатель через редуктор и систему тросов — вот таким образом — вращает бур, опускает его на «землю» и с большим усилием прижимает к поверхности. Идет бурение. Потом — бах! — срабатывает пиропатрон перегрузки грунта, мембрана, говоря по-простому, — перегородка, закрывающая вход в вакуумную емкость, прорывается. Получается «обыкновенный» пылесос: снаружи сто атмосфер, а внутри разрежение. Что происходит?

— Забуренный грунт со свистом всасывается в шлюз!

— Верно мыслишь. Тогда пойдем дальше. Теперь срабатывает второй пиропатрон, и шлюз со взятым грунтом отсекается от внешней среды, короче, герметизируется. Но какое давление в шлюзе? Те же сто атмосфер, а нам надо (помнишь?) не более двухсот пятидесяти миллиметров ртутного столба. Что делать?

— Надо сбросить давление…

— Правильно. Вот для этого срабатывает третий пиропатрон, и с его помощью маленький шлюз соединяется с большой десятилитровой емкостью. Какое в ней изначальное давление?

— Десять миллиметров ртутного столба. У тебя же написано.

— Венерианский газ, ворвавшийся в шлюз, растекается по всей емкости, давление падает. Вот теперь грунт можно подавать в зону анализа. Срабатывает, наконец, четвертый пиропатрон, и грунт, как на блюдечке, подается под «светлые очи» анализатора. Насчет блюдечка я немного преувеличил, — расхохотался Арустамов, — пулей подается! Вот так. Вопросы есть?

Подошли совсем молодые конструкторы. Признаться, я давно их видел в КБ и принимал за наших молодых специалистов. Приходили они на работу вместе с нами, а вот уходили позже. Теперь все прояснилось: это были наши смежники.

— Вас интересуют наземные испытания бура? — спросил один из них. Пока прошли только автономные. А вот комплексные в составе фрагментов и экспериментальных машин предстоят в камере с венерианскими условиями.

— А на какие породы рассчитан бур?

— Взять можем практически любую: от базальта, туфа и кончая песчаной.

Мы держим в руках по кусочку черного, тускло поблескивающего на изломах стекла, очень твердого (на стекле обычном остаются глубокие царапины) и тяжелого. Стекло, на первый взгляд, как стекло; впрочем, на второй и третий — тоже.

Перед нами на журнальном полированном столике баночки с серо-зеленым мелким песком — тем же стеклом, но раздробленным в порошок. И тоже ничего необычного.

Если, конечно, не знать заранее, что во всей Вселенной такая порода есть лишь в двух местах. Здесь, в Институте геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского АН СССР (где «стекло» сварили, а потом раздробили) и за 128 миллионов километров от московских Ленинских гор — именно на таком расстоянии от Земли сегодня, 29 мая 1983 года, находится Венера.

Венерианский грунт получен учеными совсем недавно. На это ушел целый год напряженной работы лаборатории исследования планет института. Наш собеседник — заведующий лабораторией доктор физико-математических наук, профессор, лауреат Ленинской премии Ю. А. Сурков.

В марте 1982 года на поверхность Венеры благополучно опустились два советских космических аппарата «Венера-13» и «Венера-14». С них были переданы на Землю уникальные цветные снимки, а установленные на борту грунтозаборные устройства взяли пробы венерианских пород. Затем в дело вступила система «АРАХИС» — автоматический рентгенорадиометрический анализатор химического состава. Облученные внутри титановой камеры атомы химических элементов грунта, как в копилку, попали сперва на заметку бортовой ЭВМ, вычислившей состав и запечатлевшей спектр породы в 256 каналах анализатора, а потом в виде зашифрованных спектрограмм и на приемные антенны Земли…

— Юрий Александрович, расскажите, пожалуйста, поподробнее, как вы готовили эти образцы. Итак, станции передали вам состав элементов грунта…

— Собственно, работа эта началась намного раньше, еще даже до старта станций с Земли. Мы заранее создали целую «библиотеку» спектрограмм земных пород — 200 пород, тысяча спектров!

— Простите, а по какому принципу вы отбирали именно эти породы, а не какие-то другие?

— Прежде всего мы брали то, что ожидали увидеть и на Венере.

— И ваши ожидания оправдались?

— В общем-то, да, что касается пород, исследованных «Венерой-14», — толеитовые базальты в «библиотеку» мы включили сразу. А вот с «Венерой-13» оказалось значительно сложнее. Так вот, когда мы уже получили данные с самой планеты, компьютер из наших двухсот отобрал десять наиболее похожих спектров, потом сузил выбор до трех. С ними мы и начали работать.

— Каким образом?

— Одновременно мы шли двумя путями. Первый — чисто теоретический: компьютер корректировал спектр земной породы, «добавляя» в него «вещества» до совпадения картинки с венерианской. И второй путь — экспериментальный. Определив процентное содержание породообразующих элементов в грунте Венеры, мы смешивали их в необходимых пропорциях, постепенно добавляя и добавляя необходимые окислы. При этом необходимо было учесть влияние температуры (500 °C!), ввести массу других поправок, «добавить» необходимые летучие компоненты — серу, хлор, фтор, и только после этого мы смогли «испечь» аналог венерианской породы. Уверяю вас, это была очень и очень трудоемкая задача.

— И сколько же вариантов грунта пришлось вам создать на пути к этому, окончательному?

— Многие десятки.

— Не могли бы сказать, какой общей массой?

— Во всяком случае речь идет о килограммах…

— Простите, Юрий Александрович, но насколько точно соответствует ваш грунт настоящему? Можно ли быть уверенным, что вы не ошиблись?

— Перед полетом станций наши приборы проверяла очень серьезная комиссия — были проанализированы так называемые темные пробы. Нам представили породы, о составе которых мы абсолютно ничего не знали, мы сняли спектрограммы, и породы увезли. Можете представить, в каком напряжении была вся лаборатория: даже случайная ошибка могла перечеркнуть многолетнюю работу… Но наши приборы справились четко.

— Могут спросить: но что дают нам, землянам, эти исследования чужой планеты, за миллионы километров от нас и наших проблем?

— Не согласен. К нашим земным проблемам эти исследования имеют самое непосредственное отношение. Благодаря им мы сможем ответить на исключительно важные именно для нас вопросы. Назову только один из них, может быть, и не самый главный. Как известно, 70 процентов полезных ископаемых на Земле сформировались в первый миллиард лет существования планеты. Каким образом? На Земле мы этого не узнаем, Венера же или Луна такую возможность дают.

— И последний вопрос, Юрий Александрович. — Очевидно, грунт с Венеры — первый в мире грунт, воссозданный в лабораторных условиях?

— Да. С искусственно созданными породами ученые никогда еще не работали. Даже лунный грунт исследовался «натуральный» — доставленный на Землю советскими автоматическими станциями и американскими экспедициями. Нам пришлось создать совершенно новые методики. И радостно сознавать, что эта работа завершилась успешно.

Незадолго до этой встречи Ю. А. Сурков вернулся из Хьюстона, с XIV лунно-планетной конференции. Доклад советских ученых об их исследованиях Венеры стал там одним из важнейших событий.

Между прочим, само слово «базальт» произошло от греческого, обозначающего «пробный камень». Сейчас пробные камни с Венеры начинают «работать» на Земле.

Приходят к нам, в отдел испытаний, молодые ребята, грамотные, спортивные, красивые. Пришел и Володя Чаплыгин.

Смотрю, как-то загрустил Володя.

— Чего закручинился, «песняр»? (Мы его «песняром» прозвали за гитару и усы).

— Знаете, Юрий Михайлович! Жуть, как завидую вам. Вот ваше время было — так время! Впервые в мире на Луну садились — не знали, мягкая она или твердая. Впервые к Венере прорывались, с марсианской пыльной бурей спорили. С Луны грунт привозили и луноход по Луне катали. А нам что осталось? Будни. Рабочие будни. Сегодня, завтра, послезавтра…

И улыбнулся я, вспомнив себя, ужасно завидующего Алексею Иванову, гладившему зеркальную поверхность первого искусственного спутника Земли и задраивавшему люк за Юрием Гагариным.

И вот теперь Володя участвует в «эксперименте века», как назвали проект «Вега» зарубежные ученые. Эксперимент в своем «апогее» продлится лишь 1/16 секунды и пройдет в 170 миллионах километрах от Земли.

Имеется в виду полет к комете Галлея. Свидание состоится в первой половине марта 1986 года. Нас, землян, на этой встрече должны представлять сразу четыре космических аппарата: «Вега-1» и «Вега-2» (СССР в сотрудничестве с Францией, ФРГ, Австрией, Болгарией, Венгрией, ГДР, Польшей и Чехословакией, «Джотто» (Европейское космическое агентство) и «Планета-А» (Япония).

Но прежде всего: почему такого пристального внимания удостоился этот хвостатый «огненный змей», залетевший из непредставимых далей?

По-видимому, кометы, считают ученые, — это те тела, которые образовались на первом этапе формирования Солнечной системы. Маленькие тела: ядро (конденсированная вода и снег с космической пылью) лишь несколько километров в диаметре. Ядро окружено комой — облаком ионизированного газа и пылевых частиц. А знаменитые газовые хвосты тянутся на миллионы и миллионы километров. Так вот, есть основания предполагать, что кометное вещество и есть первичное вещество протопланетного облака. Есть даже такая экстравагантная теория, будто бы на кометах есть и сложные углеводороды, которые, собственно, и явились предтечей образования земной жизни. Но теорий подобных можно предложить сколько угодно, тем более что о кометах мы до сих пор знаем поразительно мало. Естественно, все это наш интерес подогревает. А комета Галлея к тому же еще и достаточно молода, то есть сравнительно мало огибала Солнце, не так близко от него проходила и не потеряла поэтому большую часть своих летучих компонентов, о чем свидетельствует и ее яркий хвост.

Что добавить? Астрономы наблюдали 29 возвращений кометы Галлея, начиная с 240 года до нашей эры. И ожидаемая сейчас встреча — одна из самых неблагоприятных с точки зрения… именно с «точки зрения»: наблюдать с Земли и со спутников комету будет очень трудно — в момент наибольшего сближения с нашей планетой (11 апреля 1986 года) она будет отделена от нас Солнцем, да и вообще яркость ее окажется значительно ниже, чем в 1910 году.

Но мы встречаемся так редко — раз в 76 лет, что упустить возможность, конечно, было бы непростительно.

Итак, однажды в ходе традиционного обсуждения совместных советско-французских исследований Венеры родилась идея этого необычайно интересного эксперимента: сначала спускаемый аппарат со станции (попутно!) «завернет» на Венеру, а сама станция отправится дальше и проведет исследования кометы. Позднее к проекту «Вега» (Венера + Галлея) подключились и другие его участники. Для координации всех усилий был создан Международный научно-технический комитет, который возглавил академик Р. З. Сагдеев, директор Института космических исследований АН СССР. Техническим руководителем проекта стал Главный конструктор член-корреспондент АН СССР В. М. Ковтуненко.

Какие же задачи ставят ученые перед «Вегой», несущей 130 килограммов полезной нагрузки?

1. Определение структуры ядра кометы и его характеристика.

2. Отождествление первичных молекул (легких).

3. Определение элементного состава пылевых частиц.

4. Определение химического состава комы.

5. Изучение взаимодействий солнечного ветра с атмосферой и ионосферой кометы.

Намеренно (вот так под номерами) сухо перечислено «полетное задание» «Веги», чтобы сразу назвать главную трудность этой экспедиции: аппарат и комета должны пролететь мимо друг друга со скоростью 78 километров в секунду, а ядро, совсем маленькое, пролетит за 1/16 секунды — не заметишь…

Чтобы заметить, пришлось придумать уникальную платформу (в ее создании принимали участие чехословацкие специалисты). Во время эксперимента платформа должна поворачиваться и неотрывно следить за самой яркой точкой в ядре кометы (чуть упустишь — жди еще 76 лет).

…И снова космодром Байконур. Большое впечатление оставляют чистовые камеры, специально сооруженные для отработки «Веги». Прецизионные узлы платформы, новые оптико-электронные системы, предназначенные для изучения кометы, потребовали особой чистоты в помещении. Какой? В одном литре воздуха не должно присутствовать более 1300 частиц размером 0,8 микрона и больше. Это довольно жесткие требования в условиях казахстанской степи с ее пыльными всепроникающими бурями. Чтобы их выполнить, пришлось создавать двухконтурную систему вентиляции. Сначала чистый, кондиционированный воздух подавался в огромный зал МИККО, а уже из него через плотные фильтры гнался в чистовую камеру. В камере создавалось небольшое избыточное давление, поэтому воздух из зала напрямую не мог в нее просочиться.

Немало сил вложил в сооружение камер инженер-строитель Алексей Хрупов. Энергичный, неунывающий, всегда оптимистично настроенный. Вот и сейчас он хлопотал около них, требуя все новых и новых замеров чистоты. Она требует, конечно, неустанных забот: регулярной влажной уборки, строгого выполнения правил шлюзования с заменой обуви и надеванием белоснежных халатов, шапочек и перчаток…

Но вот машина установлена в этом отвоеванном для нее царстве неземной чистоты. На космодром прибывают иностранные специалисты — принять участие во всех сеансах, в которых работает их аппаратура. Никогда еще Байконур не слышал столь разноязычную речь. «Настоящее „вавилонское столпотворение“», — шутили зарубежные гости. Но понимали специалисты друг друга превосходно.

…Сеанс встречи с кометой.

А вот как имитируется здесь, на Земле, сама комета? С помощью лазера. Он лучше других «светильников» отображает ядро кометы. Сложная телесистема должна управлять автоматической платформой при наведении ее «глаз» на комету и передавать изображение на Землю. Волнующее зрелище — комета вблизи! Сейчас оно состоится…

На борт уходит разрешающая радиокоманда. Открывается крышка трехканального спектрометра… Система астроориентации осуществляет режим трехосной стабилизации космического аппарата в направлении на Солнце и звезду Канопус. Включается телевизионная система. Включаются анализаторы плазменных волн, счетчики пылинок кометы, измеритель нейтрального газа.

А вместе с приборами жадно смотрят на мерцание экрана люди. Каждый думает об этом по-своему: «Вот она… Поймали!» Потом спохватывается: «Ах, нет. Это еще здесь, на Земле. На космодроме. На пути к старту…»

И вот в весенние мартовские дни 1986 года произошло то, к чему готовились, к чему стремились. Состоялась встреча, или, как говорят французы, рандеву, аппаратов с кометой. Впервые ученым удалось «пощупать» с помощью специально предназначенных космических роботов вещество кометы и узнать много нового.

А вслед прошли «Планета-A» и «Джотто», и для последнего наши «Веги» служили лоцманами. Кстати, проект наведения зарубежного аппарата на комету, по данным «Веги», так и назывался «Лоцман».

Но все это было потом. А вначале посадочные аппараты и аэростатные зонды советских станций в июне 1985 года провели исследование планеты Венера. Впервые в мировой науке был осуществлен эксперимент по «воздухоплаванию» в небе другой планеты: аэростаты, наполненные гелием, пролетели за 46 часов двенадцать тысяч километров на высотах чуть более 50 километров. Зонды нередко швыряло вверх и вниз, как самолеты в грозу, на двести — триста метров. Сигналы с зондов принимали радиотелескопы Европы и Азии, Австралии и Африки, Северной и Южной Америки. Эксперимент с зондами полностью подтвердил теорию суперротации (суперротация — удивительное явление общего вращения атмосферы над планетой).

Как же трудно рождался этот эксперимент… Сложно было подобрать материал, который мог бы выдержать вснерианские облака из паров и капель серной кислоты, ураганные ветры, скорость которых составляет там шестьдесят — семьдесят метров в секунду. Понадобилось изготовить новую фторлоновую лакоткань. Разработать новую технологию склейки оболочки. Зонды сбрасывали с вертолетов и самолетов… И далеко не сразу пришел успех.

Зачем раз за разом мы направляем в дальние дали дорогостоящие космические машины? Не буду касаться многих проблем: на тему «Космос — землянам» написано немало. Приведу лишь один пример. Так, за одну секунду коррозия уничтожает на нашей планете полторы тонны железа. Одна треть добываемого в мире металла выбывает из технического употребления по причине коррозии. Затраты на борьбу с ней составляют у нас свыше 40 миллиардов рублей в год. Вот почему так важны исследования, направленные на уменьшение этих бед.

Пока не имеет себе равных «лунный способ» борьбы с коррозией.

Подлинной сенсацией оказалось открытие, сделанное группой советских ученых из четырех академических институтов: лунное железо не корродировало в условиях земной атмосферы.

Задумались: почему? Видимо, сделали вывод ученые, все это от солнечного ветра, который неистово бомбардирует своими частицами поверхность Луны. При этом частицы (в основном протоны), захватив кислород лунного вещества, уносят его в космическое пространство, восстанавливая таким образом окисленный металл. Решили поставить опыт с имитацией солнечного ветра. Взяли специальный экран и сделали в нем прорезь в виде слова «луна». Потом поставили кусок обыкновенного железа, загородили тем экраном и подвергли ионной бомбардировке из ускорителя. Шло время, кусок железа давно заржавел и только серебром сверкало слово «луна».

Тогда же обнаружили, что не только частицы лунного железа, но частицы титана, кремния, принадлежащие небесной соседке, не поддаются окислению. Причем стойкость их к коррозии оказалась поразительной. По этому показателю космический металл во много раз превосходит самые лучшие рукотворные стали и сплавы!

Обнаруженное явление 15 ноября 1979 года внесено в Государственный реестр открытий. Оно получило мировое признание. А метод обработки деталей уже используется в ряде отраслей. Вот один из ответов на вопрос: для чего изучать лунный грунт. Подобные результаты, безусловно, сторицей могут окупить затраты на создание сложных космических машин.

Не все герои книги дожили до этих дней. Но и их свет отражается в обшивке новых межпланетных станций. Помня их заветы, продолжают успешно трудиться остальные друзья и товарищи, о ком рассказано на этих страницах.

Вновь и вновь будут уходить в далекий космос наши мирные машины… Полет продолжается. А потому эпилога не будет.