Шрифт:
Конструктивно «Е-2» изготовили в виде герметичного сварного цилиндрического контейнера из алюминиевого сплава со сферическими днищами (длина контейнера – 1,3 м, средний диаметр – 94 см).
Станция «Е-2» (рисунок А. Шлядинского)
На наружной поверхности устанавливались панели солнечных батарей, жалюзи системы терморегулирования, антенны радиокомплекса, иллюминаторы, датчики научной аппаратуры, датчики и микродвигатели системы ориентации. Внутри на раме разместили аппаратуру радиокомплекса, автоматики, научных исследований, фототелевизионный комплекс «Енисей» и буферные батареи электропитания.
Самый важный элемент «лунника» – фототелевизионный комплекс «Енисей» – разработали сотрудники ленинградского НИИ-380 [149] . Это был не просто фотоаппарат, но и проявочное устройство, и радиопередатчик полученных после обработки изображений. Устройство имело два объектива с фокусными расстояниями 200 и 500 мм для одновременной съемки двух кадров в двух масштабах Эта методика оснащения телевизионной системы двумя телекамерами («сменными объективами») потом многократно использовалась в космических аппаратах, создаваемых для изучения Солнечной системы. Объектив с фокусным расстоянием 200 мм формировал изображение диска Луны, полностью вписывающееся в кадр. Крупномасштабное изображение Луны выходило за пределы кадра, но давало увеличение четкости. В обоих случаях формировались телевизионные кадры с четкостью не ниже 1000 элементов в строке при 1500 строках в кадре.
149
НИИ-380 впоследствии получил известность как Всесоюзный научно-исследовательский институт телевидения (ВНИИТ).
Межпланетная станция «Луна-3»: вид со стороны иллюминатора, через который проводилась съемка обратной стороны Луны
В процессе проектирования рассматривались два комплекта фототелевизионной аппаратуры – в итоге остановились на том, который создавался для станции «Е-2А». Ее и приняли к дальнейшей разработке.
Комплекс бортовой фототелевизионной аппаратуры «Енисей» для станции «Луна-3»
Система ориентации станции «Е-2А» включала комплект из восьми датчиков положения Солнца, блок датчиков положения Луны, блок датчиков угловой скорости, систему исполнительных органов (микродвигатели, работающие на сжатом азоте) и счетно-решающий блок, преобразующий сигналы датчиков в команды. Это была первая система активной ориентации космического аппарата. Ее общая разработка, изготовление и испытание проводились в Научно-исследовательском институте № 1 Министерства авиационной промышленности (НИИ-1 МАП) [150] под руководством Бориса Викторовича Раушенбаха [151] .
150
НИИ-1 МАП был наследником Реактивного научно-исследовательского института (РНИИ). Сегодня носит название Исследовательский центр имени М. В. Келдыша (ФГУП «Центр М. В. Келдыша» ГНЦ РФ) и является одной из ведущих научных организаций России по ракетным двигателям и энергетическим установкам.
151
Раушенбах Борис Викторович (1915–2001) – советский физик, инженер-конструктор. После окончания школы пошел работать на Ленинградский авиационный завод № 23. В 1932 году поступил в Ленинградский институт инженеров гражданского воздушного флота (ЛИИ ГВФ), увлекался планеризмом. За полтора года до окончания института переехал в Москву, где работал в РНИИ, в отделе С. П. Королёва, который занимался тогда крылатыми ракетами. После смены руководства РНИИ Б. В. Раушенбаха отстранили от конструкторской работы, и он занялся теорией горения в воздушно-реактивных двигателях. В 1942 году Б. В. Раушенбаха как этического немца отправили в трудовой лагерь. Но на него обратил внимание авиаконструктор В. Ф. Болховитинов и договорился об использовании заключенного в качестве «расчетной рабочей силы». Новый руководитель РНИИ (НИИ-1 МАП) М. В. Келдыш добился возвращения Б. В. Раушенбаха в Москву. В 1955–1959 годах Б. В. Раушенбах, перейдя на работу к С. П. Королеву, выполнил пионерские работы по ориентации космических аппаратов. В 1986 году стал действительным членом Академии наук. Преподавал на Физико-техническом факультете МГУ, впоследствии выделившемся в Московский физико-технический институт. В 1959 году стал профессором, более 20 лет заведовал кафедрой механики МФТИ.
Необычной была и конфигурация солнечных батарей. Дело в том, что на всей траектории полета, кроме участка фотографирования, станцию не ориентировали на Солнце. В то же время для выполнения всей программы ее аккумуляторы нуждались в постоянной подзарядке. И тогда после сложных расчетов была выбрана такая форма солнечных батарей, которая позволяла бы при любом положении станции относительно Солнца получать электроток практически одинаковой величины.
Полукомплект автомобильного варианта приемного телевизионного комплекса «Енисей-I»
Поскольку бортовая передающая камера могла работать в двух режимах – «быстром» и «медленном», – то и приемная аппаратура была разработана двух видов под шифрами «Енисей-I» и «Енисей-II» соответственно. Аппаратура создавалась как в стационарном, так и в мобильном варианте, причем во втором случае приемные комплексы размещались в автомобильных «кунгах». После изготовления и наладки приемные комплексы были отправлены на НИП-6 и временный НИП-41Е.
Станцию «Е-2А» № 1 привезли на полигон Тюра-Там в августе 1959 года, однако еще целый месяц понадобился на тестирование всех ее систем и устранение различных замечаний. Лишь 25 сентября разработчики заявили о готовности станции к полету.
Автомобиль-шасси «ЗИЛ-130» с кузовом КУНГ; в таких были размещены приемные комплексы «Енисей-I», «Енисей-II» и «Селигер»
Запуск «Е-2А» ракетой «Р-7А» (8К72, «Восток-Л», № Л1-8) состоялся 4 октября 1959 года – в советской прессе прошло сообщение о старте «Луны-3». На измерительный пункт в Крым вылетел сам Сергей Павлович Королёв с соратниками – ему хотелось одним из первых увидеть обратную сторону Луны.
«Луна-3» вышла на эллиптическую орбиту с апогеем 480 тыс. км и перигеем 47,5 тыс. км. Траектория полета была выбрана с таким расчетом, чтобы в момент максимального сближения с Луной (6200 км) аппарат находился от нее южнее, а на полученных снимках было видно достаточное количество известных объектов – это понадобится позднее для «привязки» к существующим астрономическим картам.
Съемка проводилась 7 октября, когда Солнце освещало около 70 % обратной стороны спутника Земли. «Луна-3» сфотографировала почти половину поверхности Луны, из них две трети – невидимой с Земли стороны. Закончив съемку, «Енисей» автоматически осуществил проявку экспонированной пленки, которая после этого была перемотана в специальный накопитель. Принятый с борта телеметрический сигнал показал, что камера «Енисей» сработала. Но есть что-нибудь на пленке или нет, поначалу было не ясно. Поступила команда включения аппаратуры станции на передачу телевизионного сигнала. Сначала пошло изображение тест-строки, впечатанной на фотопленку еще на Земле. Окрыленные успехом руководители космической программы приняли решение о включении лентопротяжного устройства. И вот во время очередного сеанса связи с «Луной-3» фиолетовая точка на экране монитора начала строчка за строчкой выписывать первое изображение лунной поверхности. И хотя этот и последующие кадры принимались из космоса изрядно подпорченные «помехами», восторгу ученых и ракетчиков не было предела.