Калуга – Обнинск – Марс. Часть 1

Как Калужская область летает в космос

В 1903 году в Калуге произошло событие космического масштаба, которое мало кто заметил. Такое бывает – случится что-то великое и грандиозное, а людям невдомек или просто непонятно. А что человек не понимает, то он обычно считает это ерундой. Так и к Циолковскому в Калуге относились: большинство калужан числили его по разряду «городских сумасшедших», прозвище у него было – птица.



Константин Эдуардович в 1903 году за свой счет опубликовал брошюру «Исследование мировых пространств реактивными приборами». В этой книжке впервые на свет божий появилась формула, позднее названная его именем – формула Циолковского. Что для большинства обывателей какие-то цифры? Да ничего. А те, для кого цифры были нужны не только, чтобы сдачу считать в булочной, поняли – люди обязательно полетят в космос. Вообще-то фантастика: самый обычный учитель математики и физики реального училища сделал открытие всемирно-исторического масштаба – теоретически обосновал практическую возможность полета в космос.

По его формуле выходило, чтобы оторваться от Земли и не упасть на нее, надо развить скорость 7,9 км/сек, а чтобы полететь на Луну и Марс – 11,2 км/сек. Такие скорости в начале XX века были немыслимы. Спортивные автомобили уже тогда могли разогнаться до 100 км/час, но это всего 0,027 км/ сек, в 292 раза меньше первой космической скорости. Теперь сравним с современным самолетом, который летит в Хугарду, — он за секунду преодолевает 220 метров. Для космоса надо в 36 раз быстрее. Электричка от Калуги до Обнинска идет полтора часа, но если бы она шла с первой космической скоростью, ей бы хватило 10 секунд!

Так вот, величие Циолковского еще и в том, что он предложил инструмент для достижения такой скорости – жидко топливный «ракетный поезд». Этот термин давно вышел из употребления, сейчас говорят – многоступенчатая ракета. Обычно ступеней, или частей, две или три.
Первым такую ракету построил Сергей Королев, она полетела 4 ноября 1957 года и вывела первый спутник на орбиту Земли. Сергей Павлович (как же все завязано!) молодым человеком переписывался с Циолковским. Возможно, они даже встречались в Калуге. Факт их личной встречи не доказан, но это не помешало поставить в Калуге скульптурную композицию – Циолковский показывает Королеву макет ракеты. Сергей Павлович изображен уже как зрелый, 40-летний человек, хотя, если встреча двух великих людей имела место, тогда Королеву было чуть более 20-ти. Сергей Павлович, уже в ранге генерального конструктора, приезжал и в Обнинск, но об этом ниже.

Атомный космос


Впервые Калужская область «поднялась в космос» 3 октября 1970 года, но большинству жителей региона знать это было не положено. Народу сообщили, что на орбиту был успешно выведен спутник «Космос-367». Дикторы телевидения рапортовали: «По данным телеметрической информации бортовые системы, агрегаты и научная аппаратура работают нормально». К тому времени полеты беспилотных кораблей стали делом обычным – полетел, ну и ладно… А спутник был ой какой непростой! Его сердцем была ядерная энергетическая установка «Бук», разработанная в ФЭИ (Физико-энергетический институт). Корабль был по меркам своего времени огромен, длиной 10 метров и массой 3,8 тонн – треть от нее занимал реактор.

Атомный спутник запустили не «баловства» ради. История такая. Космос, как только его начали осваивать, сразу же начал использоваться для шпионажа. Летит себе корабль на высоте 250 км, а фотоаппараты с длиннофокусными объективами щелк-щелк. Чем ниже летит спутник-шпион, тем лучше видно. Но на низкой орбите он живет недолго – огромные солнечные батареи-крылья тормозят полет. Корабль сваливается в атмосферу и сгорает. Запускать на орбиту повыше – видимость ухудшается.
Поэтому решили отказаться от солнечных батарей в пользу ядерного реактора – с ним можно летать низко и долго. Легко сказать, да трудно сделать – американцы, например, немного попробовав эксплуатировать космические ЯЭУ (ядерные энергетические установки), быстро из-за аварий от них отказались.

Да и у нас первый блин вышел комом — «Космос-367», сделав только два витка вокруг Земли, своей задачи не выполнил. Из-за того, что реактор собрали косоруко, произошло расплавление активной зоны, и корабль удалось увести на высокую орбиту «захоронения», где он будет космическим хламом крутиться вокруг планеты несколько сотен лет.

Реактор в космосе – особый, он вырабатывает электричество напрямую из ядерной энергии. Первым, кто придумал такую схему, был Игорь Бондаренко. Появилась эта идея еще в начале 50-х годов. А когда скоро стало известно, что страна собирается запустить первый спутник, работы по созданию космического ядерной энергетической установки активизировались. В начале 60-х годов в ФЭИ создали прототип реактора для спутников, и всего за несколько лет опытный образец был доведен до промышленного серийного выпуска.

Около 30-ти спутников, оснащенных установками «Бук», было запущено в космос. Большинство из них выполнило свою программу – благодаря этим спутникам-шпионам с радарами на борту любое перемещение американских военных кораблей тут же становилось известно – вся акватория Мирового океана находилась под контролем. Кроме того, радары могли использоваться для наведения боевых ракет на цель.

Однако не все шло гладко. Случались и конфузы, приводящие к громким международным скандалам. Один из них разразился в январе 1978 года. Спутник «Космос-954» вдруг перестал ориентироваться в пространстве. Из Центра управления полетами ему была дана команда убираться на «орбиту захоронения», однако корабль не послушался, и началось его неконтролируемое снижение. Ладно, если радиоактивная махина свалится на территории СССР – этого тогда никто не узнает. А если обломки корабля достанутся врагам? По закону подлости так и вышло. 24 января 1978 года «Космос-954» вошел в плотные слои атмосферы, загорелся, развалился, и множественные осколки долетели до земли – на северо-запад Канады в районе Большого Невольничьего озера – вызвав радиоактивное заражение большой пустынной территории.

Шум по этому поводу поднялся большой: «А-я-яй! Советы загрязняют нас радионуклидами из космоса!» Советский Союз под давлением неопровержимых улик вынужден был признать, что он осуществляет запуск спутников «с небольшими ядерными реакторами на борту». СССР предложил Канаде помощь в ликвидации последствий аварии, но та отказалась в пользу США – интересно же понять, на чем Советы летают. Кое-что нашли – по мелочи. И выставили Советскому Союзу поразительно точный счет за нанесенный ущерб – $ 6 041 174. Не такие уж и сумасшедшие деньги. СССР заплатил половину суммы. Что еще интересно, отчет о ликвидации последствий аварии был открыто опубликован в канадских СМИ. Его у нас внимательно изучили и усовершенствовали систему защиты – установили пороховые заряды, которые в случае нештатной ситуации, могли отстрелить из корпуса реактора весь комплект высокорадиоактивных тепловыделяющих элементов.

В 70-е годы в ФЭИ начали разработку более передовых ЯЭУ с термоэмиссионным преобразованием ядерной энергии в электрическую «Топаз». Это намного круче, чем «Бук» – надежнее, мощнее, долговечнее. Установка «Топаз» – это непревзойденная вершина космической ядерной энергетики. Всего лишь два спутника был запущены с термоэмиссионными установками – «Космос-1818» и «Космос-1867» в 1988 году. Оба летали на высокой орбите – их радары позволяли следить за вражескими кораблями с большой высоты. А еще эти спутники могли нести ракеты для уничтожения американских спутников, но не были ими оснащены.

1988 год – самый пиковый в развитии советской космонавтики. Он отметился не только «Топазами». Тогда же была впервые использована сверхмощная ракета «Энергия», которая могла везти на себе 100 тонн груза! И разрабатывался вариант на 200 тонн. Для сравнения – в следующем году должен состояться первый старт самой мощной российской ракеты «Ангара» (к ней Калужская область тоже имеет отношение), ее полезная нагрузка не превышает 50 тонн. Еще в 1988 году СССР запустил многоразовый корабль «Буран». Современной России до такого уровня технического могущества – как до Китая босиком.

Если уж речь зашла о ракетах, то нельзя не упомянуть того, что в 50-60-е годы в ФЭИ разрабатывался ракетный двигатель на основе реактора, и не один. Была попытка сделать крылатую ракету с ядерным двигателем и ядерной боеголовкой, но далее чертежей дело не пошло. А вот для баллистической ракеты двигатель сделали. Задумка была по-научному изящна: реактор производил сверхгорячий водород, который в атомарном состоянии вырывался из сопла и толкал ракету вперед. Расчеты показывали, что можно достичь скорости 50-100 км/сек. Эту идею горячо поддерживал главный конструктор ракетной техники Сергей Павлович Королев. Он был дружен с директором ФЭИ Дмитрием Ивановичем Блохинцевым, который тоже серьезно «болел» космосом. Королев не раз приезжал в Обнинск, чтобы на месте посмотреть, как идут дела с космическим двигателем. Но до реализации идеи он, увы, не дожил. На космодроме Байконур в 70-е годы были произведены огневые испытания двигателя – и он дал водород температурой 3 тыс. градусов! Но дальнейшую программу свернули, оказалось, что строить ракеты с ядерными двигателями стране не по карману. Кстати, американцы тоже разрабатывали нечто подобное, дошли до огневых испытаний, и отказались от дальнейших работ – они тоже умеют считать деньги.

Все это, увы, в прошлом. А что же в настоящем? Мы обратились в ФЭИ с просьбой рассказать о космической программе института. Нам ответили, что это тема секретная, и вся информация по ней закрыта. Но есть открытые источники. И в них сообщается, что ФЭИ работает по программе «Создание транспортно-энергетического модуля на основе энергодвигательной установки мегаваттного класса». Попросту говоря, институт разрабатывает реакторный двигатель для пилотируемого полета на Марс. Еще сообщено о том, что для этого реактора уже изготовлены тепловыделяющие элементы, которые прошли успешные испытания. Эта программа не имеет никакого отношения к министерству обороны, и завеса секретности, которую использует ФЭИ – это, увы, фирменный стиль госкорпорации «Росатом», в которую входит обнинский институт.

Навряд ли в ФЭИ ведутся какие-то разработки для ближнего, орбитального космоса – с 1992 года действует международный запрет на запуск ядерных установок в околоземное космическое пространство – там и без них сейчас на мертвых спутниках, запущенных в 70-80-е годы, находится 1,2 тонны радиоактивных веществ.

продолжение статьи

22 комментария

kev
«По его формуле выходило, чтобы оторваться от Земли и не упасть на нее, надо развить скорость 7,9 км/сек, а чтобы полететь на Луну и Марс – 11,2 км/сек. „
Уважаемые! Врать-то не надо!
Это первая и вторая космические скорости, для вычисления которых достаточно школьного курса физики.
Dmitry
Нет-нет. Кев, Вы немного недопонимаете ))) так как лично Калуге гордится особо нечем (простите меня за откровенность), она всячески цепляется за Циолковского. Не берусь на страницах данного форума рассуждать о его достижениях, но позволю себе не в качестве обзора его научных изысканий, а в качестве высказывания своего частного мнения, заявить: Циолковский не особо ученый, не особо теоретик. Он больше мыслитель, причем в области фантастики. Все его прикидки и догадки — интуиция. Нет формулы его имени… Но может только в России есть. Ее получили раньше. А его последователи утверждали, что он просто не мог получить доступ к этим данным.

Кроме того, поддержу Кева. Расчет космических скоростей — банальшина.
Dmitry
Это не против статьи, а против популизма ))) Циолковский отличный мыслитель, у него было чутье, своеобразный взгляд в будущее, но он не ученый в привычном понимании этого слова. Он идеалист.
kev
Я не возражаю против Циолковского и пусть Калуга гордится.
Вранья не люблю.
skar
вот интересно — к чему столько споров? жюль верн просто написал про «наутилус». и его все считают гениальным провидцем. хотя он не рассчитывал прочность корпуса, остойчивость, шпангоуты и рангоуты! он всё равно гений. а вот циолковский — непонятно что. и только потому что его угораздило родиться не во франции а в россии.
kev
Дмитрий всё объяснил точно.
Циолковский великий мыслитель, но не надо профанации.
Никакого особого вклада в космос он не сделал.
Когда нам читали теорию ракетного движения, говорили о формуле Мещерского и ни слова о Циолковском.
Но я бы не стал выступать, если бы не заметил прямое враньё.
Dmitry
Не хотел задет Ваши чувства. Поймите правильно. Циолковский выдвигал интересные, и во многом правильные идеи. Но, простите, любое открытие должно быть подтверждено экспериментом. Я вот тоже могу сидеть и генерировать умные мысли. Возможно часть из них окажутся верными. Я от этого стану великим? Циолковский был ученым, самоучкой, но его понимание действительности было близко к реальности. Но он ничего не рассчитал, не спроектировал, не обосновал. Все его теории это теория. Они стали, возможно, этапом для продолжения научных изысканий другими учеными. Возможно тот же Королев поле общения с Циолковским сделал какое то важное открытие или принял важное решение. Но это лишь догадки. Поэтому резюмирую: Циолковский не великий ученый — он великий мыслитель и прорицатель, который своими идеями сильно опередил время, но толковых открытий не сделал.
old_pergunt
Вы подобную чушь больше нигде и никому не говорите. И мы тоже никому не скажем.
AlexRybin
Граждане, прочитайте про Циолковского хотя бы на уровне википедии. Прежде чем утверждать, что он не ученый и ничего не сделал.
Dmitry
О, Великая википедия! Ты кладезь знаний, и любая твоя статья исчерпавающа и точна.

www.liveinternet.ru/users/gregoryh/post155935377
AlexRybin
Всяко точнее и исчерпывающе, чем частное мнение частного гражданина с неизвестным именем. :))
Dmitry
Ага! Вообще никто…

lib.rus.ec/a/101221
AlexRybin
Уговорили. :) С известным именем. :)

Кстати, можете дополнить статью на вики мнением этого гражданина. :) Для полноты представления.
Dmitry
Не вижу смысла. Калуга гордится Циолковским. Я лишь против необоснованного возвеличивания.
AlexRybin
Вообще-то, не только Калуга гордится. :)
Россия тоже. Да и в целом в мире Циолковский признается. :)

И вполне заслужено. Несмотря на мнение одного какого-то гражданина. :)
kev
Алекс!
Мы тоже гордимся Циолковским.
Считаем его великим мыслителем.
Но его вклад в освоение космоса существенно меньше, нежели об этом треплются.
И когда в качестве вклада объявляется расчёт первой космической скорости, это смешно.
Я могу её посчитать прямо здесь.
AlexRybin
Вы и колесо можете сделать с закрытыми глазами. :)))
kev
А что, первое колесо сделал Циолковский?
AlexRybin
Тот факт, что Вы сейчас можете рассчитать первую космическую не в коей мере не умаляет заслуг КЭЦ как ученого.
Точно так же как тот факт, что Вы можете сделать колесо с закрытыми глаза, не умаляет заслуг первого неизвестного теперь там уже изобретателя колеса.
Dmitry
Однако, если бы в тот момент, когда Вы изобрели колесо, в соседнем городе уже давно катались на велосипедах — велик ли был бы Ваш вклад в развитии представлений о колесе?
kev
Алекс!
Я хотел бы понять с чем Вы спорите.
Я с уважением отношусь к Циолковскому.
Возражаю против безграмотности в публикациях.
Напоминаю, с чего я начал спор: «По его формуле выходило, чтобы оторваться от Земли и не упасть на нее, надо развить скорость 7,9 км/сек, а чтобы полететь на Луну и Марс – 11,2 км/сек. „
Однако, первая и вторая космическая скорости никак с формулой Циолковского не связаны.
Они следуют из теории гравитации Ньютона.
И схемы отрыва от Земли рассматривал Ньютон.
horovodovodoved
У вас еще остались сомнения что Обнинск город науки и думающих людей?
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.