Одной из главных целей США и СССР был запуск первого искусственного спутника Земли. Концепцию спутника первым предложил сам Исаак Ньютон. На знаменитой ныне схеме Ньютон отметил, что, если выстрелить из пушки с вершины горы, ядро упадет у ее подножия. Однако из уравнения движения следует, что чем быстрее будет двигаться ядро, тем дальше оно улетит. Если придать ядру достаточно большую скорость, оно обогнет Землю целиком и станет ее спутником. Это был исторический прорыв: если заменить ядро Луной, то выведенные Ньютоном уравнения движения смогут точно предсказать природу лунной орбиты.
В мысленном эксперименте с ядром Ньютон поставил ключевой вопрос: если яблоко падает на землю, то, может быть, и Луна тоже падает? Если пушечное ядро, огибая Землю, находится в свободном падении, то и Луна тоже, должно быть, находится в свободном падении. Эта догадка дала толчок одной из величайших научных революций в истории. Теперь Ньютон мог рассчитывать движение пушечных ядер, лун, планет — практически всего на свете. В частности, его законы движения показывают: чтобы пушечное ядро обогнуло Землю, оно должно лететь со скоростью около 30 000 км/ч.
Предвидение Ньютона воплотилось в реальность, когда Советский Союз в октябре 1957 г. запустил первый искусственный спутник Земли.
Эпоха «Спутника»
Шок, который пережили американцы при сообщении о запуске советского «Спутника-1», нельзя недооценивать. Стало ясно: Советы опередили весь мир в ракетной науке. Унижение еще более усилилось, когда два месяца спустя созданная американским ВМФ ракета «Авангард» взорвалась на старте, и это транслировалось по телевидению. Я хорошо помню, как упрашивал маму разрешения попозже лечь спать, чтобы посмотреть запуск. Мама неохотно согласилась. Я пришел в ужас, увидев, как ракета поднялась чуть более чем на метр в воздух, затем осела, завалилась и чудовищный слепящий взрыв уничтожил стартовую площадку. Было видно, как носовой обтекатель на верхушке ракеты, где находился спутник, перевернулся и исчез в огненном шаре.
Унижение продолжилось, когда через несколько месяцев и второй пуск «Авангарда» закончился неудачей. Журналисты упражнялись в остроумии, называя незадачливую ракету «хлопушник» и «капутник». Советский делегат в ООН насмешливо предлагал оказать помощь Соединенным Штатам.
Чтобы преодолеть последствия сильнейшего психологического удара по национальному престижу, руководство США приказало фон Брауну как можно быстрее запустить спутник «Эксплорер-1» (Explorer I) на ракете Juno I. Эта ракета была построена на базе ракеты «Редстоун», которая, в свою очередь, основывалась на «Фау-2».
Но у Советов, как оказалось, в рукаве было еще несколько тузов, и следующие несколько лет в заголовках новостей доминировала целая серия исторических рекордов:
В 1961 г. выдающимся достижением советской космической программы стал успешный полет Юрия Гагарина вокруг Земли на космическом корабле.
Я отчетливо помню время, когда «Спутник-1» нагнал страху на Соединенные Штаты. Как могла страна, казалось бы отстававшая от Америки, сделать такой резкий рывок вперед и обогнать нас?
Аналитики пришли к выводу, что главной причиной фиаско стали недостатки системы образования в США. Американские студенты все больше отставали от советских сверстников. Нужно было срочно приложить усилия, выделить деньги и ресурсы, провести кампанию в средствах массовой информации, чтобы новое поколение американских ученых могло конкурировать с русскими. Статьи того времени пестрели фразами вроде «Иван умеет читать, а Джонни — нет».
Именно это беспокойное время породило «поколение Спутника» — когорту молодых американцев, студентов, которые считали своим долгом стать физиками, химиками или учеными-ракетчиками.
Президент Эйзенхауэр испытывал тогда сильнейшее давление: его убеждали передать контроль над космической программой военным, отобрав его у ни на что не способных гражданских ученых. Тем не менее он сумел настоять на продолжении гражданской программы и создал НАСА — Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (National Aeronautics and Space Administration, NASA). Затем президент Джон Кеннеди, в ответ на орбитальный полет Гагарина, призвал ускорить работы и доставить человека на Луну к концу десятилетия.
Этот призыв буквально наэлектризовал всю страну. К 1966 г. на лунную программу расходовались беспрецедентные средства — 5,5 % федерального бюджета США. Как всегда, руководство НАСА продвигалось вперед с осторожностью. Технологии, необходимые для высадки на Луну, отрабатывались в последовательной серии пусков. Сначала был создан одноместный корабль «Меркьюри» (Mercury), затем двухместный «Джемини» (Gemini) и, наконец, трехместный «Аполлон» (Apollo). В НАСА тщательно прорабатывали каждый шаг, каждый этап космических экспедиций. Сначала астронавты учились покидать безопасное убежище корабля и совершали первые прогулки в открытом космосе. Затем они овладели сложным искусством стыковки своего корабля с другим кораблем. Потом астронавты облетели вокруг Луны, не высаживаясь на ее поверхность. Только после этого руководители программы, наконец, были готовы запустить астронавтов на Луну.
Фон Брауна пригласили помочь в строительстве ракеты «Сатурн-5», которой предстояло стать крупнейшей в истории. Это был поистине шедевр инженерного искусства. Ракета была на 18 м выше статуи Свободы. Она могла поднять на околоземную орбиту 14,5 т полезного груза. А самое главное, она способна была разогнать значительный полезный груз до 11,2 км/с — скорости убегания для Земли.
Естественно, в НАСА ни на минуту не забывали о вероятности фатальной катастрофы. Для выступления президента Ричарда Никсона по телевидению о результатах полета на корабле «Аполлон-11» было подготовлено два варианта речи. В одном он должен был объявить, что предприятие закончилось неудачей, а американские астронавты на Луне погибли. И надо сказать, что этот сценарий едва не реализовался. В последние секунды перед посадкой на Луну в посадочной капсуле сработал компьютерный сигнал тревоги. Нил Армстронг взял управление модулем на себя и вручную мягко посадил его на поверхность Луны. Позже анализ показал, что топлива оставалось всего лишь на 50 с работы двигателя; посадочная капсула вполне могла разбиться.
К счастью, 20 июля 1969 г. президент Никсон произнес вторую из подготовленных для него речей и поздравил астронавтов с успешной посадкой. Даже сегодня «Сатурн-5» остается единственной ракетой, которая когда-либо уносила людей за пределы околоземной орбиты. Как ни удивительно, отработала она безупречно. Из 15 построенных «Сатурнов» 13 были успешно запущены. Всего с декабря 1968 г. по декабрь 1972 г. ракета «Сатурн-5» доставила на Луну либо в окрестности Луны 24 астронавта. Астронавты программы «Аполлон» были вполне заслуженно объявлены героями — ведь они восстановили нашу национальную репутацию.
Русские тоже принимали в лунной гонке активное участие. Однако они столкнулись со множеством трудностей. В 1966 г. умер Сергей Королев, руководивший советской ракетной программой. А ракета «Н-1», которая должна была доставить советских космонавтов на Луну,
