Книга История космического соперничества СССР и США - Джин Айсман

Целая сеть дополнительных полигонов была связана с мысом Кеннеди. Руководитель НАСА Джим Уэбб создал в Хьюстоне, штат Техас, новый Центр пилотируемых космических полетов. В 1973 году этот важный компонент космической программы пилотируемых полетов НАСА был переименован в Космический центр имени Линдона Джонсона. Новый космический полигон отвечал за все пилотируемые космические полеты, за подготовку астронавтов и за дальнейшее конструктивное улучшение космических кораблей, для выполнения пилотируемых полетов. Начиная с полета «Джемини», Центр пилотируемых космических полетов выполнял функцию управления всеми пилотируемыми полетами с момента успешного запуска корабля.

Космический центр имени Кеннеди с годами развивался, так как американская космическая программа включала все новые полеты и приоритетные направления. На полигоне НАСА, расположенном на острове Мерит, в комплексе по сборке космических летательных аппаратов собирают «Спейс Шаттл», выполняющий свои последние полеты, чтобы завершить сооружение международной космической станции. НАСА также продолжает выполнять запуски самых различных беспилотных научных спутников. На 2007 год была запланирована посадка на Марс, целью которой является поиск воды на Красной планете, запуск спутника для исследования самых высоких облаков в атмосфере Земли и запуск нескольких других космических научных станций. Для своих непилотируемых космических полетов НАСА использует стартовые площадки, которые оно «одолжило» у военно-воздушных сил. Стартовые площадки аэропорта мыса Канаверал также используются для космических запусков коммерческих спутников связи и других типов спутников, включая военные. По сравнению с напряженным режимом работы комплекса во времена холодной войны, когда на мысе постоянно проходили испытания военных летательных аппаратов, с каждым годом таких запусков становится все меньше.

При совместном рассмотрении американские и русские космические города представляют собой поразительное зрелище и создают ощущение триумфа: это ворота в космос. Они являются отдельными отправными пунктами, как для автоматических, так и для пилотируемых космических кораблей, которые продолжают формировать наше представление о Вселенной даже хотя бы потому, что продвинули вперед науку и технологии. Эти космические порты, хотя и возникли в двух радикально отличных друг от друга политических системах в контексте холодной войны, стали легендарными. И они несут в себе основополагающее сходство в своей архитектуре и назначении. Вместе они отражают стремление человека к исследованию.

Великий выход из сферы притяжения

Мы иногда думаем, что «космос» — это то же самое, что и высота. Если подняться очень высоко, вы окажетесь в космосе. Однако на практике самое главное для ракеты — выйти на орбиту, и это зависит от скорости, а не от высоты. Некоторые из экспериментальных ракет ФАУ-2, запущенные с ракетного полигона Уайт Сэндз, достигали кромки космоса — поднимались достаточно высоко, чтобы сфотографировать кривизну Земли — но они падали назад на Землю. Давайте перестанем вспоминать фантастику, в реальности вы не начнете парить в космосе, как только достигнете «космической высоты». Даже если космический корабль набрал необходимую скорость, он все еще падает, как это было с ракетой ФАУ-2, но достигнув орбитальной скорости, он движется вперед так быстро, что «падает» по кривой к Земле и продолжает свое падение по замкнутой траектории. Вот почему астронавты, находясь на орбите, испытывают чувство свободного падения, похожее на чувство, которое вы испытываете, когда совершаете прыжок с высоты: они буквально все время падают. Вот почему ракету сразу после взлета начинают отклонять в сторону: она должна выйти на свою орбитальную траекторию.

Поэтому механика выхода на орбиту прежде всего должна обеспечить достижение очень высокой скорости, а не очень большой высоты. Космос, по международному соглашению, начинается на высоте всего лишь 100 км. Гагарин облетел Землю на высоте 300 км, близкой к обычной высоте полетов космических «Шаттлов», а космический корабль «Аполлон» пользовался на своем пути к Луне «парковочной орбитой» на высоте всего 185 км. Орбитальная скорость большинства таких полетов составляет 28 160 км/ч.

Выше орбитальной скорости скорость, необходимая для преодоления гравитационного поля Земли. И для крошечного спутника, и для огромного пилотируемого корабля она одинакова — около 40 225 км/ч. На временной орбите космический корабль «Аполлон» использовал двигатели третьей ступени, чтобы перейти от орбитальной, первой космической скорости, к скорости ухода от Земли, второй космической — чтобы преодолеть притяжение Земли и начать свое путешествие к Луне.

Скорость пули, выпущенной из самой мощной винтовки — 4344 км/ч. Этот факт поможет нам оценить силу, необходимую для ускорения всего космического корабля до 28 160 км/ч. В таком случае необходима вся возможная помощь. Даже выбор места для стартовой площадки значительно влияет на то, сколько энергии потребуется ракете, чтобы выйти на орбиту, потому что ракета может «занять» скорость у самого вращения Земли. Земля вращается на восток со скоростью, которая изменяется в зависимости от высоты. В нескольких метрах от Северного полюса скорость вращения крайне мала, но на экваторе поверхность планеты движется со скоростью, равной приблизительно 1670 км/ч. Двигатели ракеты только выигрывают от того, что могут воспользоваться любой возможной помощью, поэтому ракеты обычно запускают на восток, чтобы добавить планетарную скорость вращения. Ракетчики также просят строить их стартовые площадки по возможности ближе к экватору, чтобы максимально воспользоваться свободной скоростью. В 1952 году Вернер фон Браун признался, что фактор помощи вращения будет столь важным, что потребует от США расположить свой главный ракетный полигон на острове Джонстон в Тихом океане. Огромная стоимость транспортировки грузов на эту удаленную точку будет, как он представлял, компенсироваться выигрышем кинетической энергии, обеспечиваемой расположением ближе к экватору. Принцип использования скорости вращения заставил писателя-фантаста Жюля Верна в 1865 году разместить его воображаемый американский космический полигон во Флориде, самом южном континентальном штате США. Очень высокая стоимость доставки материальной базы на остров в Тихом океане заставила создать космический центр НАСА имени Кеннеди в штате, который предсказал Жюль Верн, естественно на Атлантическом побережье, так как запуски будут осуществляться в восточном направлении.

У русских было менее выгодное географическое расположение, так как в СССР не было территорий, расположенных особенно близко к югу. Для максимального использования скорости вращения они были вынуждены обосноваться в удаленном местечке в Казахстане. Расположенный на широте 45°57′ космодром на Байконуре имеет ту же широту что и Северная Дакота. А расположенный еще ближе к северу космодром в Плесецке (на той же широте, что и Аляска) был построен для обслуживания спутников, запускаемых на полярные орбиты, которые не могут использовать скорость вращения Земли, а также для советских МКБР. Соединенные Штаты построили соответствующую стартовую площадку для полярных орбитальных запусков на побережье Калифорнии, к северу от Лос-Анджелеса, на базе военно-воздушных сил Ванденберг.