Космонавты на Международной космической станции время от времени оказываются ближе остального человечества к Луне. Но лишь на десятую долю процента. На текущий момент еще ближе к ней подбирались всего 24 человека.
Глава 3. «Аполлон»
Я думаю, хотя и не могу сказать наверняка, что Джин Шумейкер первым из людей понял, что он может, что он должен и что он, вполне вероятно, сумеет ступить на Луну.
Стояло лето 1948 года. Он только что окончил университет и занимался полевой работой в Аризоне, живя в палатке. В рассылке для выпускников он прочитал новость об ученых из Калтеха, которые проводили эксперименты с трофейными немецкими ракетами «Фау-2» в нескольких сотнях километрах к востоку от него, в Уайт-Сэндс в Нью-Мексико. Узнав об этом, он увидел двойственную природу Луны такой, какой ее никто не видел прежде: он увидел в высоком ясном небе яркий полумесяц, где однажды сможет гулять и работать человек.
«Мы освоим космос, — подумал он, как вспоминал впоследствии, — и я хочу принять в этом участие! Луна состоит из породы, поэтому туда стоит отправить геологов — например, меня!» Именно желая обойти всех кандидатов, он стал ведущим мировым экспертом по образованию кратеров и создал отделение астрогеологии в Геологической службе США.
Двадцать лет спустя солнечным флоридским утром цилиндр тонкого льда размером с зерновой элеватор завис в нескольких десятках метров над землей. Первый иней появился посреди освещенной прожекторами ночи, когда техники Космического центра Кеннеди начали наполнять огромный бак в верхней части первой ступени ракеты «Сатурн-5» жидким кислородом, заливая более миллиона литров топлива, температура которого составляла –183 °C. Стенкой бака служила оболочка ракеты, поэтому водяной пар из влажного атлантического воздуха сразу стал примерзать к до боли холодному металлу.
Когда кислород закачали в бак, часть его испарилась через прорезанные наверху отверстия, не позволяющие давлению в баке чрезмерно возрасти. В 09:30 отверстия закрыли. Гелий закачали в небольшое пространство в верхней части бака. Давление повысилось.
Под кислородным баком был бак поменьше, наполненный керосином высокой очистки. Под ним крестом, как пять точек на грани игральной кости, выстроились двигатели F-1 — прекрасно спроектированные, тщательно продуманные, невероятно мощные.
Через две минуты после закрытия вентиляционных отверстий в нижней части верхнего бака открылся клапан — и кислород устремился к двигателям. Он потек двумя путями. Часть его ушла в газогенераторы, связанные с турбинами, которые приводили в движение насосы. В генераторах он смешался с керосином и вспыхнул. Кислород пока шел не в полную силу, и керосина не хватало, чтобы весь его поглотить: горячие выхлопные газы, которые отправлялись от генераторов к турбинам, были черными от частично сгоревшего топлива. Тем не менее они запустили турбины, а вместе с ними и насосы двигателя.
Оставшаяся часть кислорода устремилась прямо в камеры сгорания. Там кислород смешался с богатыми керосином выхлопными газами из турбин, и эта смесь снова вспыхнула. Из сопел двигателей F-1 повалил черный дым. Ракета задрожала. Насосы увеличили приток топлива и кислорода в камеры сгорания.
Температура и энергия слились в прекрасно скоординированном танце. Используя энергию топлива, сгорающего в генераторах, турбонасосы подавали новое топливо в камеры сгорания, но отправляли его по длинному спиральному пути из трубок, огибающих сопла двигателей, тем самым охлаждая сопла, которые иначе не выдержали бы жара пламени. Идущее по трубкам топливо нагревалось, благодаря чему, наконец добираясь до камеры сгорания, горело еще лучше. Топливо также служило смазкой для многих движущихся частей двигателя, а появившаяся сразу после запуска копоть стала дополнительной защитой нижней части сопла от жара горящего внутри огня.
Насосы работали все быстрее, танец ускорялся. Через пять секунд после зажигания топливные клапаны были полностью открыты, а еще примерно через секунду сила тяги приблизилась к максимуму. Первым на полную мощность заработал центральный двигатель, а за ним и четыре внешних. Топливная смесь теперь была богаче кислородом, горела чище, давала меньше сажи, но больше мощности. Секунду-другую после запуска последнего двигателя ракету удерживали огромные захваты. Затем они разжались.
Весь вес мощной первой ступени, полных топлива второй и третьей ступеней, а также «Орла», «Колумбии» и находящегося на самом верху служебного модуля — всего почти 3000 тонн — теперь лежал на двигателях. Они взвалили на себя эту ношу и начали поднимать ее в небо. Пять мачт, отходивших от башни, которая удерживала ракету в вертикальном положении и питала топливом, отклонились. Корка льда, застывшая на чрезвычайно холодном металле, раскололась на части и упала в море огня.
Вырывавшееся из сопел двигателя пламя было не тем пламенем, которое перекидывается с предмета на предмет, играючи облизывая их своими языками, — не пламенем жаровни или бойлера. Это было концентрированное пламя сварочной горелки, способное разрезать миры и приваривать их друг к другу. Температура в камерах сгорания превысила 3000 °C. Давление перевалило за 60 атмосфер. Но насосы, турбины которых вращались со скоростью 90 оборотов в секунду, были достаточно мощными, чтобы продолжать подачу кислорода и топлива в огонь. Пламя вырывалось из сопел со скоростью, в шесть раз превышающей скорость звука. За пару минут пять двигателей F-1 сгенерировали почти 60 гигаватт мощности, что эквивалентно обычной мощности всех электростанций Великобритании, вместе взятых.
Через десять секунд ракета отошла от башни. Еще через десять секунд рев двигателей, который был громче любого звука, прежде производимого людьми, достиг трибун для важных гостей, находившихся почти в шести километрах в стороне. За пуском восхищенно наблюдали шестьдесят послов, половина Конгресса и около четверти американских губернаторов, и все они содрогнулись от «звука, заполнившего их тела», как выразился художник Роберт Раушенберг.
Рев продолжался не более трех минут. Однако к тому моменту, когда двигатели стихли, ракета уже летела со скоростью более 8000 км/ч и находилась в 600 км от Космического центра Кеннеди. «Аполлон-11» был на пути к Луне.
Джина Шумейкера на борту не было. Он не смог стать астронавтом: болезнь Аддисона не позволила Лунному Мечтателю стать Лунным Странником. Однако созданный им отдел астрогеологии определил, куда именно отправить на Луне астронавтов и что им там нужно сделать. Именно этот отдел подготовил троих мужчин, которые тем утром летели над Атлантикой, и их последователей.
Шумейкер мог бы сидеть на почетном месте на трибуне для особо важных гостей. Но он вместе с женой Кэролайн сплавлялся по реке Колорадо.
Ракеты «Фау-2», о которых Шумейкер прочитал в новостной рассылке, сначала были неточными орудиями террора. Они убили тысячи человек в Великобритании и Бельгии. Среди узников концлагерей, работавших на заводах, где создавались эти ракеты, число погибших было еще выше.
Разработавшие и создавшие их люди раньше Шумейкера поверили, что космические путешествия действительно возможны. Многие из них входили в Общество космических полетов — ассоциацию немецких энтузиастов ракетного дела, вдохновлявшихся идеями Германа Оберта, изложенными в его книге «Ракета для межпланетного пространства» (1923). Некоторые из них впоследствии работали над созданием ракеты «Сатурн-5», которая доставила американцев на Луну.
Физик и инженер Оберт, родившийся в Трансильвании, был одним из трех провидцев, веривших в возможность космических путешествий и полагавших, что для них нужна построенная по особой технологии ракета с жидким топливом. Разрабатывавшиеся в Китае ракеты такого типа со времен Средневековья использовались по всей Евразии в увеселительных и военных целях. В них твердое топливо, например порох, сжигалось для производства горячих, расширяющихся выхлопов. Направленные назад, эти газы толкали снаряд вперед.
Как средство использования пороха такие ракеты редко предпочитали огнестрельному оружию: горячие расширяющиеся газы более эффективно сообщали кинетическую энергию внутри металлического ствола, запуская небольшой снаряд в примерно предсказуемом направлении. Однако кое-где предпочтение все же отдавали ракетам. В индийском княжестве Майсур сами ракеты впервые стали делать из металла.
Британцам, которые оказались под обстрелом из таких орудий, ракеты понравились, поскольку они обладали большей скорострельностью и транспортабельностью в сравнении с пушками. Новые навыки металлообработки, появившиеся в ходе промышленного переворота, были направлены на совершенствование технологии: красное пламя британских ракет над фортом Макгенри в Мэриленде вскоре было описано в государственном гимне США — несмотря на устрашающий вид, толку от него было мало. В 1861 году, за четыре года до того, как Жюль Верн использовал пушку, чтобы отправить своих путешественников на Луну, шотландский астроном Уильям Лейч предположил, что с этим смогут справиться и ракеты.
Ракеты — да. Ракеты на твердом топливе — нет. Использовавшийся в ракетном деле порох был смесью топлива (серы и древесного угля) и окислителя (нитрата калия, также называемого селитрой). Топливо незамедлительно вступает в реакцию с окислителем, не нуждаясь в воздухе, что делает порох весьма практичной взрывчаткой. Однако скорость взрыва ограничена скоростью детонации пороха. В жидкостной ракете топливо и окислитель могли гореть с той же скоростью, с которой они накачивались для смешивания друг с другом. Русский физик Константин Циолковский первым показал, что ракета, топливом в которой служит жидкий водород, а окислителем — жидкий кислород, может при наличии нескольких ступеней развивать скорость 8 км/с, теоретически достаточную для выхода на околоземную орбиту.
В представлении Циолковского это был не просто инженерный факт. Выход на орбиту казался ему самой важной целью, какой только может достичь машина. Как и большинство теоретиков того времени, Циолковский, входивший в группу русских мыслителей-космистов, был убежден в важности эволюции. Однако, в отличие от Джеймса Несмита, пытавшегося разобраться в прошлой эволюции планет, он обращался к космосу, чтобы открыть дорогу к будущей эволюции человечества. Он считал освоение космоса следующим ее этапом — этапом, на котором жизнь станет беззаботной и бесконечной, освещаемая неиссякаемой космической энергией.