НК (2009 №6, с. 64-69):
Попытка номер три
Третье поколение американских лунных зондов представлено серией пусков с использованием РН Atlas Able. Все они были аварийными, так что ни одному аппарату не суждено было получить «личное» имя. И так как вспоминать неудачи мало кто любит, история этих пусков - одна из самых малоизвестных страниц американской космической программы. А она исключительно интересна! И начать надо с того, что создавались эти зонды не столько для Луны, сколько для Венеры.
1 октября 1958 г. NASA приняло на себя ответственность за реализацию двух проектов лунных зондов, созданных Лабораторией космической техники STL для ВВС и Лабораторией реактивного движения JPL для Армии США. 3 декабря, за три дня до запуска «Пионера-3» командой фон Брауна, Армия передала JPL со всеми ее задачами и средствами в NASA. Теперь именно это агентство решало, что делать дальше.
Еще в начале ноября NASA в принципе поддержало новые предложения JPL по разработке лунных и планетных аппаратов. Но тогда JPL еще только планировала два своих лунных запуска на 5 и 19 декабря. На самом деле второй из них состоялся лишь 3 марта 1959 г., а свой весьма консервативный план лунных и межпланетных пусков лаборатория представила 30 апреля. Три его первых пункта предусматривали исследования Луны, Венеры и Марса с пролетной траектории с датами пусков в августе 1960 г., октябре 1960 г. и январе 1961 г.
STL также направила в ноябре 1958 г. свои предложения в NASA через Управление баллистических ракет AFBMD. Они были одобрены, ВВС получили от NASA 16 млн $*, и, так как STL уже «отстрелялась» по Луне, она энергично взялась за новую работу. Возглавил проект один из «отцов» ракеты Thor, руководитель отдела экспериментальных космических проектов д-р Адольф Тиль (Adolph К. Thiel) - кстати сказать, член команды фон Брауна из Пенемюнде, ранее перешедший в STL из Редстоунского арсенала. Созданием КА руководил Джордж Глегхорн (George J. Gleghorn).

* Для справки: за технику для первых лунных пусков NASA заплатило ВВС и Армии по 2 млн $. Тогдашние ракеты и КА еще были очень дешевыми...

На этот раз целью была Венера. В начале июня 1959 г. открывалось исключительно удачное стартовое окно: можно было с минимальной отлетной скоростью «положить» зонд в плоскость орбиты Венеры, которая к тому же в момент прилета, в первых числах ноября 1959 г., находилась вблизи узла своей орбиты.
В STL параллельно создавались четыре сходных по конструкции КА, отличительной особенностью которых были четыре панели солнечных батарей, установленные на откидных штангах. Они торчали по бокам аппарата на манер лопастей гребного колеса или велосипедных педалей, и новые зонды так и прозвали - Paddlewheel.
Опытный аппарат получил индекс S-2 (Science-2). Его предполагалось запустить 15 апреля носителем Thor Able III на вытянутую околоземную орбиту с апогеем примерно 48 000 км для отработки систем и детального и продолжительного исследования радиационных поясов Земли.
3 июня ракета Thor Able IV должна была вывести на траекторию полета к Венере аналогичный по конструкции пролетный зонд с обозначением Р-2 (Probe-2) массой всего 35 кг. Коррекция не предусматривалась, так что минимальное расстояние от планеты определялось точностью выведения и могло быть достаточно большим.
«Спутник-разведчик» Explorer 6 был успешно запущен на высокоэллиптическую орбиту.
Третий аппарат Р-1 должен был стать первым в истории спутником Венеры и исследовать ближайшую к Земле планету. Он был крупнее первых двух, так как оснащался двигательной установкой для коррекций траектории и выхода на орбиту вокруг Венеры. Масса орбитального зонда оценивалась в 99 кг, и для его запуска планировалось использовать более грузоподъемный носитель Atlas Able IV. Расчетной датой старта было 4 июня 1959 г.
Наконец, еще один аппарат массой 122 кг предназначался для выхода на окололунную орбиту после запуска в августе 1959 г.
На относительно небольших расстояниях от Земли с АМС должны были работать станции STL, развернутые в период первой лунной программы. Однако три последних месяца полета к Венере связь была возможна только через 76-метровую антенну в Джодрелл-Бэнк.
Как оказалось, STL взвалила на себя непосильную задачу: подготовить зонды к Венере к астрономическому сроку не удалось. Сведения об этом просочились в прессу, и 2 мая NASA вынуждено было признать, что по рекомендации AFBMD и STL из-за технических трудностей, возникших как при создании самих КА, так и ракет-носителей, пуски откладываются, «пока эти проблемы не будут преодолены». Но если для экспериментального спутника и для лунного аппарата задержка не была существенна, то для станций к Венере пропуск астрономического окна означал смену задачи.
Новый вариант программы был подготовлен 1 июня и вскоре также «утек» в прессу. Сообщалось, что пролетный зонд решено отправить на гелиоцентрическую орбиту для разведки свойств космической среды без сближения с Венерой, а орбитальный - запустить в октябре 1959 г. на орбиту искусственного спутника, но не Венеры, а Луны. Похоже, однако, что эта информация была не совсем точной: на орбиту вокруг Луны предполагалось вывести именно лунный аппарат, а не «опоздавший» венерианский.
7 августа 1959 г. на ракете Thor Able III ушел в космос экспериментальный объект S-2, получивший имя Explorer 6. Его орбита имела наклонение 47° и высоту 250 км в перигее и 42 400 км в апогее. Аппарат имел один твердотопливный апогейный двигатель тягой 5 фунтов (2.27 кгс), с помощью которой мог выполнить подъем перигея. Однако начальная орбита оказалась устойчивой, и включать двигатель не стали.
Масса КА составила 64.4 кг, он стабилизировался вращением со скоростью 2.7 об/сек. Электропитание обеспечивали четыре панели солнечных батарей размером 51x51 см, наклоненные под 30° к «экваториальному» сечению КА. На каждой стороне панели находилось по 1000 фотоэлементов, а всего - 8000. Одна линейка фотоэлементов (50 на одной стороне панели и 50 на другой) давала 0.75 Вт, а целая панель - 15 Вт. В силу конструктивных особенностей лишь четверть фотоэлементов могла видеть Солнце в любой момент времени; кроме того, самая «ценная» на начальном этапе полета панель раскрылась не полностью, что сократило поступление энергии еще на 37%. В итоге в первые дни спутник Explorer 6 получал лишь около 14 Вт. Фотоэлементы заряжали батарею никель-кадмиевых аккумуляторов емкостью 40 Вт-час, от которой запитывались системы аппарата.
Два маломощных (0.08 Вт) передатчика спутника работали в диапазоне 108 МГц, передавая аналоговую информацию. Аппарат был также оснащен экспериментальной цифровой телеметрической системой Telebit, способной суммировать данные за несколько часов и передавать ее «кадрами» длиной 132 бит со скоростью 1,8 или 64 бит/с через отдельный передатчик мощностью 5 Вт на частоте 378 МГц. Это значительно облегчило ввод принимаемых данных в компьютер и их обработку. Командная система КА могла принять и исполнить 30 команд. Со спутником работали станции во Флориде, на Гавайях, в Сингапуре и в Джодрелл-Бэнк.
Explorer 6 нес сразу четыре прибора для измерения космической радиации: телескоп космических лучей на пропорциональных счетчиках Университета Чикаго для регистрации энергичных частиц, ионизационную камеру и счетчик Гейгера-Мюллера Университета Миннесоты для измерения плотности радиационного потока и сцинтилляционный счетчик STL для регистрации электронов. Кроме того, на борту были установлены прибор для регистрации ОНЧ-радиоволн Стэнфордского университета, магнитометры двух типов и солнечный датчик для «привязки» их показаний, разработанные STL, и детектор микрометеоритных частиц Кембриджской лаборатории ВВС США.
Экспериментальное сканирующее телевизионное устройство с одним инфракрасным чувствительным элементом, впервые установленное на КА Pioneer 2 и модифицированное для использования на спутнике Венеры, также испытывалось на Explorer 6. С его помощью 14 августа были впервые получены снимки «серпа» Земли с высоты 27 500 км, пригодные для составления очень грубой метеокарты. «Картинка» с 64 элементами в строке при 8 градациях яркости передавалась целых 40 минут!
Разработчики рассчитывали, что Explorer 6 проработает по крайней мере год. Однако 11 сентября отказал один из передатчиков, а зарядный ток от солнечных батарей падал с каждым днем из-за радиационных повреждений фотоэлементов. Сигналы принимались лишь до 6 октября. За это время было получено 827 час аналоговых и 23 час цифровых данных; аппарат «нащупал» самый внутренний протонный пояс с максимумом на высоте 2000 км, открыл зону экваториального кольцевого тока, отследил ход и последствия пяти магнитных бурь.
На его внешней поверхности стояли 2 круглые четырехлепестковые пластины диаметром 15 и 20 см из отражающего материала. Они могли поворачиваться вокруг оси на 90°, открывая или закрывая круги черного покрытия, нанесенные на оболочку аппарата. Если температура внутри КА падала ниже нормы, под действием термочувствительной спирали лепестки поворачивались и открывали черные участки поверхности, которая быстро нагревалась. Если же температура оказывалась слишком высокой, лепестки закрывали темные участки, что приводило к понижению температуры. Номинальная температура внутри КА составляла +21°С.