«Техника-молодежи» 1965 №10, с.3

Перед полетом человека на Луну или другую планету надо исследовать ее поверхность, выбрать район посадки. Межпланетная автоматическая станция должна доставить туда в невредимости точные приборы.

Полет советской автоматической станции «Зонд-3», которая сфотографировала последние «белые пятна» невидимой стороны Луны, — это еще один важный шаг в предварительном исследовании лунной поверхности. И теперь уже настал момент, когда необходимо посадить на Луну автоматическую станцию.

Существует несколько вариантов подобной посадки. Прежде всего надо использовать атмосферу планеты, если она, конечно, есть. Космический корабль входит в атмосферу, планирует и, наконец, садится. Это наиболее хорошо изученный способ. Планируя, успешно приземляются экспериментальные самолеты с ракетными двигателями. Однако при посадке космического корабля возникают серьезные трудности. Его гигантская скорость гасится ценой больших тепловых нагрузок. Температура на кромках может в два раза превысить температуру поверхности Солнца.

На мысль о другом способе посадки ученых натолкнул вертолетный винт. Современному вертолету не грозит гибель, если у него вдруг откажут двигатели. Встречные потоки воздуха раскручивают винт, и он сам создает достаточную тормозящую силу. Подобную систему можно применить и на космическом корабле. И, наконец, привычный, знакомый каждому из нас парашют. Ведь первые советские и все американские космические аппараты, возвратившиеся на Землю, использовали именно парашюты.

Посадка космического корабля с человеком на борту — задача более сложная: появляются большие перегрузки. В борьбе с ними может помочь мягкий покров поверхности планеты. Например, на Земле можно было бы избежать больших перегрузок, посадив космический корабль в океан. Для этого надо придать ему особую, обтекаемую форму.

Однако и здесь есть свои трудности. Подобный корабль не выдерживает сильного перегрева в полете. Поэтому космические аппараты США, садящиеся в океан, обладают обычной формой. Наиболее совершенный из них, «Джеминай-3», ударился о воду со скоростью около 30 км в час. Космонавтам Вирджилу Гриссому и Джону Янгу пришлось не очень сладко. Чтобы избежать подобного удара, надо посадить космический корабль на планету мягко, в момент прикосновения к поверхности плавно уменьшить его скорость до нуля. Советские ученые уже разработали соответствующие методы, и в октябре 1964 года космический корабль «Восход» с тремя космонавтами на борту впервые в мире совершил мягкое приземление. Так был сделан первый шаг.

При мягкой посадке космического корабля на планету энергия движения должна поглощаться не мгновенно, как при ударе, а постепенно на последнем участке пути. Но подобных примеров в земной технике сколько угодно. Тепловоз в момент прикосновения к головному вагону железнодорожного состава обладает значительной энергией движения. Однако, как мы все хорошо знаем, пассажиры не ощущают толчка.

В космических условиях также можно применить своеобразные буфера. Коснувшись поверхности планеты, космический аппарат начнет сжимать буферное устройство, замедляя свое движение. Оно постепенно поглотит энергию движения, погасит скорость. Удара не будет.

Снизить скорость и мягко посадить космический корабль только с помощью ракетного тормозного двигателя технически сложно. Для этого величина тяги двигателя должна плавно изменяться в широком диапазоне.

Роль буфера при посадке могут выполнять гидравлические опоры, подобные стойкам шасси современного вертолета.

Есть еще одно посадочное средство, о котором мы хотим рассказать подробнее. Это надувные эластичные баллоны, прикрепленные к космическому кораблю. Именно на них он и садится. Незадолго до этого баллон наполняют атмосферным газом планеты. На Луне нет атмосферы. Для такой посадки лунному кораблю придется везти газ с Земли. Этот на первый взгляд несложный способ на самом деле не так уж прост. Исходя из скорости космического аппарата в момент посадки, необходимо правильно выбрать массу баллона, его форму, объем, давление газа.

Перегрузку космонавта при посадке на баллон можно уменьшить до незначительных величин, если высота баллона будет велика, а площадь опоры мала. Но такой баллон неустойчив. Подобно тонкому стержню, он легко может прогнуться и опрокинуться. А при посадке на короткий баллон с большой площадью опоры космонавту придется испытать большую перегрузку. Конструкторы должны найти «золотую середину», чтобы баллон был устойчив, а перегрузки незначительны.

Однако это не все. Космическому кораблю грозит еще одна опасность. Когда он полностью погасит скорость, может возникнуть обратное движение: энергия сжатого газа способна подбросить его... как мячик. Значит, нужно очень точно подобрать время, когда надо разорвать оболочку баллона и выпустить газ на свободу. Тут требуется большая точность.

Несколько слов о форме баллонов. Во многом она зависит от способа посадки космического корабля. Если он опускается строго перпендикулярно поверхности планеты, лучше применить вертикальный цилиндрический баллон с постоянным давлением. Но вполне возможен другой вариант. Приближаясь к планете, космический корабль дрейфует, двигается вдоль нее. В этом случае, коснувшись поверхности планеты, вертикальный цилиндр изогнется, а его оболочка может порваться. Тут уже надежнее совершать посадку на баллон в виде полусферы. Объем баллонов будет сравнительно невелик. Он зависит от веса аппарата. Например, по расчету для мягкой посадки лунной кабины весом около трех тонн потребуется баллон, немногим меньший трех кубических метров.

Перед полетом человека на планеты солнечной системы ученым предстоит решить ряд проблем. Мягкая посадка — одна из самых сложных. Тысячи ученых и инженеров разрабатывают и совершенствуют соответствующие конструкции, основанные на самых различных принципах. Мы рассказали лишь о некоторых из них. Пройдет немного времени, и космический корабль, плавно опустившийся на Луну, доложит инженерам о том, насколько удачной оказалась разработанная ими конструкция.