L'URSS aurait-elle pu gagner la course à la lune ?

2024 Auteur: Seth Attwood | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-16 16:04

Comme vous le savez, l'Union soviétique n'a pas réussi à devancer l'Amérique sur la Lune. H-1 - Réponse soviétique à Saturn-V - la fusée sur laquelle reposaient nos espoirs lunaires, a tenté de décoller quatre fois et a explosé quatre fois peu de temps après le décollage. Ne voulant pas dépenser des millions et des milliards de roubles pour une course déjà perdue, au milieu des années 1970, le gouvernement soviétique a forcé les concepteurs à oublier la Lune.

Mais le chemin emprunté par le programme lunaire soviétique était-il finalement correct ? Bien sûr, l'histoire ne connaît pas le mode subjonctif, et il serait trop audacieux de prétendre que si les rênes du programme n'étaient pas entre les mains de S. P. Korolev et son successeur V. P. Mishin, et, disons, entre les mains de M. K. Yangel ou V. N. Chelomei, l'issue de la compétition avec l'Amérique aurait été fondamentalement différente.

Cependant, tous les projets non réalisés de vols habités vers notre satellite sont sans aucun doute des monuments de la conception russe, et il est intéressant et instructif de s'en souvenir, surtout maintenant, alors qu'ils parlent de plus en plus de vols vers la Lune au futur.

Entraînez-vous en orbite

D'un point de vue formel, les programmes lunaires américains et soviétiques se composaient de deux étapes: d'abord, un vol habité autour de la lune, puis un atterrissage. Mais si pour la NASA, le premier étage était le prédécesseur immédiat du second et avait la même base matérielle et technique - le complexe Saturn V - Apollo, alors l'approche soviétique était quelque peu différente. Forcé aux autres.

Vaisseau spatial lunaire pour voler autour de la lune

La photo montre un schéma du vaisseau spatial pour un survol habité de la Lune à partir d'un projet de conception préparé au bureau d'études par V. N. Chelomey.

1) Bâtiment. Le projet de conception du vaisseau lunaire (LK) a été préparé à OKB-52 le 30 juin 1965. Le navire se composait du bloc "G" - le moteur du système de sauvetage d'urgence, du bloc "B" - le véhicule de rentrée, du bloc "B" - le compartiment d'équipement et le compartiment pour les moteurs de correction, le bloc "A" - la pré-accélération étape pour rapporter une vitesse proche du deuxième espace, pour le survol de la lune.

2) Vol. Le navire devait être lancé sur une orbite de référence à une altitude de 186-260 km avec une fusée UR-500K à trois étages. La séparation du porte-avions a eu lieu à la 585e seconde du vol. Après une révolution autour de la Terre, les moteurs du bloc de pré-accélération ont été allumés pendant environ 5 minutes, conférant au véhicule une vitesse proche de la deuxième vitesse spatiale. Ensuite, le bloc a été séparé. En route, trois corrections d'orbite ont été effectuées à l'aide des moteurs du bloc "B". Il était prévu d'effectuer 12 lancements sans équipage et jusqu'à dix lancements avec un astronaute à bord.

Les premiers calculs effectués à l'OKB-1 royal au tout début des années 1960 montraient que pour faire atterrir l'équipage sur la Lune, il faudrait d'abord mettre en orbite basse environ 40 tonnes de charge utile. La pratique n'a pas confirmé ce chiffre - lors des expéditions lunaires, les Américains ont dû mettre en orbite une charge trois fois plus importante - 118 tonnes.

Modèle LK en taille réelle Le bloc accélérateur "A" est séparé du compartiment "B" (correcteurs moteurs) par une poutre métallique. Caractéristiques de la LC. Equipage: 1 personne // Poids du navire au lancement: 19 072 kg // Poids du navire pendant le vol vers la Lune: 5187 kg // Poids du véhicule de rentrée: 2457 kg // Durée du vol: 6-7 jours.

Mais même si l'on prend le chiffre de 40 tonnes comme point de départ, il était encore évident que Korolev n'avait rien pour soulever une telle charge en orbite. Le légendaire "sept" R-7 pouvait "tirer" un maximum de 8 tonnes, ce qui signifie qu'il était nécessaire de recréer une fusée spéciale super-lourde. Le développement de la fusée N-1 a commencé en 1960, mais S. P. Korolyov n'allait pas attendre l'apparition d'un nouveau transporteur. Un survol habité de la lune, croyait-il, pouvait être effectué en espèces.

Son idée était de lancer en orbite plusieurs blocs relativement légers à l'aide de "sevens", à partir desquels, en s'amarrant, il serait possible d'assembler un engin spatial pour voler autour de la Lune (L-1). Incidemment, le nom du vaisseau spatial Soyouz provient de ce concept de blocs de connexion en orbite, et le module 7K était l'ancêtre direct de toute la lignée des chevaux de bataille de la cosmonautique russe. D'autres modules du « train » royal ont été indexés 9K et 11K.

Ainsi, une capsule pour l'équipage, un conteneur avec du carburant, des boosters auraient dû être mis en orbite… De l'idée initiale d'assembler un engin spatial en deux parties seulement, les concepteurs d'OKB-1 en sont progressivement venus à un tout train spatial de cinq véhicules. Considérant que le premier amarrage en orbite jamais réussi n'a eu lieu qu'en 1966, lors du vol de la sonde américaine Gemini-8, il est évident que l'espoir d'amarrage dans la première moitié des années 1960 était un pari.

Caractéristiques de l'équipage de l'avion: 2 personnes // Poids du navire au lancement: 154 t // Poids du navire lors du vol vers la Lune: 50, 5 t // Poids du véhicule de rentrée: 3, 13 t // Temps de vol vers la Lune: 3, 32 jours // Durée du vol: 8, 5 jours.

Médias pour mégatonnes

Dans le même temps, V. N. Chelomey, le principal concurrent de Korolev, qui dirigeait l'OKB-52, avait ses propres ambitions spatiales et ses propres arguments de poids. Depuis 1962, la conception du missile lourd UR-500 a commencé à la branche n°1 de l'OKB-52 (aujourd'hui le Centre de recherche et de développement d'État de Khrunichev). L'indice UR (missile universel), que possédaient tous les missiles balistiques de la "firme" Chelomeev, impliquait diverses options pour l'utilisation de ces produits.

En particulier, l'impulsion pour le début des travaux sur l'UR-500 était le besoin d'un puissant missile balistique pour envoyer des bombes à hydrogène surpuissantes sur le territoire d'un ennemi potentiel - la même "mère Kuz'ka" que NS a promis de montrer au Ouest. Khrouchtchev.

Selon les souvenirs du fils de Khrouchtchev, Sergueï, qui travaillait juste au cours de ces années pour Chelomey, l'UR-500 a été proposé comme porteur d'une charge thermonucléaire d'une capacité de 30 mégatonnes. Dans le même temps, cependant, cela signifiait que la nouvelle fusée pourrait jouer un rôle important dans l'exploration spatiale habitée.

Au début, une version à deux étages de la fusée a été créée. Alors que le troisième étage était encore en cours de conception, Chelomey a proposé de voler autour de la lune en utilisant un UR-500K à trois étages - il peut mettre jusqu'à 19 tonnes en orbite - et un vaisseau spatial habité à module unique (LK), qui sera entièrement assemblé sur Terre et ne nécessitera aucun amarrage en orbite.

Cette idée a constitué la base d'un rapport réalisé par Chelomey en 1964 à l'OKB-52 en présence de Korolev, Keldysh et d'autres designers éminents. Le projet a suscité une vive opposition de Korolyov.

Il croyait, bien sûr, non sans raison, que son bureau d'études (contrairement au bureau d'études de Chelomeev) avait une réelle expérience dans la création d'engins spatiaux habités, et le concepteur n'était pas du tout satisfait de la perspective de partager la cosmonautique avec ses amis rivaux.

Cependant, la colère de la reine n'était pas tant dirigée contre le LK que contre l'UR-500. Après tout, cette fusée était nettement inférieure en fiabilité et en sophistication au "sept" bien mérité, et d'autre part, elle avait trois à quatre fois moins de charge utile que le futur N-1. Mais où est-elle, N-1 ?

Plate-forme d'atterrissage LK700 (aménagement). Elle devait rester sur la lune.

Une année s'est écoulée, qui, pourrait-on dire, a été perdue pour le programme lunaire soviétique. Continuant à travailler sur son navire préfabriqué, Korolyov est en fait arrivé à la conclusion que ce projet était intenable.

Au même moment, en 1965, avec l'aide de l'UR-500, le premier des quatre "Protons", satellites lourds pesant de 12 à 17 tonnes, est mis en orbite. Le R-7 n'aurait pas pu faire cette. En fin de compte, Korolyov a dû, comme on dit, marcher sur la gorge de sa propre chanson et faire des compromis avec Chelomey.

1) Ajustement direct. « L'utilisation d'un schéma de vol direct sans amarrage sur des orbites de satellites artificiels ou ISL, d'une part, simplifie grandement la tâche, réduit le coût et le temps de développement et augmente la fiabilité de la tâche, et d'autre part, elle permet le navire doit être utilisé comme véhicule de transport.

Avec une augmentation du trafic de fret vers la Lune, le seul schéma de vol possible sera un schéma direct, dans lequel l'ensemble du navire (ou toute la charge utile) est livré à la surface lunaire, par opposition au schéma de vol peu prometteur avec amarrage dans l'ISL orbite, où la majeure partie de la cargaison reste dans l'orbite de la Lune (du projet de texte provisoire).

2) Bases lunaires. Le complexe UR-700-LK700 a été conçu non seulement pour des atterrissages ponctuels sur la Lune, mais également pour créer des bases lunaires sur le satellite terrestre. L'équipement de la base a été planifié en trois étapes. Le premier lancement sur la surface lunaire livre une lourde base lunaire stationnaire sans pilote.

Le deuxième lancement vers la lune livre l'équipage sur le vaisseau spatial LK700, tandis que la base sert de balise. Après l'atterrissage du navire, son équipage se déplace vers la base stationnaire et le navire est conservé jusqu'au vol de retour. Le troisième lancement livre un rover lunaire lourd, sur lequel l'équipage effectue des expéditions sur la lune.

Comment partager l'échec

Le 8 septembre 1965, une réunion technique a été convoquée à OKB-1, à laquelle les principaux concepteurs du bureau d'études Chelomeev, dirigé par le concepteur général lui-même, ont été invités.

Korolev a présidé la réunion, qui a prononcé le discours d'ouverture. Sergei Pavlovich a convenu que l'UR-500 était plus prometteur pour le projet de vol autour de la lune, et a suggéré que Chelomey se concentre sur l'amélioration de ce lanceur. Dans le même temps, il avait l'intention de quitter le développement de l'engin spatial pour voler autour de la lune.

L'immense autorité de la reine lui permet de mettre ses idées en pratique. Afin de « concentrer les forces des organisations de conception », les dirigeants du pays ont décidé d'arrêter les travaux sur le projet LK. Le vaisseau spatial 7K-L1 devait voler autour de la lune, ce qui soulèverait l'UR-500K de la Terre.

Les photographies montrent des photos d'archives de la maquette grandeur nature du navire dans la configuration de lancement et l'option d'alunissage.

Le 10 mars 1967, le tandem royal-Chelomeev est parti de Baïkonour. Au total, de 1967 à 1970, douze 7K-L1 ont été lancés, ayant le statut de sondes lunaires. Deux d'entre eux sont allés en orbite terrestre basse, le reste vers la Lune.

Les cosmonautes soviétiques attendaient avec impatience - enfin, quand l'un d'eux aurait-il la chance d'aller voir l'étoile de la nuit à bord du nouveau navire ! Il s'est avéré que jamais. Seuls deux vols du système se sont déroulés sans commentaire, et dans les dix autres, de graves dysfonctionnements ont été constatés. Et seulement deux fois la raison de l'échec était le missile UR-500K.

Dans une telle situation, personne n'osait risquer des vies humaines, et d'ailleurs, les tests sans pilote ont traîné si longtemps que pendant ce temps les Américains avaient déjà réussi à voler autour de la lune et même à atterrir dessus. Les travaux sur le 7K-L1 ont été interrompus.

Espoir d'un miracle

Il semble que peu d'entre nous ne se soient pas posé la question douloureuse pour la conscience nationale: pourquoi, après tout, le pays qui a lancé le premier satellite dans l'espace et envoyé Gagarine en orbite a perdu la course lunaire avec un score sec ? Pourquoi, aussi unique que le N-1, la fusée super lourde Saturn V a fonctionné comme une horloge sur tous les vols vers la Lune, et notre « espoir » n'a pas mis un seul kilogramme même en orbite terrestre basse ?

L'une des principales raisons a déjà été nommée dans les années de la perestroïka par le successeur de V. P. Korolev. Mishin. "La construction de la base de production et du stand", a-t-il déclaré dans une interview au journal Pravda, "a été réalisée avec un retard de deux ans.

Et même alors dépouillé. Les Américains pourraient tester un bloc moteur entier sur leurs stands et le mettre sur une fusée sans cloison, l'envoyer en vol. Nous l'avons testé pièce par pièce et n'avons pas osé démarrer 30 moteurs du premier étage en assemblage complet. Ensuite l'assemblage de ces pièces, bien sûr, sans la garantie d'un rodage propre. »

On sait qu'une usine entière a été construite au cosmodrome pour les essais en vol de la fusée N-1. Les dimensions gigantesques de la fusée ne permettaient pas de la transporter en étapes toutes faites. La fusée a été littéralement achevée avant le lancement, y compris les soudures.

En d'autres termes, les Américains ont eu l'opportunité d'élaborer leurs systèmes et de résoudre les problèmes lors d'essais au sol et d'envoyer le produit fini dans le ciel, et les concepteurs royaux n'avaient qu'à espérer que la fusée "brute", complexe et incroyablement chère soudainement prendre et voler. Et elle n'a pas volé.

Fusées d'appoint Fusée N-1 (OKB-1, à gauche). De février 1969 à novembre 1972, quatre lancements de cette fusée ont été effectués, et ils se sont tous soldés par un échec. La différence fondamentale entre la fusée N-1 et les projets OKB-52 est l'utilisation de moteurs à oxygène-kérosène conçus par le Kuznetsov Design Bureau.

Les moteurs NK-33, créés pour le premier étage (il y en avait 30 et ils étaient placés en cercle), ont survécu au projet lunaire soviétique et sont toujours utilisés à la fois en Russie, aux États-Unis et au Japon. Fusée VP-700 S YARD RO-31 (centre). Peut-être l'un des projets les plus exotiques du programme lunaire soviétique.

Selon les calculs des auteurs du projet de conception, l'utilisation de réacteurs nucléaires dans le troisième étage augmenterait considérablement la masse de la charge utile lancée en orbite. Portant une charge pouvant atteindre 250 tonnes, une telle fusée pourrait être utilisée dans le programme de construction de bases lunaires. Et en même temps - menacer la Terre avec la chute du réacteur épuisé du ciel. Fusée UR-700K (OKB-52, à droite).

Le projet de ce porte-avions super-lourd était basé sur des éléments de la fusée UR-500K, connue plus tard sous le nom de Proton. Dans le domaine des centrales électriques, Chelomey a travaillé avec KB Glushko, qui a développé des moteurs puissants utilisant des carburants hautement toxiques: l'amyle (tétroxyde de diazote) et l'heptyle (diméthylhydrazine asymétrique).

L'utilisation de carburant toxique est l'une des raisons pour lesquelles Proton n'a pas lancé de navires avec un équipage à bord dans l'espace. Tous les blocs prêts à l'emploi, à partir desquels la fusée UR-700 pouvait être assemblée au cosmodrome, correspondaient aux dimensions de 4100 mm, ce qui permettait de les transporter sur des plates-formes ferroviaires. Il a donc été possible d'éviter l'achèvement de la fusée sur le site de lancement.

Ajustement direct

Chelomey, l'éternel rival de la reine, avait aussi une alternative ici. Avant même les lancements infructueux de N-1, en 1964, Vladimir Nikolaevich propose d'envoyer une expédition se poser sur la lune à l'aide du lanceur UR-700. Une telle fusée n'existait pas, cependant, selon Chelomey, elle pourrait être développée en très peu de temps sur la base d'éléments produits en série à partir de la fusée UR-500.

Dans le même temps, l'UR-700 en puissance serait supérieur non seulement au N-1, qui dans sa version la plus lourde serait capable (théoriquement) de mettre 85 tonnes de fret en orbite terrestre basse, mais aussi le Saturn américain..

Dans la version de base, l'UR-700 pouvait soulever environ 150 tonnes en orbite, et des modifications plus "avancées", y compris celles avec un moteur nucléaire pour le troisième étage, porteraient ce chiffre à 250 tonnes. dimension de 4100 mm, ils pouvaient être facilement transportés des ateliers de l'usine au cosmodrome, et là seulement amarrés, évitant les soudures et autres processus de production complexes.

En plus de la fusée, le Chelomey Design Bureau a proposé son concept original de vaisseau spatial lunaire, nommé LK700. Quelle était son originalité ? Comme vous le savez, l'"Apollo" américain n'a jamais complètement atterri sur la Lune.

Le vaisseau spatial avec la capsule de rentrée est resté en orbite circumlunaire, tandis que l'atterrisseur a été envoyé à la surface du satellite. Le bureau d'études royal a suivi à peu près le même principe lors du développement de son vaisseau lunaire L-3. Mais le LK 700 était destiné à l'alunissage dit direct sur la lune, sans entrer en orbite lunaire. Après la fin de l'expédition, il n'a quitté que la plate-forme d'atterrissage sur la lune et est allé sur Terre.

Les idées de Chelomey ont-elles vraiment ouvert une voie moins chère et plus rapide vers l'alunissage pour la cosmonautique soviétique ? Il n'a pas été possible de le vérifier dans la pratique. Bien qu'en septembre 1968, la conception préliminaire du système UR-700-LK-700 ait été entièrement préparée, ce qui a constitué de nombreux volumes de documentation, Chelomey n'a pas été autorisé à fabriquer même un modèle grandeur nature du lanceur.

Ce fait, en passant, réfute la croyance populaire selon laquelle, en raison de l'apparition d'un projet alternatif, les fonds alloués au programme lunaire soviétique ont été dispersés, ce qui serait devenu l'une des raisons de son échec.

Nous avons seulement réussi à faire un modèle grandeur nature du LK-700. Il n'a pas survécu à ce jour, mais les photographies d'archives et les matériaux du projet de conception permettent d'imaginer visuellement à quoi pourrait ressembler un navire soviétique sur la lune.