Космонавт. Том 5

Глава 3

С тех пор как я выступал перед командирами, прошло уже более месяца, а с составом экипажа всё ещё не определились. Причины задержки оставались для меня неясными.

Но по моим личным ощущениям всё прошло не просто хорошо, а замечательно. Когда излагал свои аргументы в пользу зачисления меня в лунный отряд, я выложился не на сто процентов, а на все двести. Тщательно продумал каждую фразу, каждую интонацию.

Помимо основных аргументов и предложений по решению задачки с третьим креслом, я подготовил графики физической выносливости, сравнительные таблицы с показателями других кандидатов и даже набросал примерный план тренировок для экипажа. Поэтому был уверен в очередной победе, а получил неизвестность.

Чего таить, это нервировало меня, как и многих других, кто, так или иначе, был причастен к лунной миссии. По коридорам Центра зазвучали тихие шепотки. Кто-то говорил о «политических нюансах», кто-то намекал на разногласия среди начальников ЕККП. Доходило до того, что я ловил на себе вопросительные взгляды коллег. Все были в курсе, что мой отец — один из тех, кто стоит у руля комитета. Но мне оставалось лишь разводить руками. Мы были в равных условиях в этом вопросе.

Всем уже хотелось чёткого понимания ситуации, определённости и хотя бы приблизительных сроков начала подготовки. Но… с решением тянули. Держат интригу, что б их. А ведь это отнимало силы. Не физические, а моральные. Иногда и мне казалось, что это какая-то проверка на прочность. Однажды такую мысль высказали в моём отряде. Мол, кто выдержит неопределённость, тот и достоин полёта. Но рациональная часть меня понимала, что, скорее всего, наверху просто не могут договориться. Вот и вся загадка.

Впрочем, скучать не приходилось. Инструктора продолжали гонять нас от души без продыху и жалости. Утренние пробежки по пересечённой местности, прыжки с парашютом, тренировки на тренажёрах — график был расписан буквально по минутам. Даже в выходные нас находили с новыми заданиями. Приходил кто-нибудь из инструкторов и задорно говорил: «А давайте-ка проверим вашу реакцию в нестандартной ситуации!» И начиналось…

А на ежедневные медкомиссии мы теперь ходили вообще, как к себе домой. Врачи к этому моменту знали нас лучше, чем собственные жёны или родители. Они изучили каждый рубец и родинку на нашем теле, каждый нюанс кардиограммы и задавали одни и те же вопросы по кругу, на которые мы отвечали уже на автомате.

В какой-то степени этот ритм стал моей личной отдушиной, потому что было всё чётко и понятно. Есть комплекс упражнений — выполняешь его. Вот тебе центрифуга. Сложно? Да. Но понятно — продержись как можно дольше. То же самое и с остальными тренажёрами. Просто нам не было, но и подвешенного состояния не наблюдалось.

Всё было подчинено прописанным правилам. Если выполнил норму — молодец, если нет — будешь делать снова. Никакой двусмысленности, никаких ожиданий. Только цифры, секунды, перегрузки и чёткое понимание, где ты находишься на пути к цели.

Ну а вечера мои были отданы Кате, которая вскоре должна была родить, и подготовке к семинару, до которого теперь оставались считанные дни.

Тему я выбрал непростую и не сказать, чтобы революционную для 1967 года. Но мне было, что сказать по этому поводу, чтобы ускорить развитие космической отрасли в этом направлении.

Выступить я решил с докладом о возможностях оптимизации траекторий лунных миссий с использованием гравитационных манёвров.

В моей прошлой жизни эта тема была не просто абстрактным параграфами из учебника, а живым опытом. Я изучал её на курсах повышения квалификации в Звёздном городке уже в двухтысячных, когда готовился к полётам на МКС и, в перспективе, к дальним экспедициям. А потом мы сидели с экипажем «Союза» по три часа над симуляцией. Искали точку, где гравитация Земли и Луны уравновесит импульс так, чтобы сэкономить сто двадцать килограмм топлива. Тогда гравитационные манёвры были не гипотезой, а отработанным инструментом.

Я хорошо помнил эти схемы. Элегантные, почти художественные кривые на экране, описывающие, как американские зонды «Вояджер» или «Кассини» использовали планеты-гиганты для разгона, как современные зонды летали к Луне по сложным, многосуточным траекториям, экономя драгоценное топливо.

Неплохо помнил и лекции по баллистике, где нам разбирали полёт «Аполлона-13». Не саму трагическую аварию, а именно блестящую работу наземных расчётчиков, которые с ювелирной точностью использовали гравитацию Луны, чтобы вернуть корабль на Землю с минимальными затратами энергии. Этот случай был хрестоматийным. Тогда меня впечатлила не только самоотверженность экипажа, но и красота расчёта.

Но всё равно пришлось тщательно фильтровать информацию, чтобы не выдать лишнее. Собственно, как и всегда.

Упор делал на математический аппарат, например, на вариационные исчисления, чтобы найти не просто число, а целую функцию, которая обеспечила бы наилучший результат. Не просто скорость в один конкретный момент, а всю кривую изменения скорости от старта до посадки, которая приведёт к максимальной экономии топлива. В конечном итоге должна получиться не одна точка на траектории, а идеальная форма всего пути от Земли до Луны.

Не забыл и про принцип максимума Понтрягина, который заключался в поиске оптимального управления для сложной системы такой, как ракета. Проще говоря, при помощи этого принципа можно определить, как именно нужно изменять параметры двигателя (тягу, направление) на всём протяжении полёта, чтобы достичь цели (например, выйти на лунную орбиту) с минимальными затратами топлива или за кратчайшее время. По факту, это строгий научный метод, заменяющий интуицию человека точным расчётом.

Применил в докладе и упрощённые модели трёх тел. Сама задача трёх тел в полной формулировке не имеет общего аналитического решения, поэтому для практических нужд космонавтики и используют упрощённые модели. Можно прикинуть, что Луна и Земля вращаются по круговым орбитам, а масса космического аппарата ничтожно мала. И вот, подобные ограниченные модели уже позволяют получить полезные результаты. Например, рассчитывать точки либрации (где гравитационные силы уравновешиваются) и находить «гравитационные коридоры» для экономичных переходов между орбитами. По сути, эти упрощённые модели — ключ к предварительному анализу сложных траекторий.

Сам материал я изложил в виде гипотез, размышлений в стиле «а что, если…» Ведь я не мог написать готовые алгоритмы или формулы из будущего. Цель была подсветить направление для исследований. Посеять в умах людей мысль о том, что Луна не просто цель, а инструмент. Что её притяжение можно не только преодолевать, но и использовать.

И если сейчас, в 1967-м, начать серьёзные теоретические и вычислительные работы в этом направлении, то к началу семидесятых у советской программы может появиться мощное, почти бесплатное конкурентное преимущество — умение летать дальше и эффективнее. А к концу семидесятых мы можем выйти на экономию топлива в пятнадцать-двадцать процентов. Но всё это при условии, что на мою информацию обратят внимание.

В общем, доклад мой таким и получился, как смелая, но строго научная гипотеза пытливого молодого человека.

В день семинара, направляясь в аудиторию, я мысленно прогонял ключевые тезисы. Народу, как и ожидалось, собралось меньше, чем на саму конференцию. Человек тридцать, не более. Но атмосфера в аудитории чувствовалась иная, более напряжённая. Многие нервничали из-за присутствия высокопоставленных гостей, о которых говорил Олег.

Заняв своё место в третьем ряду, я отыскал глазами незнакомцев. Их было двое. Сидели они в окружении седовласых профессоров, которые попеременно что-то нашёптывали им, склонившись чуть ли не к самому уху.

Первый был грузным, я бы даже назвал его тучным мужчиной лет пятидесяти. Он сидел, тяжело отдуваясь, словно ему было сложно дышать в душном помещении. Хотя в аудитории было свежо.

Лицо его напомнило мне морду мопса. Такие же маленькие, глубоко посаженные глаза-бусинки, вздёрнутый нос-пуговка и тяжёлые, свисающие брыли. Мысленно я так и окрестил его Мопсом для удобства. Одет он был в тёмный, качественный костюм и время от времени вытирал платком лысину.

Рядом с ним сидел другой мужчина, полная противоположность первого. Высокий, стройный, в безупречно сидящей военной форме с генеральскими погонами. Даже сидя было видно, что он обладает статной, спортивной фигурой. Черты лица у него были благородные, я бы даже сказал, что он был по-мужски красив. Но весь эффект портили глаза. Они были слишком большими, навыкате. А взгляд у него был неподвижный и пронзительный, как у филина.

Филин — тут же родилось в голове второе прозвище. Почему-то это развеселило меня, и остатки напряжения, которое я ощущал внутри с самого утра, окончательно развеялись без следа.

Семинар начался со вступительного слова начальника ЦПК — Николая Фёдоровича Кузнецова генерал-майора авиации. Затем выступили двое аспирантов с докладами о новых теплоизоляционных материалах. После них выступали молодые инженеры и некоторые из наших — космонавтов. Мопс и Филин сидели неподвижно, изредка перекидываясь короткими, негромкими фразами.

Наконец, объявили и мою фамилию:

— Космонавт-стажёр лейтенант Громов. Тема: «Гипотетические подходы к оптимизации траекторий полёта к Луне с учётом гравитационных взаимодействий».

Услышав свою фамилию, я встал и пошёл к трибуне. Когда я занял своё место и разложил перед собой листы доклада, произошло нечто странное. До этого мирно беседовавшие шёпотом Мопс и Филин, резко замолчали и синхронно уставились на меня. И взгляды их меня озадачили на мгновение. Они были пристальными, недобрыми, в общем, далёкими от дружелюбных или хотя бы нейтральных. Филин даже слегка подался вперёд, а Мопс перестал вытирать лоб своим платком, замер.

Долго гадать о причинах такой реакции я не стал. Не то время, не то место. Поэтому перевёл дыхание и приступил к докладу.

— Товарищи коллеги и уважаемые гости, — начал я, стараясь сделать так, чтобы голос мой звучал ровно и уверенно. — Моё выступление посвящено возможностям повышения эффективности лунных перелётов за счёт более глубокого математического анализа траекторий. Это же впоследствии поможет нам преодолевать и более дальние расстояния.

Как известно, классическая схема полёта к Луне предполагает прямой перелёт с одной коррекцией. Однако, если рассмотреть задачу как задачу трёх тел — Земля, Луна, космический аппарат — и применить методы вариационного исчисления, открываются интересные перспективы. Речь идёт о вышеназванных гравитационных манёврах.

Я развернулся к доске и начал чертить упрощённые схемы: эллипсы, касательные к орбитам Земли и Луны. Попутно комментировал, помечая те или иные моменты.

— Идея в целом не нова. Например, она используется в астрономии для расчёта траекторий комет. Но её приложение к практической космонавтике требует глубокой проработки. Суть в следующем: правильно подобранное сближение с Луной может не только скорректировать траекторию, но и придать аппарату дополнительное ускорение за счёт её гравитационного поля. Эффект сравним с работой дополнительной двигательной установки, но без расхода топлива.

Предположим, мы выводим аппарат не напрямую к Луне, а на высокоэллиптическую орбиту вокруг Земли, апогей которой лежит в сфере действия лунной гравитации. Дальнейшее, при определённых условиях, может потребовать минимальных затрат топлива для перехода на окололунную орбиту.

Говорил я осторожно, старался не увлекаться, чтобы не забыться и не сболтнуть опасные термины вроде «инвариантных многообразий» или «точек либрации», которые сейчас прозвучали бы как откровенная фантастика. Вместо них я сыпал ссылками на классиков: Эйлера, Лагранжа, Циолковского. В общем, я делал вид, что просто развиваю их идеи.

— Разумеется, расчёт таких траекторий — задача колоссальной сложности. Она требует учёта множества переменных. Таких, как точные параметры гравитационного поля Луны, влияние Солнца и даже Юпитера на больших дистанциях. Современные вычислительные машины, такие как БЭСМ-6, могли бы стать инструментом для моделирования подобных сценариев. Но нужны новые алгоритмы. Не просто интегрирование уравнений движения, а методы их оптимизации. Я имею в виду поиск не самого короткого, а самого экономичного пути. Сейчас БЭСМ-6 хоть и является нашим главным инструментом, но её память как записная книжка, где на странице умещается лишь пара уравнений. А нам нужно смоделировать тысячи вариантов…

На основании работ Лагранжа, академика Фока и других, вне всяких сомнений, гениальных в своей сфере людей, можно предположить существование неких «гравитационных коридоров», назовём это так. Это такие области в пространстве, где влияние нескольких небесных тел складывается особым образом, создавая путь с минимальными энергозатратами.

Представьте себе на минуту не прямую линию от точки А к точке Б, а извилистый путь вдоль невидимых ложбин и склонов в гравитационном ландшафте. Попадая в такой коридор, аппарат словно скатывается по склону, набирая или теряя скорость под действием сил притяжения, а не двигателей.

Именно поиск и картирование таких коридоров — это задача для теоретической механики. Но если она будет решена…

Я сделал паузу, для пущего эффекта, и внимательно оглядел зал. Мне нужно было, чтобы как можно больше людей прониклись темой и возможными перспективами. Это увеличит шансы на то, что информация дойдёт, куда следует. Убедившись, что полностью владею вниманием зрителей, я продолжил:

— … то мы сможем говорить не только об экономии топлива в процентах, но и о качественном скачке в развитии. Мы сможем не мечтать, а планировать миссии, которые сегодня кажутся фантастикой: об облётах Луны с возвращением на высокие орбиты Земли для дозаправки или ремонта, о создании постоянно действующих транспортных маршрутов. Это откроет путь не просто к высадке на Луне, а к планомерному освоению космоса.

По моим предварительным оценкам речь может идти о пятнадцати, а, возможно, и двадцати процентах экономии топлива. Что, в пересчёте на стартовую массу…

В аудитории зашумели. Кто-то в зале скептически хмыкнул, кто-то зааплодировал. Но моё внимание обратили на себя Мопс и Филин. Они переглянулись и обменялись парой фраз. После этого Мопс медленно поднял руку и, не дожидаясь, пока я закончу фразу, заговорил.

— Подождите-подождите, товарищ лейтенант, — голос его оказался хриплым, тихим, но звучал он на удивление чётко и властно. Все взгляды в аудитории мгновенно переключились на него. — Вы говорите очень интересные вещи. Очень. Но позвольте задать вам один вопрос. Вы говорите об… экономии. О сложных расчётах. Это, повторюсь, очень интересно… для кабинетных учёных.

Он сделал паузу, нагнетая атмосферу, а его маленькие глаза-бусинки продолжили недобро сверлить меня.

— Но ответьте мне, как будущий космонавт, как человек, который будет иметь дело с практической стороной вопроса. Не кажется ли вам, что все эти… «гравитационные коридоры» и прочая теоретическая эквилибристика… Отвлекают от главного? От надёжной, проверенной, простой схемы? Мы ввязались в гонку, товарищ лейтенант. У нас нет времени на математические сказки. Нам нужно лететь прямо, быстро и наверняка. А вы предлагаете сворачивать в какие-то косвенные «коридоры», тратить время на вычисления, усложнять систему управления… Не приведёт ли это в конечном счёте к риску? К потере драгоценного времени и, что ещё хуже, к аварии?

Филин рядом молча кивнул, его выпученные глаза выражали полное согласие. Не хватало только глухого «Ухух». Весь зал замер, ожидая моей реакции. Ну а мне захотелось послать этого любознательного деятеля куда подальше. Потому что это был не вопрос, а ловушка. Он пытается с ходу заклеймить мои идеи как опасное прожектёрство, оторванное от суровой реальности гонки.