Кто он Вернер фон Браун?
Вернер Магнус Максимилиан фон Браун — один из основоположников современной ракетной техники, создатель первых баллистических ракет. Он был ведущей фигурой в разработке ракетной техники в Германии, а с 1955 года — пионером ракетной техники и космической науки в Соединенных Штатах.
В Германии он участвовал в проектировании и разработке ракеты Фау-2. После войны он тайно переехал в Соединенные Штаты вместе с 1600 другими немецкими учеными, инженерами и техниками. В Соединенных Штатах он работал над программой баллистических ракет средней дальности (IRBM) и разработал ракеты, которые запустили первый космический спутник США Explorer 1.
В НАСА он работал директором центра космических полетов Маршалла и главным архитектором ракеты-носителя Saturn V, доставившей космический корабль Apollo на Луну.
Ранняя жизнь
Вернер родился 23 марта 1912 года в Вирцице, в провинции Познан тогдашней Германской империи.
В этой аристократической семье было трое детей. Отец был министром продовольствия. У матери были настоящие корни. Вернер фон Браун, половина сыновей, получила наследственный титул барона. В конце Первой мировой войны провинция Позен была передана Польше, и семья Браун была вынуждена уехать. Они поселились на окраине Берлина.
Вернер фон Браун был незаурядным человеком. С детства любил играть на скрипке и фортепиано, музыкальное образование получил по желанию родителей. Молодой человек мечтал о карьере композитора и музыканта. Но у Брауна не было биографии музыканта и композитора.
С 1919 по 1925 год молодой Браун учился во Фридрихшуле, затем его перевели в колледж замка Эттерсбург недалеко от Веймара, а с 1928 года он поступил в колледж Г. Литца, где Вернер Браун впервые познакомился с теориями пространства и заинтересовался идеи космического полета.
С этого момента Вернер начал строить свою техническую карьеру, забыв о судьбе музыканта.
Карьера и образование
С момента увлечения космическими исследованиями молодой Браун намеренно увлекся математикой, физическими исследованиями и конструкцией ракет, с интересом изучал ракетные двигатели.
Вернер Браун работал над диссертацией до 1933 года. В этом году Гитлер и его сторонники совершили переворот. С тех пор ракетная техника стала одним из важнейших вопросов повестки дня гитлеровской Германии. Капитан Дорнбергер, который в то время курировал разработку космических ракет Рейхсдепартамента, дал Вернеру возможность получить стипендию. Молодой ученый начал работу в районе Куммендорфского полигона твердотопливной ракеты.
за исследования в области ракетостроения ему была присуждена докторская степень по физике. Научная работа фон Брауна называлась «Об опытах по горению», и Э. Шуман стал ее редактором. Это была только часть научной работы. А в 1943 году он защитил диссертацию, которая была засекречена в Германии и не была опубликована до 1960 года.
Конец 34-го увенчался успешным пуском двух ракет, поднявшихся на небольшую высоту: не более 3 км. До 1939 года немецкие ученые интересовались разработкой американца Р. Годдарда. Браун использовал публикации своего технического журнала для создания своих ракет. Когда Вернер показал фильм с кадрами взлета ракеты А-4 летом 1943 года, Гитлер обрадовался и лично удостоил ученого званием профессора. Вернеру тогда исполнился 31 год. В Германии мало кто получил подобное звание.
К концу 37-го Вернер уже возглавлял Исследовательский центр Пенемюнда в Германии, где он был главным конструктором баллистической ракеты А-4, которая стреляла по европейским городам во время войны. В том же году Вернер вступил в ряды НСДАП и сразу получил офицерское звание — штурмбаннфюрер СС.
Летом 1943 года внешняя разведка раскрыла местонахождение конструкторского бюро, а утром августа британцы провели рейд, сбросив более 1800 тонн бомб. Но рейд оказался неудачным — офис в целом уцелел. Погибли только конструктор ракетных двигателей Тиль и инженер Уолтер. Это несколько замедлило развитие ракетной программы. Поэтому первая бомбардировка с помощью истребителя А-4 была произведена по британским городам в сентябре 1944 года.
Многие политики и ученые считали, что именно ракета фон Брауна каким-то образом стала толчком к разгрому гитлеровской Германской империи.
Американская карьера
Весной 1945 года, когда советская армия была под Пенемюнде, профессор собрал своих подчиненных и предложил им самим выбрать, кому сдаться. Сам Вернер решил сдаться американцам. Зная, что его чертежи и результаты работы СС могут уничтожить, Вернер сделал их копии и спрятал в яме в одной из шахт заброшенных шахт массива Гарц. Затем он переправил части ракеты на материк.
В мае 1945 года, когда война закончилась, ученый сдался американцам, заявив, что его зовут Магнус Браун, брат разработчика ракеты FAU. Такую возможность он получил из-за своего сходства с братом.
Командование США прекрасно понимало, кто к ним пришел, и поэтому поспешило допросить пленного за пару дней до передачи территории Пенемюнде советским войскам. Вернера фон Брауна поместили в бронированный автомобиль и доставили в лондонский штаб разведки армии США. Оттуда осенью ученого перевезли на американский континент, среди ученых, для которых агентство специально придумало фальшивые биографии. На американском континенте ученого отправили в Техас, где находилась большая военная база и велась научная разработка баллистических ракет.
Летом 1946 года стало известно, что команда Брауна находится на американском континенте, что вызвало бурю негодования среди жителей Европы и критику со стороны всех демократических кругов, особенно Эйнштейна.
На американской базе Вернер почувствовал себя неуютно. Тот же ученый, двадцати шести лет, уже командовал тысячами подчиненных в Германии, а теперь сам подчинялся молодому офицеру, который обращался с ним неуважительно, только на словах. Это вызвало у него бурю неприятных ощущений. Офицер армии США не стал заморачиваться с командованием Вернера и отклонял запросы других ученых о предоставлении ему материалов по ракетным исследованиям, он не утруждал себя написанием деталей для ракет и двигателей к ним для Брауна.
Советские разработчики ракетных двигателей смогли восстановить ракету FAU без чертежей, только по остаткам ракеты. Это позволило создать баллистические ракеты типа Р-1, а также 2, 5, установив на них двигатели с ТВС.
Но, несмотря на неблагоприятные условия труда, Вернер фон Браун все же работал над идеями по созданию космических комплексов. Весной 1952 года он создал описание космического межпланетного модуля, а в 1956 году — второго. О них речь пойдет ниже.
Получив американское гражданство осенью 1955 года, он смог открыто участвовать в разработке межконтинентальной баллистической ракеты и спутника класса Exproller. А летом 1960 года он стал сотрудником НАСА. Но внимание американцев к космическим полетам, к созданию кораблей и спутников не привело к успеху. Первый спутник был запущен из СССР, и первым в космос полетел не американец.
Эти факторы послужили началом усиленной подготовки американцев к полету на Луну. И 1969 год оказался успешным — такой полет был осуществлен. За это Вернер, как руководитель подготовки к полету и автор создания ракеты-носителя, фон Браун был признан выдающимся ученым. После полета и высадки космонавтов на поверхность Луны он был награжден специальным орденом за заслуги перед наукой и космическими исследованиями.
Но планы по строительству станции на Луне не осуществились из-за сокращения программы по созданию спутника Земли.
Марсианская экспедиция Фон Брауна – 1952
С 1948 года он проводил расчеты и исследования, в которых продемонстрировал возможность полета на Марс и проанализировал свои расчетные данные. Его расчеты были опубликованы в одном из номеров журнала Collier’s за 1952 г и достигли широкого круга читателей.
После завершения испытательного проекта Фау-2 Вернер фон Браун был спрятан в далеком форте Блисс, где он написал свой роман о полете на Марс, основанный на точных расчетах и оценках. В дополнение к роману автор добавил собственные документальные выкладки. Роман оказался плохим, он был скучным, поэтому он не был опубликован до конца 2006 года. Браун использовал свои расчеты в качестве основы для лекции на 1-м симпозиуме космических полетов, который проходил в Планетарии Нью-Йорка в 1951 году.
Сообщения Вернера фон Брауна вместе с иллюстрациями К. Бонестелла стали доступны широкому кругу людей. А после публикации нескольких статей в журнале Collier идеи экспедиции на Марс захватили умы многих американцев. Затем сообщения и статьи ученого были опубликованы в отдельной книге. Его работа «Исследование Марса» также была показана в нескольких телевизионных программах, в которых рассказывалось о планах пилотируемого полета на Марс.
Полет на соседнюю планету должен был продлиться 260 дней. И возврат займет столько же времени. Кроме того, Браун намеревался дать участникам экспедиции несколько дней на то, чтобы привыкнуть к условиям космоса перед тем, как отправиться в долгое путешествие, а также перезагрузить любые поставляемые материалы, необходимые для длительного полета.
Das Marsproject был первым технически надежным и всеобъемлющим проектом, позволившим пилотируемый полет на Марс.
Здесь фон Браун совершил не просто полет на соседний Марс, а целую экспедицию, в которую входили три грузовых корабля и семь пассажиров. Экипаж экспедиции должен был быть 70 человек, из них 10 человек экипажа на пассажирском крейсере. Каждый из этих кораблей будет весить ровно 3720 тонн. Чтобы разместить и построить такую большую армию близко к орбите Земли, профессор предложил многоразовую ракету-носитель, предназначенную для обеспечения пилотируемых ракет и, следовательно, топлива для всех модулей. Подготовка к экспедиции на Марс будет включать 950 запусков сорока шести многоразовых шаттлов и займет восемь месяцев. Первые две ступени шаттла должны были быть спущены с парашютом на Землю и отбуксированы к месту на острове Джонсон. А третья часть ракеты, передав нагрузку на вращающиеся вокруг Земли модули, должна была опуститься прямо на остров. Затем все три части будут соединены и повторно использованы для доставки груза и подготовки предстоящего груза к соседнему красному.
Согласно гипотезам, полет должен осуществляться по траектории Хомана, требующей минимальных затрат энергии, чтобы вернуться после длительного пребывания на планете по прямой. Это, безусловно, подойдет для экспедиции такого масштаба. Но даже такой «экономический» вариант еще не мог быть «потянут» экономически ни одной страной мира. Проект был невероятно дорогим, хотя ученые могли создавать многоразовые ракеты-носители. В конце концов, в те времена их вообще не было. Фон Браун все еще создавал их.
Теперь, конечно, можно поговорить о том, каковы были плюсы и минусы экспедиции фон Брауна на Марс. Вернер тщательно просчитал все изменения массы модульного космического корабля на разных этапах экспедиции, время работы каждого двигателя, продолжительность полета к Марсу. Но таких специальных модулей, способных повторно выйти на орбиту, пока никто не создал.
Дальнейшие исследования красного соседа, проведенные специальными зондами, выявили такие моменты, которые нарушали схему полета, предложенную Вернером фон Брауном.
То, что Браун не предвидел, тогда никто и представить не мог. Например, наличие радиационных поясов вокруг Земли. По этой причине астронавты, попавшие под его сильное воздействие, могли не достичь поверхности Марса.
Немцы также не учли проблемы межпланетного полета. Так что никто не знал, как соблюдать правила полета на Марс. И хотя Брауна попросили принести с собой запас горючего материала, маловероятно, что он поможет не только вернуться на Землю в будущем, но и просто добраться до красного соседа Земли.
Более того, Вернер фон Браун и представить себе не мог, что атмосфера была разреженной.
Экскурсия на Марс для этого корабля, который должен был «приземлиться» и исследовать поверхность неизвестной планеты, рассчитывалась как односторонняя. Космический корабль не смог взлететь и снова выйти на орбиту. Людям, оставшимся на Марсе, придется ждать несколько лет, пока не будут изобретены способы их возвращения.
Даже сейчас не все ученые могут ответить на вопрос, сколько лет пролететь по планете. Ведь вам не придется лететь к ней по прямой. Но по расчетам Вернера, полет должен был продлиться 260 дней.
Грузовой корабль 1952
Используя те же базовые системы, что и пассажирское судно, грузовые суда заменят 200-тонный десантный катер и 195-тонные другие материалы для расходных материалов, запасных частей, атмосферных и надводных зондов.
Спускаемый аппарат 1952
Американская машина для посадки экипажа и доставки грузов, рассчитанная Вернером фон Брауном, представляла собой большой планер с размахом крыла 153 м, который должен был приземлиться на поверхность Марса на лыжах или колесах.
По проекту было два типа десантных планеров:
- Первый планер мог достичь любой точки на поверхности Марса, от экватора до полярных ледяных шапок. Путешествие было в один конец, экипаж первого десантного корабля не смог вернуться на орбиту. Вместо ступеньки вверх полезная нагрузка планера составляла 125 тонн закрытой среды обитания и гусеничных машин. Экипаж планера должен был проехать 6500 км на марсианском вездеходе за 80 дней до марсианского экватора, где должны были быть созданы база и взлетно-посадочная полоса.
- Планер второго типа приземлится на взлетно-посадочной полосе и сможет вернуться на орбиту. Эти маневры можно было выполнять каждые 2 часа 26 минут. Это позволило бы 50 из 70 членов экипажа приземлиться на трех десантных лодках. Остальные 20 останутся на орбите Марса, поддерживая пассажирские корабли и дистанционно исследуя планету внизу. Члены экспедиции проведут 443 дня, исследуя поверхность Марса, живя в надувных жилищах.
Экипаж будет взлетать на двух транспортерах и возвращаться на семи пассажирских кораблях, которые вращались на марсианской орбите все это время.
Пассажирское судно 1952
По расчетам Вернера, американский пилотируемый космический корабль на Марсе выглядел так:
- По расчетам Вернера фон Брауна, в сферическую камеру каждого модульного корабля должны были поместиться 10 астронавтов. Сфера небольшая, ее диаметр составлял 20 метров. Но это было даже больше, чем то, что сейчас создается внутри транспортных кораблей.
- Ожидается, что экспедиция продлится 963 дня: полет на ближайшую планету в течение 260 дней, пребывание на ней в течение 443 дней, затем возвращение на орбиту Земли и посадка еще на 260 дней.
- Каждый член экипажа будет нести с собой 120 кг багажа.
- Расход материалов составил 12 тонн кислорода, 8 тонн пищевых продуктов, 2,5 тонны пищевых контейнеров, 13 тонн питьевой воды, 2 тонны воды на технические нужды. Также по замыслу Вернера фон Брауна техническая вода должна будет быть извлечена из атмосферы кабины во время полета. После стерилизации его можно использовать повторно. Вес пассажирского корабля на низкой орбите в конце рейса упадет до 50,5 тонны, что составит всего 1,4% от массы, имевшейся на старте: всего 3720 тонн.
Марсианская экспедиция Фон Брауна – 1956
Новая экспедиция на Марс была представлена Вернером фон Брауном в книге на 56 г, которую он написал вместе с американцем У. Лей. Книга называлась «Исследование Марса», значительно сокращенная по сравнению с описанием полета 1952 года.
После того, как ученый столкнулся с недоверием к концепции первого варианта полета, состоящего из экипажа из 70 человек, который будет размещен на десяти кораблях, Лей и Браун сократили количество участников экспедиции. В новом воплощении полета на Марс осталось два корабля, в команде 12 человек, масса каждого корабля стала в два раза меньше, чем в проекте 52g.
Теперь «аппетиты» немцы значительно умерили. Он больше не говорил о целой армии кораблей, экипажей и дронов для экспедиции.
Оба корабля должны были быть оснащены новыми двигателями с тягой в 2 раза большей, чем у модульного аппарата 52-летней экспедиции. Вернер не делал подробных расчетов в этом варианте.
Экспедиция должна была завершиться, как и первая, за 963 дня. Полет на Марс составит 250 дней, исследование планеты — 445 дней, обратный полет — 268 дней.
Грузовое судно 1956
Второй комплекс считался грузовым. Но должно было быть 3 человека. Каждые 2 недели «грузовая» тройка менялась. В этом модуле также будет размещаться спускаемый аппарат, позволяющий ему спускаться на поверхность планеты.
Этот корабль будет использовать те же системы, что и грузовые корабли первой экспедиции.
Планировалось оставить грузовой корабль на орбите Марса.
Спускаемый аппарат 1956
В проекте аппарат был такой же, но он должен был спускаться и подниматься с удвоенной скоростью, чтобы вывести на орбиту Марса 9 человек экспедиции. Это позволило выгрузить на поверхность Красной планеты больше необходимого груза. Огромный планер должен был приземлиться на достаточно ровной части поверхности Марса, обозначенной орбитальными рельефами. Носовая часть фюзеляжа, которая была на этапе подъема, взлетит вертикально, чтобы вернуться на орбиту базовых кораблей после 400 дней нахождения на поверхности.
Спуск описывается как тот, который ученые рассчитали в 1948 году. 9 из 12 человек будут отправлены на десантный планер. Им пришлось построить базу на планете.
Затем экипаж сядет в лифт и займется кораблями, вращающимися вокруг Марса.
Пассажирское судно 1956
Экипаж модуля будет состоять из 12 человек, размещенных в камере. Диаметр камеры 7,9 м. В камере четыре отсека. Первый, верхний, состоял из органов управления. Его часто посещали смены, которые следили за работой бортовых систем. Этот отсек предполагалось сделать со стеклянным куполом. Через него космонавт мог наблюдать за звездами. Две другие палубы служили жилыми помещениями, а нижняя палуба пассажирского шара служила воздушным шлюзом для доступа в космос.
Конечно, многие идеи Вернера были утопичны, но, тем не менее, в значительной степени они были очень интересными. Особенно технические характеристики двигателей дали толчок развитию космонавтики. Несмотря на его участие в фашистской партии и сотрудничество с фашистами, многие ученые признали заслуги Вернера в развитии современной космонавтики.