План ЛКИ предусматривал четыре-шесть запусков «испытательных носителей» TV (Test Vehicle) и шесть «рабочих» полетов «космических носителей» SLV (Space Launch Vehicle). По первоначальному проекту, TV должны были нести только ГО, но в июле 1957 г. было решено, что «экспериментальный микроспутник» массой 1,47 кг (3,25 фунта) и диаметром 16 см (6,4 дюйма), оснащенный передатчиком, в случае успеха мог бы подтвердить, что орбита достигнута.
Первый пуск 8 декабря 1956 г. (TV-0), в котором использовался прототип первой ступени (ракета Viking-13), позволил проверить работоспособность систем слежения и приема телеметрии на мысе Канаверал.
Ракета Viking-13, запущенная по программе Vanguard (Фото Glenn T.Martin (Locheed Martin))
В пуске 1 мая 1957 г. (TV-1) была успешно испытана «космическая головная часть» РН Vanguard. «Старина» Viking-14 разогнал твердотопливный двигатель третьей ступени фирмы GCR по баллистической траектории, в апогее (195 км) которой включились маленькие пороховые движки, закрутившие «вращающийся стол» и, одновременно, затормозившие пустую первую ступень. Затем последовал сигнал на воспламенение основного РДТТ — и передача телеметрии прекратилась. Как считают специалисты, газовая струя повредила антенные устройства или передатчики РН.
Наконец, первый «реальный» носитель Vanguard был испытан во время полета TV-2. Это был тест первой ступени с двигателем Х-405 и макетами верхних ступеней общей массой около 1800 кг. 23 октября 1957 г., уже после запуска «Спутника-1», TV-2 «забросил» ПГ на высоту 175 км, продемонстрировав устойчивый полет и нормальную работу ЖРД первой ступени. После отсечки двигателя произошло очень чистое разделение ступеней.
Уилльям Холидей (William Holaday), который отвечал за разработку управляемых ракет в министерстве обороны США, и менеджер программы Джон Хаген проинформировали президента Эйзенхауэра о состоянии проекта Vanguard и планах запуска TV-3. Было подчеркнуто, что этот полет — испытательный, но с определенной вероятностью достижения спутником орбиты. В атмосфере истерически раздуваемого ажиотажа «гонки за русскими» Белый дом и средства массовой информации США подали предстоящий запуск Vanguard TV-3 как «американский ответ» на «Спутник».
Вообще говоря, ракета TV-3 предназначалась для первых ЛКИ второй ступени. Да, на ее борту стоял «шарик» массой 1,542 кг, который мог бы стать первым американским ИСЗ. Но…
Руководство программы осознавало: шансы на успешный запуск ИСЗ с первого раза очень невелики — в частности, еще не полностью отлажена первая ступень, а вторая и вовсе ни разу не испытывалась в полете… Тем не менее, помощник президента по делам печати заявил 9 октября, что ракета «Авангард» запустит спутник уже в декабре! И еще: вся Америка страстно желает получить подтверждение тому, что ее наука и техника тоже чего-то стоят!
Носитель TV-3 (а точнее, элементы для сборки сразу двух РН) прибыл на мыс Канаверал через неделю после триумфа «Спутника-2». Спешно началась подготовка к запуску.
Старт, первоначально назначенный на 4 декабря, был перенесен из-за погодных условий на 6-е. Вечером 5 декабря начался пятичасовой предстартовый отсчет времени. Он неоднократно прерывался из-за мелких неувязок и был закончен часовой готовностью в 10:30 утра следующего дня.
За час до пуска башню обслуживания отвели на безопасное расстояние. Надежда Запада — «Авангард» — стоял, удерживаемый в вертикальном положении только тросами-растяжками и шпильками в хвостовой части, срезаемыми при старте. Рядом с РН возвышалась кабель-заправочная мачта. Единственная причина, по которой еще можно было отменить старт, — это порывы ветра более 7,5 м/сек.
В Т-30 мин обслуживающий персонал покинул стартовую площадку. В Т-21 мин станции слежения доложили о готовности к приему телеметрической информации. В Т-02 мин была включена система водного охлаждения стартового стола. В Т-01 мин отстрелились тросы, удерживающие ракету. В Т-45 сек с борта носителя стали поступать телеметрические сигналы о работе систем. ВТ-10 сек были наддуты сжатым газом от наземных источников баки ракеты, за секунду до старта включилось автоматическое устройство управления полетом.
Старт РН Vanguard 6 декабря 1957 г. Америка в погоне за русскими. Мир затаил дыхание… (Фото NASA)
… и взрыв РН спустя несколько мгновений («Вот это "флопник"!») (Фото US Navy)
Двигатель запустился, и РН начала подъем. Носитель покинул площадку в 11:44:34. Внезапно ракета остановилась, а потом завалилась назад, на стартовый стол…
Вот как описывает эти мгновения главный двигателист проекта Vanguard Курт Стелинг (Kurt Stehling), который находился тогда в блокгаузе управления: «Показалось, что распахнулись врата ада. Сверкающие клинки пламени ударили во все стороны из-под ракетного двигателя. Носитель агонизирующе затрясся, на секунду остановился, приподнялся снова и на наших глазах разломился надвое. Нижняя часть вспыхнула. Это напоминало очень быстрое сгорание оплывшего воскового огарка, вставленного в вытяжную трубу. Верхняя часть беззвучно отлетела в сторону, по пути подожгла испытательный стенд и рухнула с оглушительным грохотом, который проник даже сквозь бетонные стены двухфутовой толщины…»
В результате взрыва были полностью уничтожены две первые ступени РН, повреждена третья. Как ни странно, спутник уцелел: маленький закопченый шарик с разбитыми солнечными элементами и погнутыми антеннами залетел в ближайшие кусты и бодро посылал оттуда в пространство свои «космические» радиосигналы…
Что же вызвало эту катастрофу?
По некоторым данным, скачкообразный «провал» давления подачи топлива привел к забросу пламени из камеры сгорания через форсуночную головку внутрь топливных трубопроводов, пожар и взрыв РН.
Уже упоминавшийся сенатор Л.Джонсон охарактеризовал это событие как «одну из самых разрекламированных и наиболее унизительных неудач в нашей истории». Лучше не скажешь…
Бесславную попытку запуска космического первенца восприняли в США как национальную катастрофу. Град обидных насмешек и издевательских сопоставлений обрушился на Америку. На первой странице лондонской Daily Herald были помещены две фотографии: РН Vanguard перед стартом — и то, что осталось от нее после взрыва. Гигантский заголовок гласил: «Вот это «флопник»! (от англ. to flop — плюхнуться, шлепнуться, провалиться).
После неудачи с «Авангардом» получил «добро» на космическую попытку Вернер фон Браун. Он не упустит своего шанса, но это случится уже в следующем — 1958 — году.
В декабре ракета Vanguard TV-3BU (дублер третьего испытательного носителя) была в спешке собрана и установлена на отремонтированный стартовый стол для запуска 23 января 1958 г. Три попытки окончились неудачей, причем последняя прервалась за 14 сек до старта, когда окислитель 2-й ступени — азотная кислота — протек из бака и повредил двигатель.
TV-3BU пришлось «оставить в покое», так как после ремонта РН можно было пускать лишь в феврале. Армия «схватила-таки за хвост птицу-славу», запустив РН Jupiter С с первым американским ИСЗ Explorer 1…
Ракета TV-3BU красиво ушла со старта ранним утром 5 февраля, окутанная клубами испаряющегося кислорода. Но система управления «сбоила», плохо работали приводы — двигатель Х-405 мог качаться только в одной плоскости. Отклонившуюся от курса РН на 57-й секунде полета взорвали по команде офицера безопасности полигона на высоте 6100 м.
Следующим стал TV-4. РН поставили на стартовый стол 8 февраля. Запуск планировали на 5–6 марта — но после трех неудачных попыток его отсрочили на 10 дней. И злой рок, преследующий «Авангард», отступил! Старт состоялся 17 марта 1958 г. в 7:15; вторая ступень, отделившись от первой на 150-й сек, нормально включилась и «почти штатно» отработала: во всяком случае, система газовых сопел легко скомпенсировала возникшую при ее работе ошибку в ориентации (2°). Затем третья ступень и ПГ были стабилизированы вращением и на 490-й сек отделены от второй ступени. РДТТ третьей ступени включился по команде программно-временного устройства и разогнал спутник до орбитальной скорости.
Sic transit gloria mundi… Обломки TV-3 на поврежденном стартовом столе (Фото из архива Центра Кеннеди)
Курт Стелинг стоял в телетайпной комнате на мысе Канаверал, ожидая сообщения, что сигнал спутника с орбиты получен. Прошло уже более 90 мин с момента фиксации последнего сигнала «Авангарда». Стелинг «сдался» и направился к своему автомобилю, когда «вдруг услышал невообразимый рев, как будто начался пожар: в один миг книги, ботинки и прочие носимые вещи полетели с балкона вниз, в ангар»!
Сигнал приняла станция системы MINITRACK в Сан-Диего: орбита оказалась выше ожидаемой, отсюда и задержка сигнала.
С момента, когда комиссия Г.Стюарта проголосовала за «Авангард», прошло 2 года 6 месяцев и 8 дней. Программа достигла заявленной цели — запуск СПУТНИКА в течение МГГ СОСТОЯЛСЯ (язвительные американские СМИ приписали этот успех технику, который прикрутил медаль «Святого Кристофера» к блоку системы управления на второй ступени РН).
