События, факты, анонсы

Помогал отправлять Гагарина в космос. Где работает белорус, которому исполнилось 96 лет

Аудитория Белорусской государственной академии авиации. У мультиборда высокий седой человек в строгом костюме с галстуком. Группа курсантов жадно ловит каждое слово преподавателя. Вроде бы обычное занятие, каких в Беларуси ежедневно проходят тысячи. Но есть несколько моментов. Во-первых, преподавателю 96 лет, и он самый возрастной из всех работающих в нашей стране пенсионеров. Во-вторых, перед нами доктор физико-математических наук профессор Леонид Гречихин, который еще 70 лет назад участвовал в советской космической программе. Если бы не разработки этого ученого, не исключено, что первый полет человека в космос состоялся бы значительно позже.

В топке паровоза

Космическая эра в истории человечества началась 4 октября 1957 года. В этот день СССР вывел на земную орбиту первый искусственный спутник Земли. Через некоторое время была выявлена серьезная проблема - при возвращении космических аппаратов на планету на высоте от 80 до 20 км происходил обрыв связи с модулем. А если на таком ответственном участке нет радиосвязи, человека в космос запускать нельзя. В конце 50-х молодому ученому Леониду Гречихину поручили решить эту задачу. И он с ней справился.

Когда в апреле 1961 года Юрий Гагарин спускался на землю, на высоте примерно в 40 км Сергей Королев распорядился проверить связь. "Как дела?" - спросили у первого космонавта. Последовал ответ: "Как в топке паровоза". Связь работала.

- Лично с Королевым не встречался, но Сергей Павлович знал, чем я занимаюсь, - уверяет Леонид Иванович. - Я тогда жил в Минске, и в подмосковных Липках (теперь город Королев) бывал наездами.

Обрыв радиосвязи вызывал разогрев спускаемого модуля при входе в атмосферу. Защитное покрытие в таких условиях начинает гореть, и вокруг него образуется плазменный слой с такой плотностью дугового разряда, что не пройдет даже СВЧ-сигнал. Не то что связь на ультракоротких волнах.

- Сергей Королев, как и все его окружение, к которому я себя причисляю, были одержимы идеей освоения космоса, - вспоминает Леонид Иванович. - Мы понимали, что являемся первопроходцами.

Ученый также рассказывает, что между СССР и США во второй половине ХХ века развернулась настоящая гонка по созданию системы космической разведки.

- Тогда она получила название "Система раннего предупреждения о ракетном нападении", с помощью которой отслеживали старты баллистических ракет. Это была спутниковая группировка, которая летала по эллиптической, вытянутой орбите. Меня за участие в этой работе наградили орденом Трудового Красного Знамени. Но и некоторые результаты, которые мы тогда получили, были пугающими, - признается Леонид Гречихин.

Три спутника практически сразу вышли из строя. Из-за того, что одним из основных разработчиков системы был Леонид Гречихин, гнев руководства военной отрасли обрушился в первую очередь и на него.

- В воскресенье мне домой позвонил председатель Комиссии Президиума Совмина СССР по военно-промышленным вопросам генерал-полковник Леонид Смирнов: "Почему первые три запущенных нами спутника вышли из строя? Тебе неделя срока. Не разберешься - пойдешь под суд!" Я был шокирован, но на третий день разобрался с проблемой.

Дело в том, что на высотах свыше 500 км, из-за совершенно другой атмосферы, происходит обтекание космического аппарата отдельными атомами. Если на низких высотах спутники работают нормально, то как только они выходят на вытянутую орбиту до 1,5 тыс. км, электризация на корпусе доходит до 1,5 кВт. При этом "ноль" всей аппаратуры спутников связан именно с корпусом, и по нему электрическое напряжение поступает на борт, попросту сжигая всю электронику. Когда причина стала ясна, проблему удалось решить.

- Специальные электростатические датчики для контроля "ноля" разработал один из моих учеников, сегодня доктор технических наук Николай Пушкин, - рассказывает собеседник. - Группировка спутников прекрасно летает до сих пор, а американцы запустили свою систему разведки с отставанием лет на пять.

Эффект Гречихина

Когда СССР создавал первую в мире пилотируемую научно-исследовательскую орбитальную станцию "Мир", возник еще один вопрос - стыковка в космосе, без которой был невозможен переход на нее прибывающих на орбиту космонавтов и доставка грузов. Леонид Иванович занимался решением и этой задачи, снова опередив исследователей из США.

- Во время полета в космос Юрию Гагарину выдали астролябию - старейший инструмент для определения широт и долгот небесных тел, - рассказывает ученый. - Ее нужно было направить на Полярную звезду, чтобы определить высоту орбиты. Но когда космический объект движется со скоростью свыше 7 км/с, использовать астролябию невозможно. Так мы выяснили, что на орбите морские навигационные приборы использовать нельзя. Зато научились вычислять орбиту с помощью эффекта, который позже получил название "эффект Гречихина". Это фиолетово-голубое свечение в лобовой части спутника и слабое красноватое свечение за ним. Оно возникает при взаимодействии корпуса космического аппарата с рассеянным в космосе атомарным кислородом. Именно поэтому спутник светится, даже когда находится в тени планеты.

Максимально ярко эффект наблюдается на высоте в 120-140 км, и практически исчезает на 400 км, где атомарного кислорода крайне мало. Интенсивность свечения позволяет точно определить орбиту спутника. Эффект давно стал хрестоматийным и служит основой космической навигации. Отчет о нем команда белорусских физиков под руководством Леонида Гречихина подготовила в 1969 году, но практически доказать его смогли только через шесть лет, когда установили на один из спутников спектрофотометр.

- Как-то в интернете почитал об эффекте. Сегодня нашли даже лобовое свечение у самолетов, у которых за счет работы двигателей происходит электризация корпуса. Когда самолет летит ночью на высоте в 10 км, это свечение слепит летчиков, - отмечает ученый.

Обратная сторона славы

Леонид Гречихин окончил физическое отделение физико-математического факультета Львовского университета, где учился на кафедре спектрального анализа.

- Сразу после окончания мне дали очень высокую форму допуска и направили на работу в Минское высшее инженерное зенитное ракетное училище войск противовоздушной обороны, - рассказывает Леонид Иванович. - Тогда училище было закрытым учреждением и готовило операторов подвижных зенитных ракетных комплексов С-75.

Пять лет Леонид Гречихин отработал ассистентом на кафедре, но наука тянула, и молодой исследователь ушел в Институт физики Академии наук БССР. Его кандидатская диссертация "Разработка спектроскопических методов диагностики плазменных и ионных двигателей" была посвящена работе двух основных типов двигателей в космическом пространстве.

- Сегодня доказано, что в космосе можно использовать только ионные двигатели, - подчеркивает ученый. - Они широко используются с 1982 года, хотя их создание началась гораздо раньше, в 60-х годах. Я разрабатывал принципы их технической диагностики.

Позже ученый защитил две докторских диссертации. В 1974 году - по теме "Разделение электрических зарядов на поверхности твердого тела" во Львовском университете, в 1986 году - "закрытую" по теме "Неравновесное оптическое излучение воздушных и космических летательных аппаратов" в Томске. А в 1998 году ему присвоили звание профессора.

- Когда обсуждалось присвоение профессорского звания, попросили принести мои учебники, утвержденные министром образования. У меня было только учебное пособие, утвержденное главнокомандующим войск ПВО СССР, - смеется собеседник. - В ВАКе посчитали, что оно подходит.

Преподавательский стаж более 70 лет

- Курсанты и в 50-е годы прошлого века, и сейчас - одинаковые, - уверен Леонид Гречихин. - Их объединяет стремление к знаниям. Как и тогда, сегодня мне говорят: "Леонид Иванович, спасибо за науку!" Это главное.

В 2021 году в США проходила Международная научная конференция по космосу, во время открытия которой с докладом по видеосвязи выступил Леонид Иванович. Ученый охотно рассказывает, чему был посвящена его работа. При вхождении спутников и ракет в атмосферу со второй космической скоростью и выше теплозащитное покрытие разрушается из-за серии последовательных взрывов. После чего объект распадается на более мелкие куски - и получается еще более мощный взрыв. Именно это произошло с Челябинским метеоритом в феврале 2013 года, когда на падающее небесное тело было невозможно смотреть.

- По моим подсчетам, температура взрывов в случае с Челябинским метеоритом составляла 15 тыс. градусов, при том что на Солнце она 6,5 тыс. градусов. От взрывов вещество метеорита превращалось в пылинки, - поясняет собеседник. - Хотя эта проблема была известна задолго до того. Отец американской космической программы Вернер фон Браун как-то решил создать двигатель с критическим сечением в один метр. По моим расчетам такой двигатель должен создавать очень сильную тягу, из-за которой на высотах в 40 км тело приобретает вторую космическую скорость и взрывается. Так и произошло.

Давние космические традиции

Леонид Иванович считает, что полет первой белорусской космонавтки Марины Василевской - это очень престижный и серьезный шаг для современной белорусской космонавтики. Ученый с гордостью отмечает, что Беларусь в космическом плане имеет целый ряд достижений еще с советских времен.

- Институт физики Академии наук смог показать, почему и как происходит обрыв радиосвязи при первой космической скорости, что позволило обеспечить полет в космос Юрия Гагарина. Мы разрабатывали теплозащиту для советской межпланетной космической станции "Луна-3" и смогли доказать, что при второй космической скорости сгорает меньшая толщина защиты, чем при первой! Наши разработки обеспечивали обмен командами и стыковки на орбитальной станции "Мир". Мы работали над системой космической разведки, участвовали в создании ионных и плазменных двигателей для космических аппаратов. Всеми этими исследованиями занимались как Академия наук, так и ВИЗРУ. Сегодня в российской космической программе используется множество открытий белорусских ученых, и до сих пор многие из них засекречены, - отмечает он.

Леонид Иванович показывает один из последних номеров журнала "Авиационный вестник", в котором публикуются научные работы сотрудников Белорусской государственной академии авиации. Первой идет его публикация.

- Журнал поступает даже в Москву, - с легкой улыбкой подчеркивает ученый и добавляет: - Слышал и такую фразу: если в номере есть статья Гречихина, его тут же разметают.

Алексей ГОРБУНОВ,

Фото Рамиль НАСИБУЛИН