Февраль 1961 года. С территории Советского Союза запущена многоступенчатая ракета. Один за другим автоматически отделяются израсходовавшие топливо мощные двигатели, освобождая ракету от бесполезного груза. Безукоризненно работает система управления. Сначала полет почти вертикален, а в конце работы последней ступени ракета летит в горизонтальном направлении. Умолкли ракетные двигатели. Первая космическая скорость достигнута! На орбиту вокруг Земли выведен тяжелый спутник-гигант. Он движется почти по круговой орбите на высоте 250 километров над поверхностью Земли. Его скорость огромна: в один час спутник покрывает расстояние около 29 тысяч километров.
Он послушно выполняет полю пославших его людей: на нем четко работает система ориентировки.
В то же время та Земле ведутся наблюдения за спутником на электронных вычислительных машинах, делающих тысячи операций в секунду, проводятся траекторные расчеты. Все сосредоточено на одном: как можно точнее определить траекторию полета спутника. И вот в эфир летят кодированные радиосигналы. Это приказ: «Ракете, установленной на борту спутника, взять курс на Венеру!» По этой команде точно в определенный момент, в строго определенном направлении стартует со спутника новая ракета, несущая в себе межпланетный корабль — АМС. Скорость ее непрерывно возрастает. Вот уже достигнута вторая космическая скорость. Ее достаточно для полета к другой планете. Но двигатель работает, скорость продолжает расти. Когда двигатель кончил работу, скорость АМС превышала вторую космическую на 661 метр в секунду. Это заметное приращение. Для сравнения напомним, что скорость звука в обычных условиях составляет 340 метров в секунду.
Что дает запуск со спутника?
Почему автоматическая межпланетная станция была запущена к Луне непосредственно с Земли, а к Венере — со спутника? Ведь и в том и другом случае начальная скорость полета была почти одна и та же — около 11,2 километра в секунду. Прежде всего это объясняется необходимостью добиться исключительной точности вывода космического корабля на межпланетную орбиту. Даже выход нa самую короткую космическую трассу «Земля — Луна» требует исключительно высокой точности работы всех устройств ракеты. А чем длиннее путь, тем больше нужна точность вывода на орбиту. Советский космический корабль при полете к Венере должен преодолеть около 270 миллионов километров — и 7 тысяч раз больше, чем до Луны. Понятно, что точность запуска должна возрасти по крайней мере в десятки раз. Расчеты показывают, что ошибка в направлении начальной скорости в одну десятую долю градуса (при расстоянии АМС от Земли 100 тысяч километров) изменяет наименьшее расстояние между ракетой и Венерой на сотни тысяч километров. Необходимую точность можно сравнить с точностью стрелка из пистолета, без промаха попадающего в мелкую монету из автомобиля, едущего со скоростью 100 километров в час, с расстояния в 100 метров.
Как ни точны автоматические устройства ракеты, все же они могут допустить небольшие отклонения от расчетных данных. В результате же работы нескольких ступеней ракеты эти ошибки накапливаются, а поэтому космический корабль может полететь в направлении, несколько отличающемся от рассчитанного. Эти ошибки в начале полета приводят к очень большим отклонениям ракеты в окрестности Венеры. Как же их уменьшить? Можно поместить на корабле еще один ракетный двигатель, который исправит при сближении с Венерой начальные ошибки. Но это увеличит вес корабля, не позволит установить на нем достаточное количество научной аппаратуры.
А что если пустить сначала спутник, уточнить его движение, принять во внимание ошибки в работе первых ступеней ракеты, а потом с него запустить более легкую ракету к Венере? Эта идея была высказана в свое время еще основоположником научной космонавтики К. Э. Циолковским. Конечно, ракета, стартующая со спутника, тоже даст ошибки, но они будут гораздо меньше, чем ошибки от всех ступеней ракеты. Нужно только уметь точно определить положение спутника на орбите, чтобы учесть ошибки в работе первых ступеней. Решение этой задачи для наших ученых оказалось технически осуществимым. Соответствующая радиотелеметрическая аппаратура уже разработана и проверена во время предыдущих запусков.
