Neuvostoliiton kuuohjelma
Neuvostoliiton kuuohjelma oli neuvostoliittolaisten yritys lähettää miehitetty lento Kuuhun. Se epäonnistui pahoin lukuisten ongelmien takia. Kuuraketiksi aiottu N1 tuhoutui monissa miehittämättömissä koelaukaisuissa. Neuvostoliiton kuualus olisi vienyt vain yhden kosmonautin Kuun pinnalle. Neuvostoliiton Kuuhun laskeutuvaksi suunniteltu alus oli nimeltään kuukabiini LK ja kuuta kiertävä komento/huoltoalus LOK eli kuunkiertolaiskabiini. LOK oli laajennettu Sojuz-alus.
Vuonna 1964 Neuvostoliiton merkittävimmät rakettisuunnittelijat Sergei Koroljov, Vladimir Tšelomei ja Mihail Jangel kilpailivat keskenään siitä, kenen suunnittelema raketti lentäisi Kuuhun. Jo vuonna 1959 nämä miehet olivat esittäneet ajatuksensa uuden sukupolven raketeista. Kellään ei tosin ollut valmista Kuuhun lentävää rakettia. Se piti suunnitella ja rakentaa. Koskaan ei oltu rakennettu niin suurta rakettia.
Tšelomei havitteli Koroljovin asemaa Neuvostoliiton avaruustutkimuksessa. Hänellä oli liittolaisenaan Koroljovin kanssa riitoihin joutunut merkittävä rakettimoottorien suunnittelija Valentin Gluško. Hruštšov tuki Tšelomeita. 1950-luvulla Koroljovin kanssa menestyksekästä R-7-rakettia suunnitellut Gluško halveksi Koroljovia, jonka oli lähettänyt kirjoittamallaan todistuksella työleirille 1930-luvulla. Tosin R-7:nkin suunnittelussa Gluško ei tehnyt työtään loppuun. Tämä johtui siitä, että molemmat joutuivat Stalinin puhdistusaallossa turvallisuuspalvelun kuulusteluihin, ja Gluško ilmiantoi Koroljovin pelastaakseen nahkansa ja eliminoidakseen kilpailijansa. Koroljov oli vähällä kuolla leirillä.
Riita Koroljovin ja Gluškon välille puhkesi kun tuli puhe uuden suurraketin tekniikasta. Gluškon ajatus suurista moottoreista ja säilyvistä ajoaineista raketin alemmissa vaiheissa, ja eksoottisemmista polttoaineista, muun muassa nestevedystä raketin ylemmissä vaiheissa kauhistutti Koroljovia. Näin taitava rakettimoottorispesialisti Gluško ei voinut auttaa Koroljovia.
Vuonna 1962 Koroljovin ryhmä alkoi kehittää ilman Gluškoa "Nositel"-rakettia eli N1:tä. Aluksi oli tarkoitus nostaa vain 50 tonnia maata kiertävälle radalle, mutta myöhemmin päädyttiin 98 tonniin. Vuonna 1962 Hruštšov määräsi Tšelomein rakennuttamaan kuualuksen. Kuuhunlentovuodeksi aiottiin vuotta 1967, jolloin sosialistisesta vallankumouksesta oli kulunut 50 vuotta.
Vuonna 1964 Gluškon toimisto ja Tšelomein toimisto laativat yhdessä N-1:n kanssa kilpailevan suunnitelman. Siihen liittyi vielä kehitteillä oleva UR-500 eli Proton-raketti ja Blok D-rakettivaihe. Protonin pohjalta oli tarkoitus rakentaa jättiläismäinen UR-700 jonka lähtöpaino olisi 4800 tonnia, josta ensimmäinen vaihe olisi 3200 tonnia... Tämä oli Koroljovin N-1-raketin kilpailija. UR-700 olisi ollut tavallaan suurempi Proton-raketti. Tšelomein ehdotus vaati suuren raketin, koska ohjelmassa ei käytetty telakointia Maan tai Kuun kiertoradalla erilaisten moduulien liittämiseksi ja erottamiseksi toisistaan tilanteen mukaan, niin kuin esimerkiksi Apollossa tehtiin. Tšelomein LK-1 olisi vienyt kaksi kosmonauttia Kuuhun. LK-1 oli eräänlainen "Kuuhun laskeutuva Apollon komento/huoltoalus", jossa oli Apollon komento/huoltoaluksen näköisen systeemin lisäksi rakettijärjestelmä ja laskeutumisjalat Kuun kiertoradalle jarruttautumista ja laskeutumista varten. Koroljovin ehdotus taas muistutti telakointeineen enemmän amerikkalaisten Apolloa, ja siinä oli kuunkiertoalus ja laskeutumisalus erikseen.
Jangel suunnitteli neljän niputetun mannertenvälisen ohjuksen käyttämistä kuualuksen laukaisuun. Tämä paperille jäänyt ratkaisu sai nimen R-56. Näin vuonna 1964 oli kolme pääehdotusta kuualuksen rakentamiseksi. Epävarmuutta kuuohjelmasta oli Neuvostoliitossa vielä 1965. Neuvostoliiton kuuohjelmaa lienee hidastanut jo alussa se, että miehittämätön, puolipehmeä Kuuhun laskeutuminen epäonnistui monta kertaa vuosina 1963–1965. Lopulta vuonna 1966 Luna 9 onnistui laskeutumaan kuuhun pehmeästi.
Lokakuussa 1964 Neuvostoliitossa vaihtui valta, kun Hruštšov syrjäytettiin. Maan johto alkoikin tukea Tšelomein sijasta Koroljovia.
Maaliskuussa vuonna 1965 Neuvostoliitto johti yhä avaruuskilpaa, kun Aleksei Leonov käveli ensimmäisenä ihmisenä avaruudessa. Neuvostoliitto ryhtyi värväämään kuulentoa varten kosmonautteja. Turvallisuuden vuoksi oli tarkoitus lähettää ensin miehittämätön vara-alus laskeutumaan Kuuhun ennen miehitettyä.
Maaliskuussa 1965 uusi neuvostojohto päätti kuuohjelmasta. Tšelomei joutui uuden neuvostojohdon epäsuosioon ja menetti keskeisen osansa kuuohjelman vaikuttajana. Päädyttiin kompromissiin, jossa Koroljov tuottaisi Sojuz A-aluksen, Tšelomei hoitaisi Kuun kiertävän lennon kantoraketillaan, ja Koroljov kehittäisi Kuuhun laskeutumista varten kantoraketin. Näin sen takia, että Tšelomein Proton UR-500 ei ollut vielä valmis. Jangelin piti kehittää kuualuksen rakettijärjestelmää Koroljovin kanssa. Tšelomein jättimäinen UR-700 ei saanut kehittämislupaa.
Päätettiin lähettää miehittämättömiä luotaimia kiertämään Kuuta ja palaamaan maahan. Kantoraketiksi valittiin Proton eli UR-500, jonka nokassa oli riisuttu miehittämätön Sojuz-alus, Zond. Kun Koroljov kuoli leikkauspöydälle tammikuussa 1966, Tšelomei halusi jatkaa omaa UR-700-ohjelmaansa, mutta neuvostojohto ei antanut siihen lupaa, vaan pitäytyi N-1-ohjelmassa. Koroljovin tilalle tuli häntä projektinjohtajana ja poliittisesti heikompi Vasili Mišin. Mišinillä oli se tunne, että Tšelomei hääri taustalla edistääkseen omaa hyvänä pitämäänsä kuuohjelmaa. Nyt venäläisten kuuohjelma koostui useasta osasta, jotka olivat usein päällekkäisiä. Keskitetyä projektin johtoa ei ollut, ja eri toimistot kilpailivat keskenään. Proton-raketti lensi vuonna 1965. Lupa N-1:n rakentamiseen tuli vasta marraskuussa 1966, ja lopullinen kuuohjelma alkoi vasta helmikuussa 1967.
Vertailun vuoksi amerikkalaisten Saturn I-raketti lensi 10 kertaa onnistuneesti 1961–1965. Se pohjautui aiempiin Thor-, Jupiter- ja Atlas-ohjuksiin. Näiden moottoreita oli yksinkertaistettu uuteen rakettiin. Amerikkalaiset aloittivat vuonna 1962 suuren kuurakettinsa, Saturn V:n kehittelyn. Saturn V:n koekappale lensi ensi kertaa vuonna 1967, ja sen kuormana oli miehittämätön Apollo 4, ja 4. huhtikuuta 1968 tehty Apollo 6-lento onnistui, vaikka silläkin esiintyi ongelmia. Näin NASA saattoi julistaa Saturn V:n toimivaksi kesällä 1968, jolloin Neuvostoliitto yhä kamppaili N-1:n kanssa monien ongelmien kimpussa.
Kuuohjelmassa tarvittavaa suurta Sojuzia oli tarkoitus kokeilla pienennettynä versiona maata kiertävällä radalla. Sojuz 1 laukaistiin maata kiertävälle radalle. Kosmonautti Vladimir Komarovin telakoituminen Sojuz 1:llä kohdealukseen keskeytyi ohjaajan virheen takia. Komarov kuoli palatessaan maahan, kun laskuvarjon köydet sotkeutuivat toisiinsa. Tämä viivytti Sojuz-aluksen käyttöönottoa 1,5 vuodella. Vuonna 1967–1968 epäonnistuivat myös kolme ensimmäistä Protonilla laukaistavaa miehittämätöntä kuunkiertolentoa eli Zond-luotainta. Vuonna 1967–1968 onnistui tosin automaattinen telakointi avaruudessa Kosmos 186/188:lla. Tämä oli merkittävä askel tulevaa kuulentoa ajatellen. Syyskuussa 1968 Zond 5 kiersi Kuun ja palasi Maahan. Paluukiihtyvyys oli liian iso, noin 15 G. Lokakuussa 1968 maahan palaava Zond 6 kimposi ilmakehästä suunnitellusti palatessaan Maahan, ja sukelsi uudestaan ilmakehään niin kuin pitikin. Tämä hyppypaluu on harvoin käytetty maahanpaluutapa Kuun suunnasta. Zond 6 onnistui sikäli, että kiihtyvyys oli kyllin pieni ihmiselle, 4-6 G. Mutta laskuvarjo avautui liian aikaisin, ja alus murskautui maahan.
Tällöin miehitetty kuunkierto oli liian vaarallinen tehtäväksi. Georgi Beregovoi lensi menestyksekkästi maata kiertävällä radalla Sojuz-ohjelman kolmannella lennolla 1968, vaikka ei onnistunut telakoitumaan miehittämättömään Sojuz-kohdealukseen. Loppusyksyllä 1968 joukko kosmonautteja halusi kiertää Zond-aluksella eli 7K-L1:llä Kuun ympäri. Kuuohjelman johto piti lentoa Kuun lähelle Zondilla liian vaarallisena. Olisi täytynyt tehdä kaksi täysin onnistunuta paluulentoa, ennen kuin voitiin ajatella ihmisen lähettämistä kiertämään Kuun ympäri. Yhdysvaltain Apollo 8 ehti ensimmäisenä Kuun kiertoradalle jouluksi 1968.
Sojuz 4 ja 5 telakoituivat onnistuneesti 1969. Zondin laukaisu epäonnistui. Kun amerikkalaisten Apollo 10:n komentomoduli ja huoltomoduli kiersivät Kuuta lakeutumatta Kuuhun, oli jo selvää että Neuvostoliitto häviäisi kuukilvan. Neuvostoliittolaiset yrittivät vielä laukaista automaattisia näytteidennoutajia ennen amerikkalaisten miehitettyä kuulentoa huhtikuussa ja kesäkuussa mutta nämä eivät onnistuneet. Zond 7 puolestaan onnistui ja ohitti Kuun 1500 km:n päästä ja palasi turvallisesti Neuvostoliittoon.. Miehitettyä Zondia suunniteltiin huhtikuulle 1970. Syksyllä 1969 Zond-ohjelma päättyi. Neuvostoliitto salasi miehitetyn kuuohjelman.
N-1:n ja kuualusten kehitys viivästyi 1967–1968. Yhdysvalloissa tiedettiin kehitettävästä jättiraketista jo vuonna 1967, ja arvattiin oikein ettei raketti lentäisi ennen vuotta 1969. Kongressissa ei uskottu NASA:n ilmoitusta venäläisten jättiraketista, puheet siitä väitettiin yritykseksi saada kongressilta lisää rahoja avaruusohjelmaan. Kuusi N-1-rakettia valmistui viivytyksistä huolimatta. N-1 saatettiin laukaista vasta vuoden 1969 talvella, vuosi sen jälkeen kuin amerikkalaisten Saturn V -raketti.
Ensimmäisessä N-1-raketissa oli Zond, jossa oli lisäksi kuualuksen asennonsäätö-osa. Tarkoitus oli laukaista Kuuta kiertävä laskeutumispaikkoja valokuvaava satelliitti. 21. helmikuuta raketti laukaistiin. Yhden moottorin polttoaineputki irtosi kuumuudessa ja tärinässä. Raketin automaattinen ohjausjärjestelmä sammutti raketin 57 sekunnin kuluttua lähdöstä, ja turvaupseeri räjäytti raketin. Tämän jälkeen N-1:n rakennetta korjailtiin. Mutta seuraava "Kehittyneen Zondin" L-2:n laukaisu epäonnistui vielä pahemmin, kun kantoraketti räjähti alustalleen aiheuttaen suurta tuhoa. Yhdysvaltain Apollo 11 laskeutui onnistuneesti Kuuhun kesällä 1969. Näin amerikkalaiset olivat voittaneet kuukilvan. Kuuohjelmaa jatkettiin silti. Kolmatta N-1:tä saatettiin yrittää laukaista vasta heinäkuussa 1971, jolloin amerikkalaiset olivat tehneet jo monia kuulentoja. Vuonna 1970 kokeiltiin onnistuneesti miehittämätöntä kuualusta Maata kiertävällä radalla nimellä Kosmos 379. Myös myöhemmät kuualuksen miehittämättömät testit sujuivat hyvin. Kolmannessa N-1-raketissa oli miehittämätön kuualus lukuun ottamatta toimivaa kuulaskeutujaa. Kolmannen N-1:n laukaisu meni ohjausjärjestelmän vian vuoksi kesäkuussa 1971 pieleen ja raketti jouduttiin räjäyttämään. Raketti vääntyi ja pirstoutui. Edelleen muunnellun N-1:n laukaisu epäonnistui 23. marraskuuta 1972, ja raketti räjähti lennon 104 sekunnilla. Tällä kertaa lennolla oli jo kokonainen miehittämätön L-3-kuualus. Kahden N-3:n laukaisu peruuntui, kun kuuohjelma päättyi tuloksettomana vuoden 1973 alussa. Merkittävimipiä kuuohjelman jälkeen käyttöön jääneitä tuotteita olivat Sojuz-alus ja Blok D-rakettivaihe. Neuvostoliitto julkisti kuuohjelmansa vasta perestroikan aikaan. Mišinin tilalle nimitety Gluško peruutti ensi töikseen N-1-kuuohjelman ja alkoi kehitellä nestevetypohjaista Vulkan-rakettia, josta tuli myöhemmin neuvostosukkulan kantoraketti Energija.
Neuvostoliiton kuuohjelman epäonnistumiselle oli useita syitä. Neuvostoliitto aloitti kuuohjelmansa myöhemmin kuin amerikkalaiset, vasta vuonna 1964, ja ohjelmaa johdettiin heikosti. Perustavanlaatuinen syy N-1:n epäonnistumiseen lienee ollut käytettävissä olevien varojen puute. Tällöin raketin kehittelyssä piti säästää liikaa. Neuvostoliittolaiset käyttivät kuuohjelmaansa ehkä kymmenesosan siitä mitä amerikkalaiset. Rahapula johti muun muassa puutteelliseen rakettimoottorien testaukseen. Myöskään rakettitekninen osaaminen ei ollut niin hyvää kuin Yhdysvalloissa.
Kartiomainen raketti oli aerodynaamisesti epävakaa, toisin kuin etukäteen ajateltiin. Monien mielestä suurin ongelma oli raketin moottorit. Raketin ensimmäisen vaiheen lukuisat moottorit olivat epätasapainossa, eikä Maan päällä koskaan testattu yhtä aikaa kaikkia ensimmäisen vaiheen moottoreita. Tähän ei myönnetty rahoja. Ei myöskään testattu erikseen raketin ylempiä vaiheita eli N-11:tä. Työn laatu oli huonoa raketin ja sen osien valmistuksessa, koska tehtaissa oli vain vähän päteviä työntekijöitä.
Yleisemmin kuuraketin kehittelyä hidasti yhteistyön puute Neuvostoliiton eri suunnittelutoimistojen kesken. Tämä johtui henkilökohtaisista ja teknisistä erimielisyyksistä.