Jabarkan Misi ke Bulan dari N1 (roket)

Ketika AS pada bulan Mei 1961 mengumumkan rencana pendaratan manusia di bulan, Korolev mengajukan misi ke bulan dengan pesawat baru, yang kemudian dikenal sebagai Soyuz, yang dirancang untuk pertemuan di orbit bumi. Beberapa peluncuran akan digunakan untuk merakit modul bulan yang lengkap, satu untuk Soyuz, satu untuk pendarat bulan, dan beberapa lagi untuk mesin pembawa ke bulan dan bahan bakarnya. Cara ini meringankan wahana peluncur, karena satu peluncuran hanya membawa sedikit muatan. Tetapi semuanya harus diluncurkan secepat mungkin supaya setiap modul dapat segera disatukan sebelum kehabisan bahan bakar dan kebutuhan lainnya di luar angkasa. Bahkan dengan cara ini, booster pembawa ke bulan dan bahan bakarnya masih terlalu berat untuk roket peluncur Soviet yang tersedia. Korolev lantas mengajukan pengembangan N1 dengan muatan 50 ton – jauh lebih kecil dari desain N1 yang akhirnya dibuat.

Untuk mesinnya, Valentin Glushko, yang nyaris memonopoli semua desain mesin roket Uni Soviet, mengajukan mesin baru, RD-270, berbahan bakar unsymmetrical dimethylhydrazine (UDMH) dan nitrogen tetroksida (N2O4). Formula ini hipergolik (langsung terbakar saat bercampur, sehingga tidak memerlukan sistem pembakaran yang rumit), dan banyak dipakai dalam desain Glushko untuk berbagai ICBM. Paduan propelan UDMH/N2O4 memiliki impuls spesifik yang lebih rendah dari kerosene/oksigen cair, tetapi karena RD-270 menggunakan siklus pembakaran bertahap, bukan siklus gas-generator seperti mesin roket Amerika F-1, impuls spesifik RD-270 lebih tinggi dari F-1.

Korolev merasa bahan bakar yang beracun itu membahayakan awak pesawat luar angkasa. Glushko mengatakan roket Titan milik AS yang dipakai untuk meluncurkan pesawat Gemini juga memakai propelan yang sama. Amerika yang sudah 5 tahun lebih dahulu mengembangkan mesin F-1 saja masih bermasalah dengan kestabilan pembakaran; Glushko merasa mustahil dan tidak adil jika disuruh mempertaruhkan reputasinya dengan membuat mesin serupa a la "proyek Rara Jonggrang" dengan kocek yang sangat tipis, komputer kuno dan kerosene murahan yang cenderung menyisakan kerak pada suhu tinggi, tidak seperti kerosene berkualitas roket untuk Saturn V.

Keduanya memang punya dendam pribadi. Korolev menuduh Glushko yang membuatnya nyaris mati di Gulag Kolyma sehingga menghancurkan pernikahan pertamanya, dan Glushko menganggap Korolev konglomerat sombong yang bersikap tahu beres terhadap hal-hal yang tidak ia mengerti. Glushko menolak mentah-mentah menggarap mesin LOX/kerosene, apalagi bersama Korolev. Ia kemudian bergabung dengan desainer roket lain untuk membangun roket Proton, Zenit dan Energia yang sangat sukses.

Belakangan, Glushko memang membuat mesin LOX/Kerosene yang lebih kuat dan lebih canggih dari F-1, bernama RD-170. Pengembangannya memakan waktu lebih dari 10 tahun, meskipun dimulai 20 tahun setelah F-1, karena ketertinggalan industri Uni Soviet sebagaimana diramalkan Glushko. Hal inilah yang mungkin membuatnya menolak mengembangkan mesin semacam itu untuk N1.

Perselisihan ini menyebabkan perpecahan antara Korolev dan Glushko. Tahun 1962, sebuah komite yang dibentuk untuk mengurai kemacetan proyek ini berpihak pada Korolev. Karena Glushko menolak mengerjakan desain tersebut, Korolev akhirnya menyerah dan meminta bantuan Nikolai Kuznetsov, desainer mesin jet dari biro OKB-276.

Kuznetsov, yang minim pengalaman mendesain roket, menjawab dengan mesin kecil bernama NK-15, yang akan dibuat dalam beberapa versi tergantung ketinggian operasinya. Agar daya dorong yang dibutuhkan tercapai, diusulkan agar sejumlah besar NK-15 dikelompokkan di tepian booster tingkat bawah. Bagian dalam "cincin" mesin dibiarkan terbuka, di mana udara disemprotkan dari atas booster sehingga bercampur dengan gas buang untuk menambah daya dorong, juga sebagai pembakaran tambahan dengan gas buang yang masih mengandung bahan bakar. Susunan mesin berbentuk cincin tersebut boleh jadi merupakan usaha membuat mesin "aerospike" yang sederhana.

Sementara itu, OKB-52 pimpinan Chelomei mengusulkan misi alternatif yang tidak terlalu riskan. Chelomei mengusulkan beberapa misi mengelilingi bulan (tidak mendarat) yang menurutnya dapat mengalahkan AS. untuk itu ia mengusulkan booster baru, mengelompokkan tiga roket UR-200 (SS-10) untuk membuat satu booster besar, UR-500. Rencana ini dibatalkan ketika Glushko menawarkan Chelomei RD-270, sehingga bisa menggunakan desain tunggal yang lebih sederhanadan juga dinamai UR-500. Ia mengusulkan agar desain pesawat yang sudah ada diadaptasi untuk misi mengelilingi bulan, yaitu LK-1 berawak satu. Chelomei merasa bahwa pengembangan UR-500/LK-1 memungkinkan pesawat itu membawa dua kosmonaut.

Militer Soviet, khususnya Angkatan Rudal Strategis, sebenarnya malas mendukung proyek politis yang tidak ada nilai militernya, tetapi baik Korolev maupun Chelomei memaksakan adanya misi ke bulan. Untuk sementara, antara tahun 1961 dan 1964, proposal Chelomei yang tidak terlalu ambisius, dan pengembangan UR-500 dan LK-1 miliknya mendapat prioritas utama.