Програма Л1 — радянська програма створення орбітального комплексу для пілотованого обльоту Місяця, який виводиться триступеневою ракетою УР-500К, у складі розгінного блоку Д, запозиченого з комплексу Н1-Л3, і полегшеного корабля 7К без побутового відсіку.
Реалізовувалася програма в 1964−1969 роках. В повній мірі реалізована не була й через неперспективність була згорнута.
Історичні передумови програми Л1
Успішний прорив у космос у період з 1957 по 1962 р. створив необхідні психологічні та технічні передумови для всебічного розвитку завойованих позицій і виходу на якісно нові рубежі.
Під час успішного вирішення завдань, пов'язаних зі створенням і польотом кораблів типу «Восход», з 1962 року у відділах 3 (Я. П. Коляков), 9 (М. К. Тихонравов), 11 (В. Ф. Рощин), 27 (Б. В. Раушенбах) були початі проектні опрацювання за варіантами місячних програм.
Всі роботи проводилися на базі наявних у різних стадіях заділів: важкої ракети Н1, включаючи розгінні ракетні блоки; ракети-носія Р-7 і її модифікацій; спускного апарата нової розробки типу «фара»; наявних спускних апаратів, кораблів «Восток», «Восход» та їх систем; науково-технічних проробок для корабля 7К, блоків 9К, 11К (в цілому тема «Союз») і розроблюваних для них систем.
Зокрема, поряд з реалізацією програми місячної експедиції розглядалися і варіанти програм з обльоту Місяця з екіпажем на борту.
Опрацювання велися за схемами:
Два пуски ракети Р-7 (один з пілотованим кораблем 7К, другий — з водневим розгінним блоком) з подальшою стикуванням на орбіті ШСЗ і стартом до Місяця з другою космічною швидкістю. Два пуски ракети Р-7 (один — з прототипом корабля «Восток» і баком пального, другий — з баком кисню і двигуном типу двигуна блоку Л).
Паралельні опрацювання за місячними програмами велися і в активно розвивалися ДКБ-52, де на базі нової ракети УР-500 закладалася однопускова схема польоту з використанням розроблюваного там же дорозгонного ракетного блоку (блок А) і корабля-капсули ЛК−1. Одночасно ДКБ-52 виступило з ініціативою розробки важкої ракети УР-700 для реалізації місячної експедиції. У свою чергу, в 1960 році ОКБ-1 в рамках ескізного проекту двоступеневої ракети з ядерним двигуном на II ступені (ЯХР-2) був розроблений проект триступінчатої хімічної ракети (ХР-3) з масою корисного вантажу до 30 т з шістьма бічними блоками на I ступені за схемою ракети Р-7.
Перед С. П. Корольовим постала серйозна проблема — якому проекту віддати перевагу. Після ретельного аналізу обстановки було прийнято рішення зосередити зусилля ОКБ-1 на місячній експедиції.
У 1963 році був розроблений ескізний проект місячного комплексу Н1-Л3. За підсумками його розгляду Державним комітетом оборонної техніки СРСР, Комісією ВРНГ з військово-промислових питань 3 серпня 1964 ЦК КПРС і РМ СРСР було прийнято Постанову «Про роботи з дослідження Місяця і космічного простору», відповідно до якого головними напрямами дослідження космічного простору на найближчі роки були визначені: обліт Місяця пілотованим космічним кораблем, який виводиться форсованою ракетою-носієм УР-500, з поверненням і посадкою на Землю (головний виконавець за програмою обльоту Місяця в цілому — ДКБ-52) — 1966 рік — 1 півріччя 1967; висадка екіпажу корабля, що виводиться важкою ракетою-носієм Н-1, на поверхню Місяця з його поверненням і посадкою на Землю. Головний виконавець по ракеті-носію Н-1, космічному кораблю і комплексу висадки експедиції в цілому — ОКБ-1) — 1967—1968 роки.
26 серпня 1965 у голови ВПК Л. В. Смирнова відбулася нарада з розгляду питань: «Про стан робіт з дослідження космічного простору, Місяця і планет». За результатами розгляду було відзначено, що робота з реалізації, в першу чергу, місячних програм, а також за системами зв'язку, досліджень Венери і Марса виконується незадовільно, в результаті чого виникає серйозна загроза втрати пріоритету Радянського Союзу в галузі освоєння космосу.
Було наказано вважати центральним завданням 1965—1967 рр.. здійснення підготовки і подальший обліт Місяця пілотованим кораблем. Мінзагмашу було доручено: у тижневий термін подати графік виготовлення та відпрацювання ракети УР-500; спільно з керівниками ОКБ-1 і ДКБ-52 С. П. Корольовим і В. М. Челомея у двотижневий термін розглянути і вирішити питання про можливість уніфікації розроблюваних пілотованих кораблів для обльоту Місяця і висадки експедиції на її поверхню; у місячний термін представити програму ЛКВ ракети УР-500 і пілотованого корабля.
Тим не менш і ВПК, і Мінзагмашем було визнано доцільним продовжити роботи з розгляду використання комплексу «Союз» (7К, 9К, 11К) як другого варіанту для вирішення завдань обльоту Місяця, а також доручено ОКБ-1 і ДКБ-52 пропрацювати всі питання застосування ракети-носія УР-500 в програмі комплексу «Союз».
На виконання наказу Міністерства та виданих доручень протягом вересня-жовтня 1965 була проведена всебічна оцінка стану розробок в ДКБ-52 і ОКБ-1 з реалізації завдання обльоту Місяця з залученням фахівців НДІ-88 (нині ЦНДІМАШ), НТС Міністерства, керівників Міністерства, представників уряду і ЦК КПРС. У ході розгляду виявилося, що ДКБ-52 не в змозі вирішити у встановлені терміни всі питання, пов'язані із створенням та відпрацюванням ракети УР-500, дорозгінного ракетного блоку і корабля для обльоту Місяця. В ОКБ-1, навпаки, стан з розробкою пілотованого корабля типу 7К та розгінного блоку Д для комплексу Н1-Л3 був благополучнішим. Це створювало основу для переорієнтації з ДКБ-52 на ОКБ-1 робіт по кораблю і розгінному блоку Д для обльоту Місяця з вирішенням у тому числі ряду завдань щодо виконання програми місячної експедиції, здійснюваної комплексом Н1-Л3.
Космічний корабель «Союз-7К-Л1»
Найбільш проробленим був проект КБ Корольова Л1, за яким був виконаний ряд безпілотних випробувальних польотів. Згідно з цим проектом, два космонавти повинні були виконати обліт Місяця в спеціально розробленому тільки для цієї мети кораблі «Союз-7К-Л1» («місячний-перший»). Цей корабель був вельми схожий з призначеним для польотів по навколоземній орбіті кораблем «Союз-7К-ОК» («орбітальний корабель»), відомим широкій публіці просто як «Союз». Головні відмінності корабля «Союз-7К-Л1»" від «Союз-7К-ОК» " — це відсутність орбітального відсіку і посилений теплозахист спускного апарата для входу в атмосферу з другою космічною швидкістю. Для запуску корабля використовувалася РН «Протон».
Цікавою особливістю проекту був спосіб входу в атмосферу при поверненні на Землю. Планувався вхід в атмосферу над південною півкулею Землі, при цьому за рахунок аеродинамічних сил спускний апарат знову піднімався в космос, а його швидкість зменшувалася з другої космічної} до суборбітальної. Повторний вхід в атмосферу проходив уже над територією Радянського Союзу.
Кораблі «Союз-7К-Л1» здійснили п'ять безпілотних випробувальних польотів під назвами «Зонд-4 — Зонд-8». При цьому кораблі «Зонд-5 — Зонд-8» виконали обліт Місяця. Ще чотири кораблі не вдалося вивести в космос внаслідок аварій ракети-носія «Протон» на етапі виведення. (Запускалися також прототипи корабля «Союз 7К-Л1», а також декілька його дослідних модифікацій, не пов'язаних з програмою пілотованого обльоту Місяця.)
У трьох польотах «Зонд» з п'яти мали місце події, які призвели б до загибелі членів екіпажу або отриманню ними каліцтв у тому випадку, якщо б ці польоти були пілотованими. При польотах кораблів «Зонд-4», і «Зонд-5» через відмову системи управління вхід в атмосферу проходив по нерозрахунковій траєкторії з двадцятикратним перевантаженнями, а при польоті «Зонд-6» сталася розгерметизація кабіни.
На кораблі «Зонд-5» знаходилися черепахи. Вони стали першими живими істотами в історії, що повернулися на Землю після обльоту Місяця — за три місяці до польоту «Аполлона-8».
Останній політ корабля «Союз-7К-Л1» (під назвою «Зонд-8») відбувся у жовтні 1970 Після цього програма Л1 була зупинена, тому що безпосадочний обліт радянськими космонавтами Місяця після того, як американці побували на ній вже двічі, не мав сенсу.
Головні конструктори С. П. Корольов, В. М. Челомей, Н.А, Пілюгін, А. М. Ісаєв, В. П. Бармін розглянули і представили в Мінзагмаш і ВПК пропозиції, які після уточнення були покладені в основу Постанови від 25 жовтня 1965 року «Про зосередженні сил конструкторських організацій промисловості на створенні комплексу ракетно-космічних засобів для обльоту Місяця», на виконання якого з метою забезпечення в 1967 році обльоту Місяця та підготовки умов для подальшої організації висадки експедиції на поверхню Місяця були прийняті рішення, що визначили подальший порядок реалізації програми, в тому числі: про залучення ОКБ-1 до вирішення завдань обльоту Місяця пілотованим кораблем з використанням ракети-носія УР-500; про зосередження робіт ДКБ-52 на створення носія УР-500 і дорозгінної ракетної ступені, призначених для забезпечення обльоту Місяця, та звільнення ДКБ-52 від виготовлення пілотованого космічного корабля; про зосередження робіт ОКБ-1 на створення пілотованого космічного корабля для обльоту Місяця і дорозгінної ступені (на конкурсних засадах) з використанням носія УР-500.
Виходу Постанови від 25 жовтня 1965 передували бурхливі обговорення на засіданнях колегії Мінзагмаша доповідей робочих комісій з оцінки реального стану справ у основних організаціях — майбутніх учасників цієї програми. ДКБ-52, незважаючи на відсутність досвіду пілотованих польотів, відстоювало свій варіант корабля для обльоту Місяця. Проте дерев'яний макет корабля, представлений напередодні ДКБ-52, не зміг витримати конкуренції з півтора десятками спускних апаратів корабля 7К в металі, над якими працювали десятки монтажників в складальному цеху 444 ЗЕМ, що було засвідчено комісією міністра С. А. Афанасьєва за участю заступника генерального конструктора ДКБ-52 А. І. Ейдіса в жовтні 1965 року.
Це остаточно вирішило питання на користь ОКБ-1. У розвиток Постанови був підписаний наказ міністра від 13 листопада 1965 року, відповідно до якого були затверджені кількість і графіки виготовлення пілотованих кораблів, які отримали позначення 7К-Л1 (виріб 11Ф91), розгінних блоків і ракет УР-500 по 6 комплектів у 1966 році і по 9 комплектів в 1967 році, кораблів типу 7К та ракет 11А511 (модифікація Р-7) для відпрацювання ракетно-космічних засобів і реалізації програми обльоту Місяця. Цим же наказом головному конструктору ОКБ-1 С. П. Корольову і генеральному конструктору ДКБ-52 В. М. Челомею було наказано до 25 листопада 1965 завершити опрацьовування варіантів обльоту Місяця пілотованим космічним кораблем 7К-Л1 з розгінними блоками А або Д на базі ракети-носія УР-500 і погодити основні параметри та технічні характеристики за місячним ракетно-космічному комплексу (ракета-носій УР-500, розгінні блоки А або Д, корабель 7К-Л1).
Крім того, було затверджено розподіл робіт по комплексу 7К-Л1 і його системам між ОКБ-1, НДІ АП, НДІ-885: ОКБ-1 — головна організація з розробки загальної схеми управління системами корабля; систем орієнтації, зближення, енергоживлення, бортовий кабельної мережі, ручного управління рухом, терморегулювання, бортових комутаторів; НДІ АП — головна організація з розробки системи стабілізації об'єкта 7К-Л1 при видачі коригуючих імпульсів, системи управління роботою двигуна корабля 7К-Л1, системи управління спуском, системи стабілізації та управління роботою двигуна доразгонного блоку, загальної схеми і логіки управління доразгонного блоку, бортових комутаторів доразгонного блоку; НДІ-885 — головна організація з розробки радіокомплекс з системою траєкторних вимірювань, телеметрії, зв'язку, передачі телевізійного зображення на всіх етапах польоту і електронних програмно-тимчасових пристроїв.