Принципиально запуск космической ракеты на Луну возможен в любое время, то есть при любом положении Луны в ее движении по орбите вокруг Земли. Однако расчеты показывают, что запускать ракету конкретно с территории Советского Союза, с данного космодрома наиболее выгодно, когда Луна находится вблизи точки своей орбиты под углом –18 градусов по отношению к плоскости земного экватора. Этот момент не определяется несколькими секундами или минутами. Это — несколько дней. При значительном отклонении от этого периода целесообразность запуска резко уменьшается. В пределах выгодного интервала времени Луна при встрече с ракетой, естественно, должна находиться над горизонтом Земли и по возможности выше. Так нужно для лучших условий радиосвязи.
Итак, старт выгоден, когда Луна имеет минимальное склонение –18 градусов, а финиш — когда Луна имеет максимальное склонение +18 градусов. А ведь время между этими двумя положениями Луны равно половине земных суток. Отсюда ясно, что полет к Луне должен продолжаться либо полсуток, либо не менее полутора суток, либо двое с половиной суток и т. д.
Расчеты показали, что наиболее выгодным является полуторасуточный полет. Почему? Если осуществить его в полсуток, то ракету надо разогнать до большей скорости, а это дополнительное топливо за счет веса, ну, скажем, научных приборов, если — в двое с половиной суток и т. д., это означает меньшие скорости, что существенно ужесточает требования к точности управления полетом. Взвесив все «за» и «против», и выбрали вариант полуторасуточного полета.
Необходимая скорость должна была быть несколько больше второй космической. Такую скорость уже умели получать. Из более жестких требований к точности управления полетом при меньших скоростях совсем не надо вывода о том, что при полуторасуточном полете эти требования легкие. Расчеты показывали цену ошибок. Ошибемся в скорости на 1 метр в секунду (это при самой-то скорости 11 тысяч метров в секунду) — и точка встречи с Луной уйдет на 250 километров. Луна не будет ждать задержавшуюся ракету и не поспешит к ней навстречу, если она полетит быстрее. Примерно такую же ошибку давало и отклонение от нужного направления полета всего лишь на одну угловую минуту. Вроде бы само отклонение от расчетной точки на 250 километров и не очень-то принципиально, но все неточности в совокупности дадут значительную ошибку.
Для надежного попадания в Луну были установлены следующие предельно возможные ошибки: в скорости — не больше 2–3 метров в секунду, в направлении — не больше 0,1 градуса, во времени старта (а оно, как нетрудно догадаться, играет немаловажную роль) — не больше нескольких секунд. Все это предъявляло весьма серьезные требования и к ракете, и к организации и подготовке ее запуска.
