Le programme Circumlunaire LK-1

Le projet LK-1 a lui aussi survécu à l’audit post Khrouchtchev, contrairement au projet du Raketoplan. Le projet UR-500/LK-1, approuvé en août 1964 et basé sur une capsule de retour ressemblant à l'engin spatial Gemini de la NASA, devait transporter un seul cosmonaute autour de la Lune au deuxième trimestre de 1967, c'est-à-dire avant le cinquantième anniversaire de la révolution russe. En octobre 1964, la Commission militaro-industrielle, a confirmé le plan initial de Khrouchtchev de diviser le programme lunaire en deux, Chelomey ayant en charge la partie circumlunaire et Korolev l’atterrissage.

Chelomey a approuvé le plan expérimental du vaisseau LK-1 le 3 août 1964, le jour même où le gouvernement a adopté le décret engageant le programme lunaire piloté. L’idée de Chelomey était bien plus simple que celle de Korolev qui nécessitait de nombreux arrimage en orbite. Son booster UR-500, plus puissant que les modèles de Korolev, permettait avec une fusée à deux étages de mettre en orbite une charge utile d'environ douze tonnes. Toutefois, l’UR-500 n’était pas suffisamment puissant pour réaliser une injection translunaire. Pour y remédier, les ingénieurs ont choisi d'utiliser une version à trois étages de l'UR-500, appelée UR-500K. Cette version consistait à allonger la longueur du réservoir du deuxième étage et y introduire des moteurs légèrement modifiés, puis d’ajouter un troisième étage. Cela permettrait d'insérer une charge utile de près de dix-huit tonnes en orbite terrestre, suffisante pour un vaisseau spatial piloté et son étage d’injection translunaire.

La charge utile comprendrait quatre sections :

• • Bloc A : Moteur permettant l’injection translunaire

• • Bloc B : Compartiment des instruments et module de service, sources d'alimentation, des instruments électroniques, des moteurs pour les corrections à mi-course et le contrôle d'attitude et réservoirs propulseurs.

• • Bloc V : Capsule de retour sur terre pour l’équipage

• • Bloc G : Tour d’éjection

Le projet UR-500K - LK1

Peu de temps après l’injection sur la trajectoire translunaire et la séparation du Bloc A, le vaisseau spatial déploierait un ensemble de deux panneaux solaires pour fournir de l'énergie pendant le reste de la mission. L'envergure totale était d'environ sept mètres. Le bloc V était une simple cabine, similaire au module de commande Apollo, qui était installé à l'avant du « module de service » cylindrique. Le seul cosmonaute passerait toute la mission ici. La forme conique permettrait au véhicule d'utiliser un meilleur rapport de portance pour une rentrée contrôlée dans l'atmosphère terrestre.