Космические станции: от мечты к городам на орбите

15 сентября 2022

Ракетно-космическая корпорация «Энергия» по заказу Роскосмоса ведет эскизное проектирование новой Российской орбитальной станции, которая придет на смену Российскому сегменту Международной космической станции. Макет РОС был представлен недавно на форуме «Армия-2022». Специалисты пока прорабатывают облик и функциональные возможности новой станции, а мы решили рассказать историю создания орбитальных станций — от момента зарождения идеи космических городов до строительства современного аналога Вавилонской башни — крупнейшего международного проекта в истории Человечества — Международной космической станции.

Глава 1: фантазии, вычисления и предвидения будущего

Идеи космических станций волновали воображение фантастов еще в XIX веке. В 1869—1870 годах в журнале «Атлантика» выходил роман Эдварда Хейла «Кирпичная Луна». Именно в этом произведении впервые прозвучала мысль о возможности создания искусственного спутника — околоземной обитаемой станции. «Кирпичной Луной» именовалась огромная станция с экипажем на орбите Земли. Еще через девять лет Жюль Верн в романе «500 миллионов бегумы» также высказал идею искусственного спутника Земли. Но первое научное обоснование космического аппарата с экипажем выдвинул Константин Циолковский.

Константин Эдуардович опередил свое время, предположив, что поблизости от Земли будут созданы огромные орбитальные города. Поселения-модули будут со временем состыкованы друг с другом, образуя кольцо на миллионы километров вокруг Солнца.

В 1920 году в Калуге выходит повесть К.Э. Циолковского «Вне Земли» — в ней была изложена научная программа работ по подготовке проникновения человека в космос. Циолковский рисует, как ученые создают технический проект ракеты-космического корабля, на котором они совершают полет на околоземной орбите. Именно тогда и был заложен почти современный образ орбитальной станции.

В 1929 году теоретик космонавтики Герман Ноордунг-Поточник (словенский офицер австро-венгерской армии и инженер-электрик) выпустил книгу «Проблема путешествия в мировое пространство». Поточник был одним из самых активных единомышленников Циолковского и предлагал создать на орбите Земли орбитальную обсерваторию для изучения космоса и базу для межпланетных экспедиций.

Отдельно можно отметить и работу советского писателя-фантаста Александра Беляева, опубликованную в журнале «Вокруг света» в 1936 году под названием «Звезда КЭЦ». В романе он продолжил идею орбитальной станции К.Э. Циолковского (легко угадывается, что инициалы К.Э.Ц. стали названием станции). В романе скрупулезно описано создание станции, а также жизнь и работа людей на ней.

Следующим шагом стоит отметить изыскания Вернера фон Брауна. Он размышлял о необходимости строительства на околоземной орбите тороидальной (в форме бублика) космической станции, которая будет непрерывно вращаться для создания искусственной гравитации. Он предлагал как мирное использование станции — в виде заатмосферной обсерватории, так и боевое — в виде космической базы с ядерными ракетами типа «космос-земля».

Но время расставило все на свои места — фантазии и прожектирование закончились. Космическая гонка СССР и США в 1960-е годы привела сначала к созданию лунных программ по обе стороны океана, а на основе «лунных» наработок были созданы и орбитальные станции.

Глава 2: на пути к орбитальным станциям

Первые полеты новых советских космических кораблей «Союз» в модификации 7К-ОК прошли с переменным успехом — в апреле 1967 года на «Союзе-1» разбился Владимир Комаров, а Георгий Береговой на «Союзе-3» в октябре 1968 года не смог пристыковаться к «Союзу-2» из-за ошибки ориентации по крену. Потому в ноябре 1968 года было принято решение о подготовке космонавтов по программе «1+3». Два стартующих корабля «Союз» должны были состыковаться на орбите в пилотируемом варианте. При этом, в одном корабле на старте должен был быть всего один космонавт, а во втором — трое. Корабли должны были найти друг друга на орбите, произвести стыковку, а двое из трех космонавтов второго корабля должны были совершить переход из одного корабля в другой через открытый космос в скафандрах «Ястреб».

Таким образом и стартовали «Союз-4» и «Союз-5» с суточным интервалом 14 и 15 января 1969 года. Первым достиг орбиты «Союз-4» с Владимиром Шаталовым на борту. На следующий день был успешно произведен запуск «Союза-5» с Борисом Волыновым, Алексеем Елисеевым и Евгением Хруновым. Корабли стартовали с разных площадок на Байконуре — «Союз-4» отправился в космос со стартового комплекса «Восток» (площадка № 31), а «Союз-5» «поехал» с «Гагаринского старта» (площадка № 1).

16 января 1969 года произошла первая в мире стыковка двух пилотируемых космических кораблей. «Союз-4» и «Союз-5» образовали единый орбитальный комплекс. ТАСС тогда выпустил заявление о создании «экспериментальной космической станции с четырьмя космонавтами на борту». Командир «Союза-5» Борис Волынов помог Елисееву и Хрунову надеть новые скафандры «Ястреб», потом вернулся в спускаемый аппарат «Союза» и закрыл люк между бытовым отсеком и спускаемым аппаратом. Космонавты успешно совершили переход между кораблями и возвратились на Землю уже в составе экипажа «Союза-4». Корабли «Союз-4» и «Союз-5» находились в состыкованном состоянии около трех витков вокруг Земли — 4 часа 35 минут.

Хоть стыковка и предназначалась для отмененной впоследствии советской лунной программы, но она стала важной вехой на пути к орбитальным станциям.

Корабль «Союз» в модификации 7К-ОК использовался вплоть до полета «Союза-9» в 1970 году. Тогда космонавты Андриян Николаев и Виталий Севастьянов поставили рекорд, который не превзойдён и поныне. Космонавты осуществили автономный полёт длительностью в 17 суток 16 часов 58 минут 55 секунд на корабле без стыковки с орбитальной станцией. Но столь длительное пребывание в небольшом пространстве без физических упражнений для организма космонавтов сказалось недомоганием при приземлении. С тех пор появился термин «эффект Николаева» — явление физического и психического нарушения здоровья от обездвиженности в условиях невесомости как крайней формы гиподинамии и гипокинезии. Тогда врачи пришли к выводу, что 18 суток — предельный срок пребывания человека в невесомости без дополнительной физической активности.

источник - https://www.roscosmos.ru/38214/

Космические станции: от мечты к городам на орбите

22 сентября 2022

Продолжаем публиковать историю орбитальных станций — от момента зарождения идеи космических городов до строительства современного аналога Вавилонской башни — крупнейшего международного проекта в истории Человечества — Международной космической станции.

Глава 3: триумф и трагедия «Салюта»

В 1960-е годы ОКБ-52 (ЦКБМ, ныне — ВПК «НПО машиностроения», входит в Корпорацию «Тактическое ракетное вооружение») разрабатывало тесно связанные проекты — военные орбитальные пилотируемые станции «Алмаз» (ОПС), транспортные корабли снабжения (ТКС) для них и ракеты-носители «Протон-К» для вывода этих аппаратов на орбиту. Но, в 1970 году было принято решение — опередить США на орбите с их космической станцией «Скайлэб». Из ОКБ-52 в ЦКБЭМ (бывшее ОКБ-1, ныне РКК «Энергия», входит в Госкорпорацию «Роскосмос») были переданы несколько корпусов этих станций. Предполагалось быстро создать из имеющегося корпуса станции и систем корабля «Союз» долговременную орбитальную станцию (ДОС). Все силы ЦКБЭМ были брошены на новый проект известный сейчас как серия орбитальных станций «Салют».

По сравнению с кораблем «Союз» станция имела гораздо большие объем и ресурс нахождения на орбите. Она несла в себе научное оборудование, спортивные тренажеры для преодоления «эффекта Николаева» и отдельный космический туалет. Космонавты внутри станции могли работать гораздо дольше и эффективнее, чем Николаев и Севастьянов.

Станция «Салют» была отправлена из Подмосковья на космодром Байконур в феврале 1971 года, а выведена на орбиту ракетой-носителем «Протон-К» уже 19 апреля 1971 года. Станция первого поколения «полагалась» только на запасы расходных материалов (топливо, вода, воздух и провизия) и была рассчитана примерно на полгода нахождения на орбите. Вплоть до «Салюта-6» дозаправка и пополнение запасов не предполагалось. Единственный стыковочный агрегат станции предполагал возможность стыковки с кораблями «Союз» в модификации 7К-Т (совершено два полета — «Союза-10» и «Союз-11»).

Таким образом, «Салют» стала первой долговременной станцией на орбите — научной лабораторией, обсерваторией и домом для космонавтов. Космическая программа СССР реабилитировала себя после «лунной гонки» 1960-х годов.

Первый экипаж прибыл к станци на «Союзе-10», запущенном 23 апреля 1971 года с «Гагаринского старта». В основной экипаж вошли: командир Владимир Шаталов, бортинженер Алексей Елисеев и инженер-исследователь Николай Рукавишников.

«Союз-10» подошел к «Салюту», но стягивание космических аппаратов не произошло, системы ориентации восприняли возмущение из-за стыковки как отклонение от курса и начали коррекцию — штырь «Союза-10» сильно погнуло. Экипаж не смог закончить стыковку и перейти на станцию. С трудом удалось отстыковаться от станции с помощью ухищрений в системе управления стыковкой. 24 апреля 1971 года экипаж произвел первую в мире ночную посадку.

Не имея возможности исследовать стыковочный узел «Союза-10» (он сгорел в атмосфере вместе с бытовым отсеком), но лишь по отчетам экипажа и полетной телеметрии, инженеры ЦКБЭМ доработали стыковочный узел. За рекордные 8 недель претерпела изменения и система управления для следующего космического корабля «Союз-11».

Бывшие дублеры «Союза-10» стали основными — в космос должны были отправиться командир экипажа Алексей Леонов, бортинженер Валерий Кубасов и инженер-исследователь Петр Колодин. Но 4 июня 1971 решением Госкомиссии экипаж был отстранен от полета из-за обнаруженного у Кубасова затемнения в легких (как оказалось — аллергии на пыльцу степных цветов). Произошла замена — основными стали командир Георгий Добровольский, бортинженер Владислав Волков и инженер-исследователь Виктор Пацаев. Их полетное задание было рассчитано на 25—30 суток пребывания на станции.

6 июня 1971 года ракета-носитель «Союз» стартовала с «Гагаринского старта» на космодроме Байконур. Космонавты проверили усовершенствованные бортовые системы космического корабля в различных условиях полета. В отличие от «Союза-10», стыковка со станцией «Салют-1» прошла в штатном режиме — 7 июня 1971 года экипаж начал расконсервацию «Салюта». К сожалению, один из главных инструментов, большой солнечный телескоп, не работал, потому что его крышка за бортом станции не была сброшена во время выведения. Экипаж во время работы на станции выполнил практически всю намеченную программу научных исследований и стал готовиться к возвращению домой. Возвращение экипажа корабля «Союз-11» было запланировано на 30 июня, при этом, старт корабля «Союз-12» — уже на 20 июля. На борту было достаточно расходных материалов, топлива, воды и провианта, чтобы станция продолжала работать в пилотируемом режиме вплоть до 20 августа.

Корабль «Союз-11» отстыковался от «Салюта» 29 июня 1971 года в 23:17 по московскому времени, приземление произошло 30 июня в 02:16:52. Сработали двигатели мягкой посадки — полет завершился в заданном районе. Поисковая группа обнаружила экипаж без признаков жизни — позже выяснилось, что космонавты погибли из-за разгерметизации спускаемого аппарата на большой высоте. Перед входом в атмосферу при сбросе бытового отсека у спускаемого аппарата открылся клапан выравнивания давления, который не должен был открываться вплоть до достижения высоты 4 км.

Гибель Добровольского, Пацаева и Волкова привела к всестороннему расследованию причин трагедии. По результатам работы комиссии корабль был серьезно доработан — последовал длительный перерыв в советских пилотируемых полетах. Запланированный для «Салюта» следующий пилотируемый корабль «Союз-12» был запущен только 27 сентября 1973 года. Главные нововведения коснулись:

клапана выравнивания давления — теперь его расположили таким образом, чтобы до него можно было дотянуться из кресла в пристегнутом состоянии;

космонавты стали летать в аварийно-спасательных скафандрах «Сокол-К»;

вместо кресла третьего космонавта слева были установлены устройства хранения и подачи кислорода для аварийного наддува спускаемого аппарата.

Хоть первый полет к самой первой в мире орбитальной станции и окончился трагедией, но он одновременно был и триумфом. Экипаж «Союза-11», работая на станции «Салют», развил идею полета Германа Титова на «Востоке-2» — «можно свободно работать и жить в космосе».

Глава 4: ограненные «Алмазы» Холодной войны

Полет «Союза-12» был испытательным — космонавты Василий Лазарев и Олег Макаров отправились в космос на корабле «Союз» в модификации 7К-Т. Начиная с этого полета (и поныне) все космонавты надевают скафандры во время выведения корабля на орбиту, во время стыковок и расстыковок корабля, а также во время возвращения на Землю.

Полет «Союза-12» дал и начало интересной традиции — фильм «Белое солнце пустыни» стал талисманом для всех космонавтов. А все потому, что этот экипаж посмотрел фильм перед запуском, и все прошло благополучно. Так как космонавтика и авиация неразрывно связаны с верой в приметы, то с тех пор все космонавты в обязательном порядке пересматривают кино перед стартом. Что интересно, просмотр фильма имеет и сугубо прикладное значение, вот как емко описал эту традицию летчик-космонавт Олег Котов:

«Просмотр «Белого солнца пустыни» стал для нас традицией в результате подготовок предыдущих экипажей по съемкам. Этот фильм используется в качестве пособия для обучения космонавтов киносъемкам. Как строить план, как работать с камерой, как выставлять сцены. Белое солнце пустыни — эталон операторской работы… …космонавты знают этот фильм более чем наизусть».

«Союз-13» отправился в космос тоже без стыковки с орбитальной станцией. На корабль установили астрофизическую обсерваторию «Орион-2». Основная цель эксперимента, который проводили космонавты Петр Климук и Валентин Лебедев — получение фотографическим путем ультрафиолетовых спектрограмм участков звездного неба в диапазоне длин волн 2000-3000 А. Именно благодаря этому полету впервые были получены спектрограммы слабых звезд до 13-й звездной величины.

Полеты «Союза-12» и «Союза-13» были автономными в сентябре и декабре 1973 года еще и по той причине, что целых три орбитальных станции потерпели аварию. Например, запуск ДОС-2 в 1972 году провалился из-за аварии ракеты-носителя «Протон-К», станция даже не получила порядкового номера и названия.

Запуск первой военной станции «Алмаз» (в СМИ фигурировала как «Салют-2») 3 апреля 1973 года прошел штатно, но через две недели произошла разгерметизация станции, а 25 апреля 1973 года с нее перестала поступать телеметрия. «Алмаз», пробыв на орбите всего 54 дня, сгорел в атмосфере 28 мая 1973 года, а тугоплавкие обломки упали в Тихий океан.

Станция ДОС-3 успешно вышла на орбиту 11 мая 1973 года, но из-за неполадок в аппаратуре выработала все доступное топливо для ориентации — стыковка с ней стала невозможной. 22 мая 1973 года, проработав на орбите всего 11 дней, станция неуправляемо вошла в атмосферу над Южной Америкой и сгорела. Станция получила название «Космос-557».

ЦКБМ продолжило работы по ОПС «Алмаз» — и 26 июня 1974 года на орбиту отправилась вторая военная станция. Для СМИ ее назвали «Салют-3». По сравнению с «Салютом», «Алмаз» имел несколько больший срок активного существования и заодно был оснащен экспериментальной автоматической пушкой 11В92-П. Ее создали по спецзаказу в КБ Нудельмана на основе авиационной пушки Р-23 для «недопущения посещения» станции космическими аппаратами-инспекторами, которые (как считалось) в то время разрабатывались и, возможно, применялись американцами.

3 июля 1974 года на станцию отправился первый экипаж на «Союзе-14» — командир Павел Попович из первого отряда и бортинженер Юрий Артюхин. В программу работы космонавтов на станции «Алмаз» входило:

проведение научно-технических и медико-биологических экспериментов;

испытание улучшенной конструкции станции, ее бортовых систем и аппаратуры;

исследование геолого-морфологических объектов земной поверхности, атмосферных образований и явлений;

медико-биологические исследования по изучению влияния факторов космического полета на организм человека и определение рациональных режимов работы экипажа на борту станции и много других экспериментов;

фотографирование территории вероятного противника.

Станция состояла из шлюзовой камеры, рабочего отсека большого диаметра и жилого отсека малого диаметра, давая общий объем 90 кубических метров. Станция имела более совершенные системы электроснабжения, коррекции орбиты и ориентации. В целом, станция имела примерно все те же параметры, что и «Салют». Единственное большое отличие заключалось в компоновке оборудования внутри станции — под другие задачи. В общей сложности, на «Алмазе» стояли 14 фотокамер для ДЗЗ. Дабы экипаж не скучал в свободное время, на станции был набор магнитных шахмат для игры в невесомости, небольшая библиотека бумажных книг и магнитофон с набором кассет. На станцию установили другую беговую дорожку, а космонавтам в обязательном порядке было предписано носить нагрузочный костюм «Пингвин», который позволял держать мышцы в тонусе. Кстати, костюм применяется и поныне, в особенности в длительных экспедициях. Более того, он применяется даже в земной медицине — помогает после болезней заново учиться ходить взрослым и детям. На станции «Алмаз» была впервые испытана система сбора и рециркуляции воды.

Попович и Артюхин успешно выполнили всю программу. Часть отснятых фотоснимков они забрали с собой в спускаемый аппарат «Союза», часть поместили в специальную небольшую возвращаемую капсулу, а часть передали на Землю по фототелеграфу. После расстыковки со станцией экипаж «Союза-14» благополучно вернулся домой 19 июля 1974 года.

К этому времени, в 1973-1974 годах США уже успели запустить и вернуть на Землю три экипажа для своей станции «Скайлэб» — первенство СССР было частичным. СССР запустил первую станцию, но потерял первый экипаж, США смогли первыми вернуть экипаж со станции на Землю, но, в итоге, потеряли станцию.

Следующий корабль, «Союз-15» (экипаж — Геннадий Сарафанов и Лев Демин) из-за неправильной работы системы «Игла» не смог причалить к станции. Эти проблемы еще несколько лет будут преследовать эту систему поиска, сближения и стыковки — и вопрос будет закрыт окончательно только с переходом на «Курс».

После неудачной стыковки «Союза-15» было решено, что система «Игла» нуждается в существенной доработке. Из-за количества времени, необходимого для внесения изменений в конструкцию и ограниченного времени, которое «Алмаз» мог оставаться на орбите до входа в атмосферу, следующий запланированный полет на станцию был отменен.

источник - https://www.roscosmos.ru/38215/

Космические станции: от мечты к городам на орбите

13 октября 2022

Глава 7: первая международная космическая станция — начало эксплуатации «Салюта-6»

Еще не была запущена усовершенствованная станция ДОС-4 (долговременная орбитальная станция «Салют-4»), а в ЦКБЭМ (Центральное конструкторское бюро экспериментального машиностроения, ныне РКК «Энергия», входит в Госкорпорацию «Роскосмос», где проектировались станции серии ДОС) началась разработка станций ДОС второго поколения. Тогда главный конструктор ЦКБЭМ Василий Мишин и генеральный конструктор ЦКБМ (Центральное конструкторское бюро машиностроения, ныне ВПК «НПО машиностроения», входит в Корпорацию «Тактическое ракетное вооружение», где проектировались орбитальные пилотируемые станции «Алмаз») Владимир Челомей договорились ограничить серию станций ДОС только четырьмя изделиями.

После изготовления четырех корпусов ДОС челомеевская фирма должна была продолжить проектирование модернизированных станций «Алмаз» и транспортных кораблей снабжения для них, а новые поколения станций должны были обладать массой в 100 тонн и выводиться ракетой-носителем Н-1М. Решение о создании станции ДОС второго поколения было принято в 1973 году. Реализован этот проект был уже силами НПО «Энергия», образованного в мае 1974 года объединением ЦКБЭМ, Экспериментального завода машиностроения, КБ «Энергомаш» и Завода «Энергомаш». Возглавил НПО «Энергия» Виктор Глушко, закрыв программу по разработке Н-1М.

Основной отличительной особенностью станции второго поколения было наличие двух стыковочных узлов и дозаправляемая двигательная установка. Это позволяло значительно увеличить продолжительность работы орбитальной станции, проводить смену экипажей в ходе полета и делать станцию посещаемой на постоянной основе.

Наконец-то появилась возможность выхода в открытый космос для экспериментов и прочих работ. В качестве шлюзовой камеры можно было использовать переходный отсек. Штатный ресурс новой станции закладывался в три года.

Новая долговременная орбитальная станция второго поколения обладала массой 19830 кг, ее длина составляла 13,5 м, а максимальный диаметр — 4,15 м. Она очень сильно напоминала свою предшественницу ДОС-4 «Салют-4», но имела и существенные конструктивные особенности. Кроме двух стыковочных агрегатов и люка для ВКД (ВнеКорабельная Деятельность), она обладала объединенной двигательной установкой (ОДУ) с общей для всех видов двигателей системой топливных баков и возможностью дозаправки в ходе полета.

Параллельно работам по созданию станции, велись работы и по грузовому кораблю для нее. На базе пилотируемого корабля «Союз» был создан грузовой корабль «Прогресс». Он смог в автоматическом режиме доставлять на станцию топливо для подъема орбиты, воду, воздух, пищу, оборудование для ремонта станции и проведения экспериментов.

Станция ДОС-5, получившая название «Салют-6», была запущена в канун 60-летия Великой Октябрьской социалистической революции — 29 сентября 1977 года. Первая экспедиция должна была установить рекорд длительности пилотируемого полета — 100 суток, чтобы на 16 суток превысить рекорд, установленный американцами на «Скайлэбе». Во время первой основной экспедиции на «Салюте-6» предполагалось принять минимум две экспедиции посещения, в том числе первый международный экипаж, а также первый грузовой корабль.

Как и у предшественницы, у станции «Салют-6» было три панели солнечных батарей размахом 16,5 м, площадью по 20 кв. м и суммарной мощностью 4 кВт. Батареи могли автоматически отслеживать Солнце с помощью датчиков. Рабочий отсек станции состоял из двух отсеков: малого и большого диаметра. Внутри рабочего отсека малого диаметра был расположен главный пульт управления станцией с двумя «креслами» (подобная компоновка используется и поныне). Отсюда, с поста №1, велись переговоры с Землей и проводились телевизионные репортажи. При этом на мониторы бортового компьютера выводилась информация о состоянии всех бортовых систем в режиме реального времени и с него можно было выдавать управляющие команды.

В периоды, когда на борту станции не было экипажей, управление «Салютом-6» осуществляла бортовая электронно-вычислительная машина «Салют-5» (не путать со станцией «Салют-5»), расположенная в этом же отсеке.

Внутри рабочего отсека большого диаметра значительное место занимал конус с научной аппаратурой. Среди приборов были:

большой субмиллиметровый телескоп БСТ-1М массой 650 кг с полутораметровым зеркалом;

пульт управления этим телескопом (пост №3);

для съемок Земли в шести зонах спектра поставили многозональный фотоаппарат МКФ-6М производства ГДР массой 170 кг и разрешением 20 м (помните, космонавты испытали его на «Союзе-22»?) с постом управления №4;

для технологических экспериментов использовались плавильные печи «Сплав» и «Кристалл».

Стоит упомянуть, что научная аппаратура располагалась и в других местах станции — общая ее масса составляла около 1,5 тонн!

Внутри рабочего отсека установили и системы жизнеобеспечения:

космическая кухня — откидной стол с подогревателями пищи;

буфет с ежедневным рационом питания;

краны с горячей и холодной водой (вода на кухню поступала из системы регенерации воды из конденсата атмосферной влаги);

на левом борту, в шкафу, было размещено оборудование для медицинских исследований, включающее в себя многофункциональную аппаратуру «Полином-2М», «Реограф» и «Бета»;

внизу, на полу, установили бегущую дорожку, а на потолке — велоэргометр;

по правому борту, недалеко от туалета, находилась космическая «баня»!

Чтобы организовать банный день, космонавты должны были с «потолка» опустить на «пол» своеобразный «стакан» из полиэтиленовой пленки с молнией в середине. В этот «стакан» сверху через распылитель подавалась горячая вода, а снизу эта вода отсасывалась по принципу пылесоса. Для отдыха имелся видеомагнитофон с набором кассет (именно на «Салюте-6» зародилась традиция совместных просмотров фильмов по вечерам и на выходных). А ближе к корме на стенах крепились спальные мешки, где космонавты отдыхали. Здесь же рядом был туалет и две небольшие шлюзовые камеры для сброса за борт «ведер» с мусором, а также ионизатор воздуха.

Для работы и наблюдения Земли в корпусе рабочего отсека было 13 иллюминаторов. Снаружи станция была покрыта белой экранно-вакуумной теплоизоляцией.

9 октября 1977 года с космодрома Байконур стартовал корабль «Союз-25» с космонавтами Владимиром Коваленком и Валерием Рюминым. Программа полета предусматривала стыковку со станцией «Салют-6» на следующий день и, как мы уже говорили, работу на ее борту в течение 100 суток, чтобы побить рекорд американцев. В ноябре 1977 года Коваленок с Рюминым должны были принять первую в мире экспедицию посещения на «Союзе-26» с Владимиром Джанибековым и Петром Колодиным, а в начале января 1978 года — уже первую международную, по программе «Интеркосмос».

Но корабль «Союз-25» не смог состыковаться с «Салютом-6» даже после трех попыток. Экипаж вернулся на Землю. Госкомиссия не смогла однозначно выяснить причину неудачи, так как бытовой отсек вместе со стыковочным агрегатом сгорел в атмосфере. В итоге было принято решение, действующее и поныне (за редким исключением) — в каждом экипаже должен быть хотя бы один космонавт, уже имеющий опыт космического полета! В результате почти все экипажи на ДОС-5 были переформированы.

10 декабря 1977 года с Байконура стартовал «Союз-26» с космонавтами Юрием Романенко и Георгием Гречко на борту (Гречко уже имел опыт полета на «Салюте-4»). Программа полета в основном сохранилась — экипаж должен был принять две экспедиции посещения (советскую и международную). В обязательном порядке принять и разгрузить первый в мире космический грузовик и дозаправить станцию. И выполнить программу научных экспериментов. Но были и дополнительные особенности полета.

В первую очередь, из-за опасений повреждения стыковочного узла при неудачных попытках стыковки «Союза-25» госкомиссией было принято решение стыковать «Союз-26» к другому стыковочному агрегату. А так как уже были готовы скафандры для выхода в открытый космос, то и программу выхода дополнили. Во время ВКД дополнительно к основному заданию по испытанию выходных скафандров требовалось проверить стыковочный агрегат, к которому стыковался «Союз-25», жизненно необходимый для функционирования станции.

Выход состоялся уже 20 декабря, через 10 дней после прибытия на станцию. Георгий Гречко вышел со станции в скафандре «Орлан-Д» (напомним, что предыдущий выход в открытый космос был в 1969 году в скафандрах «Ястреб»), осмотрел стыковочный агрегат и проверил функционирование узла с помощью специальных инструментов и посредством цветной телекамеры передал его изображение на Землю. Узел оказался невредим. Можно было принимать первую экспедицию посещения.

10 января 1978 года с Байконура стартовал «Союз-27» с Владимиром Джанибековым и Олегом Макаровым на борту. На следующий день они штатно пристыковались к станции со стороны переходного отсека. Масса орбитального комплекса, состоящего из станции и двух кораблей, превысила 32 тонны, длина составила около 30 м, а общий объем — около 100 куб. м.

Впервые в мире на орбитальной станции работали четверо космонавтов! Экипаж посещения доставил на станцию дополнительное оборудование, почту, бинокль и новенький магнитофон «Весна-2». Началась интенсивная научная работа. А в конце совместного полета экипажам впервые в практике пилотируемых полетов предстояло поменяться кораблями.

Более свежий «Союз-27» оставался основному долговременному экипажу, а на «Союзе-26» Джанибеков и Макаров должны были вернуться на Землю. Самое важное — кораблями же нельзя было «махнуться» просто так, пришлось поменять местами в кораблях и индивидуальные ложементы космонавтов. После пяти дней совместной работы Владимир Джанибеков и Олег Макаров на «Союзе-26» вернулись на Землю. Они привезли результаты исследований и экспериментов, а также письма основного экипажа — заработала космическая почта. Таким образом, в ходе полета впервые была произведена замена космических кораблей, а второй стыковочный узел освободился для приема грузового корабля «Прогресс».

20 января 1978 года с космодрома Байконур стартовал и 22 января успешно пристыковался к «Салюту-6» первый в мире космический транспортный грузовой корабль «Прогресс-1». Он доставил на станцию оборудование, пищу, воду и другие расходные материалы. Впервые в истории космонавтики начала работать система снабжения орбитальной станции. Уже 5 февраля по командам с Земли с помощью двигателей «Прогресса-1» была произведена двухимпульсная коррекция орбиты станции. Кроме того, грузовик и дозаправил станцию топливом. В конце совместного полета в грузовой отсек «Прогресса-1» космонавты сложили мусор и отработавшее оборудование, а 6 февраля «Прогресс» отстыковался от «Салюта-6». Спустя двое суток он был сведен с орбиты и сгорел в атмосфере. Работа продолжилась, хоть у Юрия Романенко и воспалился зубной нерв из-за плохо поставленной коронки. Именно из-за постоянной зубной боли большинство фотографий Романенко из этого полета отличаются очень и очень серьезным выражением лица.

2 марта 1978 года с космодрома Байконур стартовал»Союз-28», на борту которого находился первый в мире международный экипаж! Командиром был назначен опытный космонавт Алексей Губарев, а представителем третьей страны в космосе (после СССР и США) стал космонавт-исследователь из Чехословакии Владимир Ремек.

Восторженный космонавт из ЧССР все свободное от работы и экспериментов время проводил у иллюминатора, высматривая свою родину. Несмотря на то, что он практически не «отлипал» от иллюминатора, программа полета была выполнена полностью, после чего экипаж международной экспедиции стал готовиться к возвращению домой. 10 марта корабль «Союз-28» отстыковался от станции «Салют-6», а спускаемый аппарат благополучно совершил мягкую посадку в Казахстане.

После отбытия «Союза-28» экипаж основной экспедиции начал постепенно фиксировать все на своих местах и консервировать бортовые системы. В скором времени «Салюту-6» предстояло несколько месяцев летать без экипажа, подчиняясь лишь командам из ЦУП. Юрий Романенко приготовил к отправке на Землю свои космические рисунки — еще до полета он увлекался графикой и сам делал линогравюры с жанровыми сценами. На борту к нему в руки попали карандаши и фломастеры — и он стал рисовать космические пейзажи.

Рекордный полет длинной в 96 дня проходил непросто, но благодаря службе психологической поддержки ЦУП космонавты преодолели все трудности. По выходным на сеансы связи приезжали исполнители и актеры — Геннадий Хазанов, Людмила Гурченко, Александр Ширвиндт и многие другие. К тому же, в середине экспедиции умер Михаил Федорович Гречко — отец космонавта. После совещания было принято решение — поберечь Георгия Гречко и не сообщать ему это страшное известие. О смерти отца космонавт узнал только на Земле.

16 марта Романенко и Гречко закрыли за собой «дверь» космического дома и расстыковались. После небольшой нештатной ситуации с отказавшей камерой для ориентации корабля был успешно выдан тормозной импульс — «Союз-27» успешно приземлился. Так закончился рекордный по продолжительности полет длиной в 96 суток.

источник - https://www.roscosmos.ru/38363/

Космические станции: от мечты к городам на орбите

27 октября 2022

Глава 8: закрепляем результат — пересменки продолжаются, наращивание длительности полетов и международные экипажи на станции «Салют-6»

После того, как Юрий Романенко и Георгий Гречко 16 марта 1978 года после рекордного 96-суточного полета покинули станцию «Салют-6» и вернулись домой, орбитальная лаборатория недолго страдала одиночеством. В экипаж второй длительной экспедиции вошли Владимир Ковалёнок и Александр Иванченков. Программа этой экспедиции предусматривала в том числе установку нового мирового рекорда продолжительности полета — 140 суток.

При этом, рекорд не был самоцелью, он являлся следствием эксперимента по преодолению 120-суточного рубежа. За такой срок все эритроциты крови космонавтов должны замениться на выработанные уже в космосе. Но до сих пор ни одно живое существо не летало в космосе так долго — не было до конца ясно, как к «космическим эритроцитам» отнесется организм. В ходе полета предполагалось спускать образцы крови на Землю с экспедициями посещения для исследования. И только при благополучных результатах полет мог бы продолжиться вплоть до 140 суток.

15 июня 1978 года с космодрома Байконур стартовала ракета-носитель «Союз-У», которая вывела на орбиту корабль «Союз-29». Через сутки корабль благополучно пристыковался к «Салюту-6». Владимир Ковалёнок и Александр Иванченков перешли на станцию и, включив свет в отсеках, увидели на столе два кусочка маленького космического хлеба и две таблетки соли — предыдущий экипаж оставил товарищам приветствие в виде традиционного русского «хлеба-соли». Второй экипаж принялся за работу.

В ходе полета экипажу предстояло:

вырастить в невесомости кристаллы по программе технологических экспериментов;

следить за косяками рыбы и наличием планктона в океане;

проводить астрономические исследования на телескопе БСТ;

проводить эксперименты по выращиванию различных растений.

Кроме того, программа предусматривала:

прием двух международных экспедиций посещения;

прибытие трех грузовиков и их разгрузку;

дозаправку станции топливом;

выход в открытый космос.

27 июня 1978 года с космодрома Байконур стартовала ракета-носитель «Союз-У», которая вывела на орбиту корабль «Союз-30» со вторым международным экипажем. Командовал кораблем Пётр Климук. Ему помогал космонавт-исследователь Мирослав Гермашевский (Польская Народная Республика). На следующий день корабль штатно причалил к «Салюту-6», и прибывший экипаж сразу же приступил к выполнению своих 11 экспериментов, так как время экипажа посещения было ограничено.

Программой полета советско-польского экипажа было предусмотрено много новых экспериментов, подготовленных польскими учеными. Продолжались и исследования, начатые советско-чехословацким экипажем. Пётр Климук и Мирослав Гермашевский провели эксперименты «Опрос» и «Досуг», «Кислород» и «Теплообмен», ранее уже выполнявшиеся на борту, а также медицинские — «Кардиолидер» и «Чибис».

Очень интересным и необычным был эксперимент «Вкус», предложенный докторами из Польши — было замечено, что в космосе у человека притупляются вкусовые рецепторы. По одной из гипотез, виной было перемещение крови в условиях микрогравитации от нижних конечностей к голове. Другая гипотеза связывала возникающий эффект с психологическим состоянием космонавта. Для этого эксперимента на орбите в Варшавском институте авиационной медицины был разработан специальный прибор — «Электрогустометр». Вкусовые рецепторы испытуемого космонавта раздражались электрическим током — он мог ощущать во рту «кислый» или «металлический» вкус. Благодаря этому эксперименту были выявлены первые закономерности, вызывающие изменение вкусовой чувствительности на орбите.

Советско-польский экипаж регулярно проводил наблюдение Земли. Этот важнейший эксперимент проводят космонавты и поныне, правда в модифицированном виде под названиями «Земля», «Биосфера», «Ураган» и другими. Эти исследования помогают в изучении природных ресурсов Земли. Они также провели красивейший эксперимент «Сияние» по наблюдении полярных сияний, который очень нравился и вдохновлял космонавтов. Они не только фотографировали, но и зарисовывали красивейшее природное явление. А в рамках серии экспериментов «Сирена» изучался процесс направленной кристаллизации в полупроводниковых материалах.

Работы у космонавтов экспедиции посещения было много, при этом время летело совершенно незаметно.

«Оставьте меня подольше на орбите, — просил Мирослав Гермашевский, навеки покоренный космосом и работой на орбитальной станции. — Здесь так интересно!»

Но программу полета изменить было нельзя — 5 июля корабль с Климуком и Гермашевским отстыковался, и космонавты благополучно вернулись домой.

После отбытия советско-польского экипажа, с интервалом в месяц, 9 июля и 10 августа 1978 года, Ковалёнок и Иванченков приняли грузовые корабли «Прогресс-2» и «Прогресс-3». При этом, 29 июля, на 45-е сутки полета, космонавты выполнили плановый выход в открытый космос. Они заменили часть приборов, фиксирующих микрометеоритную обстановку и влияние космической среды на свойства различных материалов. Выход продолжался 2 часа 5 минут — в то время такая длительность работы за бортом была рекордной для советских космонавтов. После возвращения на станцию и отдыха Владимир и Александр вернулись к научной программе.

«Салют-6» продолжил подтверждать свое звание первой международной станции. Следующим экипажем посещения стал советско-германский. 26 августа 1978 года с космодрома Байконур стартовала ракета «Союз-У», которая вывела в космос корабль «Союз-31» с космонавтами Валерием Быковским и Зигмундом Йеном (Германская Демократическая Республика). Хоть они и были почти ровесниками, но в космос отправились на совершенно разных правах. Быковский — космонавт №5 из первого «гагаринского» отряда, для которого это был уже третий полет, стал наставником и учителем для Йена. Через сутки после выхода на орбиту «Союз-31» штатно пристыковался к станции, и на орбите вновь стали работать четверо космонавтов.

Первый немецкий космонавт Зигмунд Йен был настроен решительно — с первых часов на станции он думал только о работе и экспериментах, которые ему выпала честь провести в космосе. Первые сутки полета, адаптация организма к новым условиям, проявления космической болезни — сложный период для любого космонавта в первом полете. Но Йен работал так, как будто находился не в космосе, а в лаборатории на Земле.

«В космосе надо работать, а отдыхать лучше на Земле», — говорил Зигмунд Йен каждый раз, когда Земля напоминала о необходимости отдыхать.

Подобная сверхпереносимость невесомости ценна в краткосрочных экспедициях. Советско-немецкий экипаж пробыл на «Салюте-6» «всего» шесть суток, но при этом был выполнен колоссальный объем работ! Общее число экспериментов, которые выполнил третий международный экипаж, достигло 15.

Часть экспериментов и исследований были продолжением и повторением работ, проведенных предыдущими экспедициями. Это «Опрос», «Досуг» и «Вкус». А вот три других, в области космической медицины («Аудио», «Время» и «Речь»), были подготовлены учеными СССР и ГДР специально для этого полета.

Эксперимент «Аудио» проводился с целью выяснить влияние невесомости на порог слухового восприятия космонавта, а «Время» позволял исследовать динамику субъективного чувства времени у членов международного экипажа.

Эксперимент «Речь», например, не требовал специальных приборов на станции. В его основу легло предположение, что голос человека способен передавать не только информацию, но и обладает другими свойствами, по которым можно судить о состоянии человека. Например, с помощью тембра, громкости и других характеристик можно судить об эмоциональном статусе человека, о его самочувствии. Во время эксперимента записывался голос космонавта, который произносил в микрофон специальные индексы и сообщения. Голос затем анализировался на специальной аппаратуре, но уже на Земле.

С проведением эксперимента «Речь» было связано немало забавных эпизодов, о которых после полета рассказывал Зигмунд Йен.

«Я должен был произносить индекс «226» («цвай — зекс унд цванцих»), который в немецком языке содержит пять гласных. Это не так-то просто — по запросу Центра управления полетом оторваться от текущей работы, «подплыть» к микрофону и произнести этот индекс. Этот процесс имел неожиданный, но поднимающий настроение эффект — мой каждый подход с произношением индекса порождал у экипажа волну веселья. Мои товарищи попытались даже подменить меня и передавали мой индекс, стараясь произносить его по-немецки без акцента. Но специалистов на Земле нельзя перехитрить — они тотчас же вычисляли помощника».

Помимо медицинских, проводились эксперименты по:

космической биологии — «Метаболизм бактерий», «Культура тканей», «Рост бактерий»;

астрофизике — «Полярное сияние»;

дистанционному зондированию Земли — «Радуга-М».

Что интересно, эксперимент «Радуга» по съемке Земли камерой МКФ-6 с шестью объективами в шести различных спектрах начал сам Валерий Быковский во время своего предыдущего полета на «Союзе-22». Тогда корабль был переоборудован в гигантскую фотокамеру — стыковочный агрегат был удален, а на его место установлена камера МКФ-6, как вы помните из предыдущих глав. Ее разработкой совместно занимались специалисты СССР и ГДР, а изготовили ее на Народном предприятии Carl Zeiss (Йена, ГДР).

Эксперимент «Радуга-М» стал развитием того самого эксперимента. В этот раз для зондирования Земли в шести различных диапазонах спектра на станцию «Салют-6» была установлена уже модифицированная камера МКФ-6М, изготовленная там же, на Carl Zeiss в ГДР. Впоследствии эту камеру использовали все работавшие на станции экипажи.

Благодаря испытаниям немецкой фотокамеры в обоих полетах Быковский стал большим другом ГДР. После ухода из отряда космонавтов он долгое время работал директором Дома советской науки и культуры в Берлине.

Важное место в программе занимали технологические исследования. Например, «Беролина» — это была целая серия из шести экспериментов, которую подготовил объединенный коллектив ученых из Университета имени А. Гумбольда, Института электроники Академии наук ГДР и завода «Шотт и Ген» в Йене. Исследования в рамках «Беролины» включали в себя плавку и последующее выращивание полупроводниковых кристаллов.

Спустя шесть суток программа работы советско-немецкого экипажа была выполнена полностью. К моменту возвращения Быковского и Йена корабль «Союз-29», на котором прилетел Ковалёнок и Иванченков, находился в космосе уже больше 70 суток. Его ресурс, равный 90 суткам, подходил к концу, а полет космонавтов должен был продолжаться 140 дней. Потому «Союз-29» необходимо было заменить на новый. 3 сентября экспедиция посещения вернулась домой на корабле «Союз-29», а свой «Союз-31» оставила пристыкованным к станции.

После отбытия товарищей, на «Салюте-6» произошло «чрезвычайное происшествие» — возгорание в пульте управления бортового вычислительного комплекса. Ковалёнок и Иванченков успешно справились с нештатной ситуацией и после непродолжительного отдыха вернулись к программе полета. 7 сентября 1978 года, космонавты впервые перестыковали корабль «Союз-31», который оставили им Быковский и Йен, с агрегатного отсека на переходный. Такой перестановкой они освободили кормовой стыковочный узел для приема 6 октября второго грузовика.

После разгрузки «Прогресса-2», в космосе на одном из сеансов связи впервые зазвучала гитара. Александр Иванченков — любитель бардовской песни и гитарист. Сразу после прибытия на «Салют-6» он предложил отправить на грузовике музыкальный инструмент. Предложение одобрили, и по заказу группы психологической поддержки мастер Экспериментальной фабрики музыкальных инструментов Генрих Коликов специально подготовил акустическую гитару. Для отправки в космос он покрыл инструмент дополнительным лаком и установил усиленный анкер в гриф. Таким образом, в космос на «Прогрессе-2» и отправилась акустическая гитара. Кстати, Коликов, кроме этого, известен разработкой нескольких серий советских электрогитар, например, знаменитой «Элгавы».

Вплоть до окончания экспедиции гитара скрашивала вечера космонавтам. Но вот, экспедиция подошла к концу — космонавты полностью выполнили программу 140-суточного полёта. Он проходил при благоприятной радиационной обстановке — суммарная доза облучения экипажа не превышала допустимую. Весь полет несла вахту служба радиационной безопасности, как и медики Центра управления, постоянно державшие «руку на пульсе» экипажа. И хотя полет превысил все рекордные сроки, космических докторов не покидала уверенность, что у экипажа — все хорошо. На чем она была основана? На бортовых обследованиях и на огромной самодисциплине этого экипажа. 2 ноября 1978 года Владимир Ковалёнок и Александр Иванченков вернулись на Землю.

Полёт станции продолжился в автоматическом режиме, в ожидании новых гостей.

источник - https://www.roscosmos.ru/38427/