Орбитальная станция «Скайлэб» 1 Солнцезащитный экран. 2 Датчики комплекта астрономических приборов ATM. 3 Аккумуляторная батарея и зарядные устройства. 4 Система развертывания панелей солнечных батарей ATM. 5 Панели солнечных батарей ATM. 6 Выносная антенна. 7 Панель солнечных батарей основного блока. 8 Бак с азотом. 9 Баки с кислородом. 10 Резервуары с водой. 11 Хранилища. 12 Помещение для личной гигиены. 13 Помещение для отдыха, приготовления и приема пищи. 14 Помещение для сна. 15 Душевая. 16 Вращающееся кресло. 17 Консоль с регулируемым положением. 18 Решетки пола бытового отсека. 19 Велоэргометр. 20 Установка для создания отрицательного давления на нижнюю половину тела. 21 Бак для отходов. 22 Шары-баллоны со сжатым азотом системы управления. 23 Радиатор холодильной установки. 24 Панель солнечных батарей (одна панель была оторвана под действием скоростного напора воздуха при выведении станции на орбиту). 25 Устройство для развертывания панели солнечных батарей. 26 Противомикрометеоритный экран (был оторван при выведении станции на орбиту). 27 Система вентиляции. 28 Люк-лаз между основным блоком станции и отсеком оборудования. 29 Дискоконическая антенна. 30 Люк-лаз между причальной конструкцией и отсеком оборудования. 31 Аккумуляторы. 32 Причальная конструкция. 33 Микроволновый радиометр/радиолокатор-скаттерометр. 34 Ферма комплекта ATM. 35 Многодиапазонное сканирующее устройство. 36 Оборудование причальной конструкции. 37 Боковой стыковочный узел. 38 Инфракрасный спектрометр. 39 Осевой стыковочный узел. 40 Антенна радиометра в диапазоне 2000 МГц (прибор комплекта для исследования природных ресурсов). 41 Отсек экипажа корабля «Аполлон». 42 Блок вспомогательных двигателей. 43 Двигательный отсек корабля «Аполлон». 44 Сопло маршевого двигателя. Основные научные эксперименты Комплект астрономических приборов ATM - основной научный инструмент станции «Скайлэб», предназначенный для наблюдений Солнца, расположен внутри причальной конструкции. С помощью телевизионной системы астронавты могли наблюдать изображения Солнца, которые фиксировались регистрирующей аппаратурой телескопа. Панели управления и дисплеи, используемые при проведении работ по исследованию природных ресурсов Земли, также расположены в причальной конструкции. Размещенный в стенке лабораторного отсека небольшой шлюз позволял экипажу выполнять специальные эксперименты с выносом в космос датчиков и приборов. Например, для изучения излучения звезд Млечного Пути была установлена камера с оптической системой из флюорида кальция, пропускающего ультрафиолетовое излучение. Светимость газа в верхней атмосфере Земли определяли путем обработки фотоснимков, полученных в ультрафиолетовом диапазоне спектра с двух различных позиций внутри орбитального блока. В качестве такой позиции был выбран иллюминатор помещения для отдыха, приготовления и приема пищи. Медицинская аппаратура станции включала приборы для контроля за работой сердечно-сосудистой системы астронавтов. Небольшое разрежение, действовавшее на нижнюю часть тела астронавта в специальной установке, создавало необходимую нагрузку на сердце и кровеносные сосуды. Наблюдения, проведенные до полета, в течение полета и после него, позволили получить информацию об адаптации сердечнососудистой системы человека в процессе длительного космического полета. В другом эксперименте с использованием вращающегося кресла (которое могло быть расположено и в горизонтальной плоскости) исследовалось влияние невесомости и слабой искусственно создаваемой при вращении силы тяжести на восприимчивость астронавта, на его двигательные способности, ориентацию и чувство равновесия, т. е. изучалась реакция вестибулярного аппарата астронавтов. Эти исследования позволяют выяснить необходимость создания искусственной силы тяжести для будущих космических полетов. Поскольку в предыдущих полетах у астронавтов отмечалось некоторое расстройство сна, в этом полете контролировались продолжительность и глубина сна, что позволило врачам подобрать соответствующие лекарства. В помещении для отдыха, приготовления и приема пищи площадью 9,29 м2 находятся обеденный стол, шкафы и холодильники с запасами пищи, а также иллюминатор диаметром 45,7 см. Помещение для личной гигиены, где размещены туалет и оборудование для мытья, имеет площадь 2,79 м2. Разбрызгиваемые капли воды из душа направляются в коллектор потоком воздуха. Отходы астронавты удаляли через шлюз в большой кислородный бак, расположенный под жилым помещением. Технические характеристики (с КК «Аполлон») Общая длина 36,1 м. Рабочий объем с кондиционированным воздухом 331,5 м3. Основной блок КК «Аполлон» Длина 10,4 м. Диаметр 3,9 м. Масса 13 380 кг. Рабочий объем 10,36 м3. Причальная конструкция Длина 5,67 м. Диаметр 3,05 м. Масса 6170 кг. Рабочий объем 322,8 м3. Комплект астрономических приборов Длина 4,05 м. Масса 11 250 кг. Шлюзовая камера - фиксированная секция головного обтекателя Длина 5,36 м. Диаметр 3,05 м. Масса 22 317 кг. Рабочий объем 17 ,4 м3 Отсек оборудования Длина 0,91 м. Диаметр 6,58 м. Масса 2040 кг. Орбитальный блок Длина 14,7 м. Диаметр 6,58 м. Масса 34 470 кг1. Рабочий объем 270,4 м3. 1Включает вес панели солнечных батарей и противометеоритного экрана орбитального блока станции, который был потерян во время вывода станции на орбиту. Отсек экипажа КК «Аполлон» 1 Штырь стыковочного узла. 2 Оборудование для посадки. 3 Двигатели управления по тангажу. 4 Крышка входного люка для экипажа. 5 Три астронавта в предстартовом положении. 6 Двигатели управления по тангажу. 7 Теплозащитный экран с абляционным покрытием. 8 Двигатели управления по крену. 9 Бак с водой. 10 Двигатели управления по рысканию. 11 Пульт управления и экраны дисплея. 12 Герметичный корпус из двух листов алюминия с сотовой арматурой между ними. 13 Основной посадочный парашют. 14 Место крепления системы аварийного спасения при старте. Отсек экипажа, во многом аналогичный соответствующим отсекам кораблей, использовавшихся при выполнении программы «Аполлон», имеет стыковочные туннель и люк, который может быть открыт после соединения с причальной конструкцией орбитальной станции «Скайлэб». Схема стыковки 1 Запуск третьего экипажа со стартового комплекса. 2 Отделение первой ступени ракеты-носителя S-1B. 3 Выход на промежуточную орбиту (150 X 222 км). 4 Отделение основного блока КК «Аполлон» от второй ступени ракеты-носителя S-4B. 5 Переход основного блока КК «Аполлон» на орбиту станции высотой 434 км. 6 Выстраивание по местной вертикали оси Z станции, включение огней причальной конструкции и дальномерной системы. 7 Ориентация станции «Скайлэб» в инерциальной системе координат. Стыковка станции с кораблем. 8 Выстраивание по местной вертикали оси Z состыкованной системы для проведения работ по исследованию природных ресурсов Земли. 9 Ориентация в инерциальной системе координат в течение всех 84 сут полета. 10 Станция «Скайлэб» подготовлена к консервации. Экипаж переходит в отсек экипажа. 11 КК расстыковывается со станцией. 12 Тормозные двигатели корабля переводят его на траекторию спуска на Землю. 13 Разделение отсека экипажа с двигательным отсеком. 14 Вход отсека экипажа в атмосферу. Раскрытие парашютов, приводнение в Тихий океан. Стыковочный узел 1 Приемный конус (причальная конструкция). 2 Защелка на головке штыря. 3 Тренога со стыковочным штырем (основной блок КК «Аполлон»). 4 Стыковочное кольцо с двенадцатью захватами (отсек экипажа). 5 Захваты стыковочного узла. 6 Замок со стопором. 7 Захват, открывающийся вручную со стороны причальной конструкции. Стыковка основного блока КК «Аполлон» со станцией «Скайлэб» осуществляется путем маневрирования и сближения с причальной конструкцией станции с целью соединения штыря стыковочного узла КК с приемным конусом причальной конструкции. Когда штырь входит в приемный конус, он попадает в замок в вершине конуса. Три защелки в головке штыря удерживают корабль и станцию в состыкованном состоянии. Ракеты-носители станции «Скайлэб» Слева. Двухступенчатая ракета-носитель «Сатурн-5», которая вывела на орбиту станцию «Скайлэб». Комплект ATM и «крылья» солнечной батареи размещены под сбрасываемым головным обтекателем. Высота ракеты 101,7 м, максимальный диаметр 10 м. Стартовая масса около 2820 т. Ускорения в беспилотном режиме при выводе станции 4-4,7g (g - ускорение свободного падения у поверхности Земли). Сборка станции «Скайлэб» и ракеты-носителя «Сатурн-5» была проведена в корпусе вертикальной сборки в Центре космических полетов им. Кеннеди, а затем ракета гусеничным транспортером была доставлена на стартовую позицию 39А. Левее. Ракета-носитель «Сатурн-1В», которая доставила астронавтов на орбиту для стыковки со станцией «Скайлэб». Высота ракеты на стартовой позиции вместе с орбитальным блоком КК «Аполлон» 68,3 м. Стартовая масса 590 т. Чтобы обеспечить вывод полезного груза, тяга каждого из восьми двигателей Н-1 первой ступени была увеличена от 90,7 до 93 тс. «Скайлэб» была первой американской пилотируемой космической станцией. На станции «Скайлэб» впервые были созданы условия, наиболее приемлемые для жизни человека. Рабочий объем станции, в котором можно было передвигаться и работать, составлял около 368 м3. У астронавтов появилась возможность уединиться. На станции имелись запасы воды, позволяющие периодически принимать душ и удовлетворять другие потребности личной гигиены. Во время предыдущих космических экспедиций астронавты питались в основном пастами, концентратами и жидкостями, выдавливаемыми из эластичных туб. На станции «Скайлэб» находилось около 907 кг пищевых продуктов, размещенных в одиннадцати контейнерах для хранения пищи и в пяти холодильниках. Пища была упакована главным образом в консервные банки с открывающимися крышками, а чтобы астронавты могли разнообразить меню, на борту станции имелись также замороженные, обезвоженные и высушенные продукты. В помещении для приготовления и приема пищи имелась электрическая печь для подогрева пищи. Одежда для членов экипажа станции «Скайлэб» была уложена в специальные упаковки, которые были размещены в запирающихся ящиках в жилых помещениях астронавтов. Смена одежды осуществлялась каждые 28 сут. Стирка на станции не проводилась. Когда астронавт менял свою одежду, он бросал использованные вещи через люк в контейнер для сбора отходов - пустой бак, расположенный под полом жилых помещений. На борту станции находилось шестьдесят смен рубашек, шорт и брюк, тридцать пар спортивных костюмов, пятнадцать пар обуви и перчаток, двести десять пар нательного белья. Одежда для экстренных случаев хранилась в специальных отделениях для непредвиденных обстоятельств. Для экипажа большой роскошью был туалет и умывальник, или так называемые помещения для личной гигиены. Здесь в запирающихся шкафчиках были размещены 55 кусков мыла, 95,2 кг полотенец и около 18 000 мешочков для сбора мочи и фекалий. Одновременно туалетная комната служила медицинской лабораторией, позволяющей изучать солевой и водный балансы в организме астронавтов. Выполненные на борту станции медицинские эксперименты с использованием специальной аппаратуры Станция «Скайлэб». Была изготовлена на основе третьей ступени (S-4B) ракеты-носителя «Сатурн-5», доставившей человека на Луну. Водородный бак этой ракеты был переоборудован в бытовой и лабораторный отсеки. Размеры последнего позволяли астронавтам совершать внутри станции тренировочные полеты с ранцевой установкой для перемещения в космосе. расширили представления о самом человеке, его восприятии земных условий и способности приспосабливаться к условиям космического полета. Прежде всего ученые были заинтересованы в выявлении точных механизмов, которые изменяют характер протекания химических процессов в организме человека в условиях невесомости. Важно также было изучить способность организма к адаптации к обычным условиям после возвращения космонавтов на Землю. Другими задачами, поставленными перед участниками космических экспедиций на станцию «Скайлэб», были: определение качества работы аппаратуры, разработанной для получения информации о природных ресурсах Земли; исследование Солнца с помощью комплекта солнечных телескопов (главная задача); изучение технологических процессов в уникальных условиях космического полета - невесомости и вакууме. Один незапланированный эксперимент пришлось включить в программу проведения экспериментов в самый последний момент не по воле НАСА, а по воле судьбы, когда космонавты оказались вынужденными заняться ремонтом станции после того, как она получила повреждения при выводе на орбиту под действием набегающего потока воздуха. При этом были унесены одно «крыло» солнечной батареи орбитального блока станции и противометеоритный экран, а второе «крыло» осталось нераскрытым из-за того, что его заклинило куском металла от оторванного противометеоритного экрана. Несмотря на эти трудности, ракеты «Сатурн-1В» доставили на поврежденную орбитальную станцию три экипажа, продолжительность космических экспедиций которых составила 28, 59 и 84 сут соответственно, что превзошло все ожидания. В программу выполненных на станции «Скайлэб» экспериментов было включено также 19 экспериментов, предложенных учащимися. Выполнение программы «Скайлэб» является важной вехой в освоении космоса.

Сравнение станций «Салют-1» и «Салют-4» Если станция «Салют-1» (справа), введенная в эксплуатацию в 1971 г., имела две разнесенные секции панелей солнечных батарей, размещенных подобно «крыльям» в носовой и кормовой частях станции, то на станции «Салют-4» (правее) была применена другая компоновка: три панели (две горизонтальные, одна вертикальная) были размещены в центральной части станции. Они были закреплены на подшипниках и поворачивались вслед за Солнцем по сигналам «солнечных датчиков». Для стыковки с кораблями «Союз» на обеих станциях имелось по одному стыковочному узлу. Стыковавшиеся со станцией «Салют-4» космические корабли не имели собственных солнечных батарей и в случае необходимости могли подзаряжать аккумуляторы своих химических батарей от энергетической установки орбитальной станции. Система дозаправки станции «Салют» 1 Компрессор. 2 Клапан, вентиль. 3 Шар-баллон высокого давления системы вытеснения компонентов топлива. 4 Редуктор магистрали наддува бака. 5 Бак горючего на станции (1 из 3). 6 Эластичная мембрана (сильфон). 7 Линия продувки объединенной заправочной магистрали. 8 Двигатель малой тяги. 9 Двигатель коррекции орбиты (маршевый). 10 Линия вакуумирования объединенной заправочной магистрали. 11 Бак горючего на грузовом корабле (1 из 2). 12 Штуцер заправки шара-баллона высокого давления. 13 Бак окислителя на грузовом корабле (1 из 2). 14 Гидроразъемы стыковочного узла. 15 Бак окислителя на станции (1 из 3). Станция «Салют-6» имеет 6 баков: 3 бака горючего и 3 бака окислителя. При стыковке грузового корабля к стыковочному узлу станции со стороны агрегатного отсека баки корабля с горючим и окислителем соединяются с заправочными магистралями двигательной установки станции. В газовых полостях топливных баков станции имеется давление около 20 атм. Поэтому перед началом заправки включается компрессор с двигателем мощностью 1 кВт, питающийся через преобразователь постоянного тока от солнечных батарей станции. Он откачивает азот обратно в шары-баллоны высокого давления. Затем окислитель и горючее из баков грузового корабля, где оно находится под давлением 2,5-3 атм, вытесняется в топливные баки станции азотом под давлением до 7 атм. Трасса посадки корабля «Союз» 1 Вход в атмосферу. 2 Прекращение радиосвязи с кораблем. 3 Восстановление радиосвязи с кораблем. 4 Зона посадки. Посадка пилотируемых космических аппаратов в Советском Союзе производится обычно в зоне севернее Байконура в Казахстане. При возвращении с орбиты, плоскость которой наклонена к плоскости экватора под углом 51,6°, корабль пролетает над Северной Африкой, восточной частью Черного моря и западной оконечностью Каспийского моря. Для слежения за спускаемым аппаратом используются радиолокаторы и бортовые радиомаяки, позволяющие группе поиска быстрее обнаружить космический аппарат. Спускаемый аппарат корабля «Союз» Спускаемый аппарат полностью герметизирован и имеет внутри обычный азотно-кислородный состав воздуха при нормальном атмосферном давлении. Аппарат имеет два боковых иллюминатора и третий иллюминатор с смотровым устройством. Снаружи корпус аппарата покрыт теплозащитным покрытием, изнутри - теплоизоляцией и декоративными материалами. Аппарат приземляется на парашюте, удар о Землю уменьшается благодаря срабатыванию тормозного двигателя вблизи поверхности Земли. На этапе возвращения экипаж корабля «Союз» надевает скафандры. Космическая станция «Салют-6» 1 Приборно-агрегатный отсек корабля «Союз». 2 Спускаемый аппарат корабля «Союз». 3 Антенна радиотехнической системы сближения. 4 Орбитальный отсек корабля «Союз». 5 Стыковочный агрегат. 6 Кронштейн для ТВ- камеры внешнего обзора. 7 Крышка люка-лаза. 8 Панели системы терморегулирования. 9 Поручни, используемые при работе в открытом космосе. 10 ТВ-камера. 11 Пульты центрального поста. 12 Система управления. 13 Механизм поворота плоскостей солнечных батарей. 14 Кресла космонавтов. 15 Бачок с питьевой водой. 16 Электронный блок. 17 Велоэргометр. 18 Поворотные панели солнечных батарей. 19 Спальное место космонавта. 20 Шлюзовая камера для удаления контейнеров с отходами. 21Запасы продуктов питания. 22 Противопыльный фильтр. 23 Средства личной гигиены. 24 Агрегаты пневмо-гидравлической системы двигательной установки. 25 Поручень, используемый при работе в открытом космосе. 26 Сопла двигателей ориентации и стабилизации. 27 Антенна радиотехнической системы сближения. 28 Крышка люка-лаза. 29 Запасы топлива, кислорода, воды и пищи. 30 Двигательная установка. 31 Приборно-агрегатный отсек корабля «Прогресс». 32 Визуальная стыковочная мишень. 33 Стыковочный агрегат корабля «Прогресс» и станции «Салют». 34 Корректирующий двигатель. 35 Сопла двигателей ориентации и стабилизации. 36 Топливный бак. 37 Запасы воды. 38 Контейнеры для отходов. 39 Поручни, используемые при работе в открытом космосе. 40 Отсек научной аппаратуры (телескоп БСТ- 1М, прибор с охлаждаемыми до криогенной температуры приемниками излучения, объектив с 12-кратным увеличением). 41 Узел крепления головного обтекателя. 42 Бегущая дорожка. 43 Многозональный фотоаппарат МКФ-6М. 44 Прибор для измерения массы тела космонавта в невесомости. 45 Вакуумная емкость. 46 Цилиндрические емкости с кислородом. 47 Крышка люка-лаза. 48 Место для хранения скафандра. 49 Шары-баллоны со сжатым воздухом. 50 Переходный отсек станции. 51 Люк для выхода в космос. 52 Пульт для регулирования положения люка. 53 Визир-ориентатор. 54 Штырь стыковочного корабля «Союз». 55 Орбитальный отсек корабля «Союз». 56 Антенна радиотехнической системы сближения. 57 Спускаемый аппарат корабля «Союз». 58 Двигатели ориентации. 59 Приборно-агрегатный отсек корабля «Союз». 60 Двигательная установка. 61 Визир-ориентатор. 62 Устройство для фиксации положения кресла космонавта. 63 Электронные блоки. 64 Теплозащитное покрытие. 65 Приемник отходов. 66 Кресла космонавтов. 67 Визир-ориентатор. 68 Приборные панели. 69 Люк стыковочного агрегата. 70 Контейнер с основным парашютом. Орбитальная научная станция «Салют-6» прекрасно служила Советскому Союзу свыше четырех лет, и убежденность советских специалистов в целесообразности проведения программы исследования космоса с помощью долговременных обитаемых орбитальных станций была подтверждена запуском в ноябре 1980 г. транспортного корабля «СоюзТ-3», пилотируемого космонавтами Леонидом Кизимом (командир), Олегом Макаровым (бортинженер) и Геннадием Стрекаловым (космонавт-исследователь). Стыковка со станцией «Салют-6» была осуществлена 28 ноября 1980 г. Одной из задач экспедиции были ремонтно-профилактические работы на борту станции, включающие ремонт общей гидравлической системы, замену группы насосов системы терморегулирования станции, замену блоков телеметрии, а также настройку временного устройства в системе управления; дозаправку топливом двигательной установки станции и подзарядку аккумуляторов. Для этих целей были изготовлены и привезены космонавтами с собой специальные инструменты. Экипаж также использовал двигательную установку пристыкованного грузового корабля «Прогресс-11» для поднятия орбиты орбитального комплекса. Технические характеристики «Салют-6» Полная длина около 15м. Длина с двумя пристыкованными кораблями «Союз» около 29 м. Диаметр отсеков (от носа к корме) 2, 2,9, 4,15 м. Масса без пристыкованных транспортных кораблей 18,9 т. Масса научной аппаратуры 1,5 т. Два стыковочных узла спереди и сзади. Три панели солнечных батарей, каждая площадью 20 м2. Корректирующий двигатель тягой 300 кгс. «Прогресс» Длина от штыря стыковочного узла до кормы 7,94 м. Длина от плоскости стыковочного узла до кормы 6,98 м. Максимальный диаметр 2,72 м. Диаметр грузового отсека 2,20 м. Стартовая масса корабля около 7 т. Масса полезного груза 2300 кг, включая 1000 кг топлива для заправки топливных баков станции «Салют». Герметизированный грузовой отсек: объем 6,6 м3, давление 1 атм, температура 3-30°С. Длительность автономного полета 3-4 сут. Длительность полета в пристыкованном к станции состоянии более 30 сут. Параметры орбиты: высота 200-350 км, наклонение 51,6°. Маневры причаливания осуществляются 14 двигателями тягой 10 кгс и 8 двигателями тягой 1кгс. «Союз» Длина 7,94 м. Максимальный диаметр 2,72 м. Внутренний объем спускаемого аппарата 3,8 м3. Стартовая масса корабля 6,8 т. Масса спускаемого аппарата 2,8 т. Скорость при посадке после срабатывания тормозной установки 3-4 м/с. Параметры орбиты: высота 200-350 км, наклонение 51,6°. Длительность автономного полета 3 сут. Длительность полета в пристыкованном к орбитальной станции состоянии 90 сут. Ракеты-носители Слева. Ракета-носитель корабля «Союз» (А-2) была создана на базе семейства ракет, с помощью которых были выведены на орбиту первый спутник, корабли «Восток» и «Восход». В первой и второй ступенях ракеты-носителя используется центральный маршевый двигатель, а в первой ступени - дополнительно связка из четырех бустерных двигателей. Все эти двигатели развивают приведенную к уровню моря тягу 426 тс. Во время подъема ракеты работает 32 двигателя (20 основных и 12 управляющих). На последней ступени ракеты-носителя корабля «Союз», имеющей длину 8 м и диаметр 2,6 м, установлен работающий в вакууме двигатель с тягой 30 тс. В качестве топлива во всех ступенях используются жидкий кислород и керосин. Чтобы оторвать ракету от стартового стола, одновременно работают маршевый двигатель и четыре бустерных двигателя, которые выключаются через 120 с, затем верхняя ступень ракеты-носителя отделяется и выводит космический корабль на околоземную орбиту. Отсечка двигателя последней ступени происходит на 530 с после старта. Левее. Ракета-носитель D-1. Этот тяжелый носитель создан на базе ракеты-носителя, с помощью которой были выведены на орбиту непилотируемые космические лаборатории «Протон-1, -2, -3» массой по 12,2 т каждая, предназначенные для исследования потоков высокоэнергетических частиц, и которая в 3 раза мощнее ракеты-носителя корабля «Восток». Связка из 6 бустерных двигателей вместе с центральным маршевым двигателем осуществляет подъем ракеты. Та же ракета с новой верхней ступенью вывела на орбиту 17-тонную автоматическую космическую станцию «Протон-4». Ракета-носитель, с помощью которой осуществлен запуск станции «Салют», является модификацией этой ракеты-носителя. Используемые в первой ступени бустерные двигатели работают при высоком давлении, обеспечивая очень высокие двигательные характеристики. С начала 80-х годов, запустив на околоземную орбиту серию орбитальных научных станций «Салют», Советский Союз стал бесспорным лидером по продолжительности пилотируемых космических полетов. Для смены экипажей к стыковочному узлу на переходном отсеке первых орбитальных научных станций массой около 18,5 т пристыковывались транспортные космические корабли «Союз». С выводом на орбиту в сентябре 1977 г. новой орбитальной научной станции «Салют-6» программа проводимых исследований стала еще более впечатляющей. Новая станция имела два стыковочных узла, а ее двигательная установка была скомпонована таким образом, чтобы можно было производить заправку топливом, доставляемым автоматическими грузовыми транспортными кораблями «Прогресс», которые пристыковывались ко второму стыковочному узлу станции со стороны агрегатного отсека. Грузовые космические корабли доставляли баллоны с воздухом, продовольствие, воду и другие расходуемые материалы, новое научное оборудование. В отличие от американской орбитальной станции «Скайлэб» на советской станции «Салют-6» имелась объединенная двигательная установка многократного использования, с помощью которой можно было переводить станцию на более высокую орбиту с целью компенсации ее снижения из-за аэродинамического сопротивления атмосферы, а также осуществлять операции ориентации станции в пространстве с целью подготовки к стыковке со следующим транспортным кораблем. Если двигатель станции «Салют-6» не мог быть использован (например, при полностью израсходованном топливе в одном из баков), можно было использовать двигатели пристыкованного транспортного корабля. Регулярные полеты автоматических грузовых кораблей «Прогресс», пополняющих запасы на борту станции, позволяют советским космонавтам устанавливать все новые рекорды длительности пребывания в космическом полете. Один из ветеранов, летчик-космонавт СССР Валерий Рюмин, участвовал в работе двух экспедиций на борту орбитальной научной станции «Салют-6» продолжительностью 175 и 185 сут. Рюмин также выполнил космический полет на борту корабля «Союз-25». Полное время его пребывания в космосе за три экспедиции составило 361 сут - больше продолжительности перелета на Марс. Создание новой надежной космической техники позволило Советскому Союзу осуществить также серию исключительно успешных полетов международных экипажей по программе «Интеркосмос». В этих полетах вместе с советскими космонавтами участвовали их коллеги из Чехословакии, Польши, Германской Демократической Республики, Болгарии, Венгрии, Вьетнама, Кубы, Монголии, Румынии, Франции.

Затем начались другие неприятности. Новые попытки пристыковаться к станции «Скайлэб» закончились неудачей. Тогда астронавты вынуждены были вновь одеть скафандры и, выйдя в космос, выяснить причину неполадок в стыковочном устройстве. Для устранения этой неисправности астронавты куском кабеля зашунтировали переключатели электродвигателей стыковочного узла. Проведя после этого стыковку, астронавты первую ночь провели на борту корабля «Аполлон». На следующий день, предварительно одев защитные дыхательные маски, на случай если из-за перегрева конструкции станции из металлических и пластиковых материалов выделились токсичные газы, астронавты осторожно проникли внутрь станции «Скайлэб». Однако условия там оказались некомфортными, но терпимыми. Одной из первых операций экипажа был вынос в космос через шлюз для научных приборов защищающего от солнечного излучения экрана типа «зонт», который они затем развернули на перегреваемой стороне станции. Это позволило несколько снизить температуру внутри отсеков. Поскольку в помещении для сна на борту станции было слишком жарко, астронавты спали внутри причальной конструкции, у которой сохранился теплозащитный экран. Стало возможным даже начать ограниченную программу экспериментов.

Затем 7 июня после тщательной подготовки Конрад и Кервин провели 3,5 ч в открытом космосе, продолжив работы по раскрытию заклинившейся панели солнечной батареи. Сначала Конрад попытался удалить оторванный от противо-метеоритного экрана кусок металла, мешающий раскрыться одному из лучей каркаса, с помощью мощных ножниц, закрепленных на длинной (7,6 м) ручке, но это успеха не принесло. Он был вынужден проползти по наружной обшивке станции поближе к месту аварии и уже там использовал ножницы. Кервин с помощью длинного фала подстраховывал его, находясь на верху орбитального блока.

Прикрепив к заклинившемуся лучу каркаса трос длиной 9 м, Конрад отодвинулся на безопасное расстояние и встал так, чтобы использовать свое плечо в качестве рычага. Каркас наконец сдвинулся, и панель солнечной батареи раскрылась, но из-за действия некомпенсированного момента сил оба космонавта отлетели от станции. Устранив снаружи станции еще ряд неисправностей, команда «космических рабочих» в приподнятом настроении вернулась внутрь станции «Скайлэб». После раскрытия панели началась зарядка восьми аккумуляторных батарей, находящихся внутри станции.

Этой дополнительной электрической мощности уже было достаточно, чтобы вернуться к первоначально задуманной программе полета. Астронавты в течение 82 ч с помощью телескопов станции «Скайлэб» наблюдали Солнце и доставили на Землю несколько коробок с отснятой с помощью комплекта астрономических приборов кинопленкой, сфотографировали 10,355 млн. кв. км земной поверхности. Медико-биологических экспериментов было выполнено даже больше, чем запланировано. Результаты проведенных исследований позволили с уверенностью в успехе ставить задачу более длительного космического полета. Астронавты вернулись на Землю 22 июня 1973 г. после завершения космической экспедиции, продолжавшейся 28 сут.

Устройство для сбора и обработки отходов При создании устройств для сбора жидких и твердых продуктов жизнедеятельности экипажа станции «Скайлэб» и их последующего анализа на Земле конструкторам НАСА пришлось решать специфические проблемы. Астронавты пользовались этим устройством в сидячем положении, будучи прикрепленными к нему накладным ремнем. Мочеиспускание стоя также было возможно благодаря фиксаторам положения ног. Для сбора фекалий в отсасывающий трубопровод устанавливался мешочек. Этот мешочек каждый раз извлекался, его содержимое взвешивалось, а затем подвергалось вакуумной сушке. Оставшиеся твердые компоненты хранились на борту для последующего возвращения на Землю. Три устройства для сбора мочи (по одному на каждого члена экипажа) предназначались также для ее хранения в течение 24 ч, проведения анализов и отбора проб. Каждое такое устройство имело систему охлаждения мочи и центрифугу для ее сепарации. Холодильник для замораживания мочи был расположен под устройством для ее сбора. Он обеспечивал сохранение проб в емкостях по 120 мл в замороженном состоянии до отправки на Землю для последующего анализа. Система вентиляции предотвращала распространение запахов. Поток воздуха фильтровался, после чего снова направлялся в помещения станции. Сборник фекалий и мочи 1 Вентилятор. 2 Фиксаторы положения астронавта. 3 Приемник фекалий. 4 Приемник мочи (два положения). 5 Индикатор заполнения приемника. 6 Сепаратор мочи. 7 Вентиль воздушного потока. 8 Фиксатор положения пружинного выталкивателя приемника мочи. 9 Устройство для сбора и обработки мочи (по одному на каждого члена экипажа). 10 Регулируемое крепление ног астронавта. 11 Фиксатор положения ног. 12 Сборник фекалий и мочи. 13 Переключатели положений вентилятор-сепаратор. 14 Фильтр приемника фекалий.

«Скайлэб-3»

Второй экипаж станции «Скайлэб» - Алан Бин (командир), Джек Лусма (второй пилот) и Оуэн Герриот (научный работник-астронавт), стартовавший с мыса Канаверал 28 июля 1973 г., выполнил штатные операции сближения и стыковки с орбитальной космической станцией «Скайлэб», где их ждала новая неприятность. В двух из четырех связок вспомогательных двигателей основного блока корабля «Аполлон» была обнаружена утечка горючего, что могло помешать благополучному возвращению астронавтов на Землю. В связи с этим непредвиденным обстоятельством НАСА немедленно стало разрабатывать план отправки на станцию «Скайлэб» в случае необходимости экспедиции спасения. На первом этапе развития пилотируемых полетов в каждой космической программе предусматривался запасной космический корабль, аналогичный тому, на котором астронавты отправляются в космос и возвращаются на Землю. Этот запасной космический корабль можно использовать для экспедиции спасения. Два астронавта могли на модифицированном основном блоке корабля «Аполлон» отправиться на станцию «Скайлэб» и забрать оттуда трех астронавтов.

Запланированная на 5 сентября экспедиция спасения, в которой должны были участвовать астронавты Вэнс Бранд и д-р Дон Линд, не состоялась, так как утечка топлива оказалась не столь опасной, как это показалось вначале.

Вторая экспедиция на станции «Скайлэб» тем временем продолжала эксперименты по биологии, космической медицине, физике Солнца, астрофизике, наблюдению Земли и технологические эксперименты. 7 августа астронавты совершили выход в открытый космос, чтобы с помощью двух штанг развернуть поверх установленного первой экспедицией теплозащитного экрана типа «зонт» новый экран типа «полог», который должен был обеспечить лучшую изоляцию корпуса станции от солнечного излучения. Они также заменили кассету с пленкой в комплекте астрономических приборов (ATM).

Позднее два астронавта опять должны были выйти в открытый космос для подключения кабеля, соединяющего блок взятых ими с собой запасных гироскопов с цифровой вычислительной машиной. Эта операция позволила исправить серьезное повреждение, которое было обнаружено в системе ориентации станции «Скайлэб». Однако все эти неполадки не помешали экипажу полностью выполнить намеченную программу полета. После 59-суточного пребывания в космосе экипаж второй экспедиции 25 сентября 1973 г. благополучно вернулся на Землю.

Вверху. Астронавт второй экспедиции на станцию « Скайлэб» О. Герриот во время выхода в открытый космос к комплекту астрономических приборов. Он только что установил на одной из панелей солнечных батарей комплекта астрономических приборов ловушки для проведения эксперимента S149 по исследованию метеорной эрозии и загрязнения поверхности.

Третья, заключительная экспедиция на станцию «Скайлэб», которая была отправлена в космос с мыса Канаверал 16 ноября 1973 г., как и предполагалось, побила все предыдущие рекорды. Астронавты Джеральд Карр (командир), д-р Эдвард Гибсон (научный работник-астронавт) и Уильям Поуг (второй пилот) на проведение важных медицинских экспериментов затратили больше времени, чем все их предшественники. Они выполнили массу физических упражнений на имевшемся на станции велоэргометре, занимались бегом на месте. Несмотря на то, что третий экипаж станции «Скайлэб» провел на ее борту гораздо больше времени (84 сут), чем предыдущие экипажи, после возвращения на Землю они находились в лучшем физическом состоянии, чем их предшественники, и гораздо быстрее адаптировались к условиям земного тяготения. В невесомости рост астронавтов увеличился примерно на 3 см, однако после возвращения на Землю он вернулся в норму. В невесомости увеличились также расстояния между позвонками позвоночника (однако в условиях земного тяготения эти расстояния восстановились) и наблюдался отток жидкости от нижних конечностей к верхним.

Во время этой экспедиции члены экипажа космической станции наблюдали и фотографировали комету Когоутека при ее движении вокруг Солнца. Они сообщили, что свечение кометы, подобно свечению пламени, содержит желтый и оранжевый цвета, но преобладает желтый цвет. Как и предыдущие экипажи, астронавты третьей экспедиции посещения посвятили немало времени наблюдениям Земли - «голубой планеты», потому что основной цвет Земли при наблюдении из космоса - голубой. Эти наблюдения проводились с целью выбора приборов для проведения съемки земной поверхности в различных условиях. Всего на борту космической станции было получено около 40 286 кадров на кино- и фотопленках, содержавших богатейшую информацию для специалистов сельского хозяйства, лесоводства, экологии, геологии, географии, метеорологии, гидрологии и океанографии.

Другим важным событием было наблюдение за солнечной вспышкой, которую обнаружил один из астронавтов, долгие часы наблюдавший солнечную корону с помощью комплекта астрономических приборов. Это был первый случай регистрации выброса протуберанца в солнечной короне с момента его зарождения с помощью мощных вынесенных в космос оптических приборов, и ученые получили возможность в мельчайших подробностях изучить происходящие при этом процессы. Было обнаружено интересное явление - преобразование энергии магнитного поля в тепловую энергию. Если бы удалось разобраться в физических процессах, протекающих при таком преобразовании энергии, то можно было бы найти способ получения дешевой энергии и на Земле. Всего астронавты третьей экспедиции на борту станции « Скайлэб» получили около 75 000 кадров и фотопластинок в рентгеновском, ультрафиолетовом и видимом диапазонах спектра. За время выполнения всей программы «Скайлэб» было получено 182 842 снимка.

Вверху. Астронавты третьей экспедиции на станцию «Скайлэб» У. Поуг и Дж. Карр загружают мешки с отходами в люк для отходов в орбитальном блоке станции. Поуг приготовился к прыжку на крышку люка, чтобы протолкнуть в отсек для отходов находящийся в люке мешок. Третий мешок свободно плавает по помещению станции.

Именно Солнце в конце концов явилось причиной срыва планов предотвращения неконтролируемого снижения станции в атмосфере Земли. Предполагалось, что после того, как в 1974 г. орбитальную станцию «Скайлэб» покинет последний экипаж, она продолжит движение по круговой орбите вокруг Земли до начала 1980 г. или дольше. Существовали планы запуска к орбитальной станции одного из транспортных космических кораблей многоразового использования «Спейс Шаттл» с экипажем на борту. Предполагалось, что «Спейс Шаттл» доставит к станции небольшое автоматическое устройство - робот-«телеоператор», представляющий собой дистанционно управляемый разгонный блок с собственными двигательной установкой, стыковочным узлом и системой телевизионного управления. Находящиеся на борту «Шаттла» астронавты, дистанционно управляя роботом, с информацией об излучении Солнца состыкуют его со станцией. Пристыкованный робот получит затем команду на включение его главной двигательной установки, чтобы поднять станцию «Скайлэб» на высокую, безопасную орбиту или, наоборот, чтобы сообщить импульс тяги в противоположном направлении для осуществления ее падения в Тихий океан.

Как выяснилось, однако, выполненные ранее оценки времени существования станции на орбите оказались слишком завышенными, и все надежды на операцию по ее спасению рухнули. Повышение солнечной активности в 1978-1979 гг. вызвало расширение земной атмосферы, что в сочетании с трудностями ориентации станции в пространстве в положении, при котором величина аэродинамического сопротивления минимальна, приблизило конец ее существования. В апреле 1979 г. специалисты противовоздушной обороны Северной Америки, отвечающие в США за обнаружение и слежение за всеми космическими аппаратами и спутниками на орбитах, предсказали, что станция войдет в плотные слои атмосферы Земли между 11 июня и 1 июля.

Хотя более 70% траектории движения станции «Скайлэб» проходило над поверхностью морей и океанов, ее обломки могли упасть в любую точку между 50° с. ш. и 50° ю. ш. В случае возможного падения обломков станции на иностранную территорию США объявили о готовности предоставить любую необходимую помощь такому государству. Дж. Ф. Ярдли, заместитель директора НАСА по космическим транспортным системам, сообщил, что масса находящейся на орбите космической станции составляет около 71 т, и на Землю возможно падение крупных обломков.

Когда станция входит в плотные слои атмосферы, она начинает беспорядочно кувыркаться, и из-за трения о воздух конструкция ее разогревается и разваливается на части. Область возможного падения станции, по оценкам, занимала территорию длиной около 6400 км и шириной 160 км (по 80 км в обе стороны от проекции траектории движения станции на поверхность Земли). Предполагалось, что станция может развалиться на 400-500 обломков, от небольших кусков до обломков в несколько сотен килограммов, большинство из которых будут представлять собой оплавленные куски обшивки станции.

Вход станции «Скайлэб» в атмосферу

Станция вошла в плотные слои атмосферы 11 июля 1979 г. Несколько раньше в НАСА было принято решение сориентировать станцию в космическом пространстве таким образом, чтобы увеличить аэродинамическое торможение и ускорить падение станции на Землю. Однако, когда стало ясно, что станция может упасть на Северную Америку, было принято решение уменьшить силу аэродинамического сопротивления, для чего были включены имеющиеся на борту двигатели системы стабилизации, работающие на сжатом азоте, и станция была приведена в режим кувыркания. Команда на включение двигателей была выдана в 2 ч 45 мин по хьюстонскому времени. Предполагалось, что это продлит время жизни станции еще на 30 мин и ее снижение произойдет над южной частью Атлантического или Индийского океанов.

Множество обломков действительно упало в Индийский океан, но раскаленные части станции пролетели над побережьем Австралии в районе г. Эсперанса и упали недалеко от г. Балладонии, расположенного в 160 км от побережья. Довольно много обломков было подобрано на дальней оконечности Австралии, а один большой обломок цилиндрической формы длиной 1,8 м, диаметром около 0,9 м и весом в полтонны был найден на ферме около г. Роллина, в 885 км восточнее г. Перт. К счастью, падение этого обломка не причинило никакого ущерба ни людям, ни строениям. Так закончился 34 981-й виток вокруг Земли космической станции «Скайлэб».

Специалисты НАСА установили, что при возвращении на Землю конструкция космической станции «Скайлэб» не достигла расчетных тепловых нагрузок. Станция начала разваливаться на части на высоте на 16 км ниже расчетной, размер «следа», или площади распределения отдельных кусков станции по поверхности Земли, также оказался меньше, чем это следовало из оценок: 64 км в ширину и 3860 км в длину. Даже через несколько месяцев после падения станции местные жители малонаселенной части Западной Австралии продолжали сообщать о находках обломков станции. Один местный журналист, охотясь за остатками станции, обнаружил недалеко от Балладонии большой кусок алюминия массой около 80 кг. Другой важной «находкой» были два сферических бака из титана, содержащие внутри азот. Они были найдены недалеко от г. Роллина в районе, где ранее были подобраны два кислородных бака. По-видимому, зона падения обломков станции «Скайлэб» была ограничена координатами 26°ю. ш. и 131°в. д. и находилась на расстоянии около 800 км на северо-восток от Роллина.

Орбитальные научные станции «Салют»

В Советском Союзе работы по программе орбитальных космических станций начались в конце 60-х годов с экспериментов по отработке техники сближения и стыковки транспортных кораблей типа «Союз».

19 апреля 1971 г. на орбиту была выведена первая в мире долговременная орбитальная научная космическая станция «Салют-1». 23 апреля 1971 г. с космодрома Байконур стартовал транспортный корабль «Союз-10» с космонавтами - командиром корабля полковником Владимиром Шаталовым, бортинженером Алексеем Елисеевым и инженером-испытателем Николаем Рукавишниковым на борту, перед которыми была поставлена задача испытать в космосе новую конструкцию стыковочного узла. Были выполнены операции по маневрированию, сближению, причаливанию к станции «Салют», стыковке и расстыковке. Полет в состыкованном состоянии продолжался 5 ч 30 мин. В этот период проводилась проверка бортовых систем, оценивались динамические характеристики космического комплекса. Выполнив намеченные эксперименты, экипаж произвел расстыковку и отвел корабль от станции.