Текст книги "Повседневная жизнь российских космонавтов"

Автор книги: Юрий Батурин

сообщить о нарушении

Текущая страница: 7 (всего у книги 23 страниц)

Корабли

Корабль, как и ракета, называется «Союз».

Это корабль-ветеран. Заслуженный корабль. Он разрабатывался в конструкторском бюро Сергея Павловича Королева с 1962 года и впервые был запущен в беспилотном варианте в 1966 году. Первый пилотируемый полет на корабле «Союз-1» совершил космонавт Владимир Михайлович Комаров. 24 апреля 1967 года на участке спуска из-за разгерметизации парашютного контейнера произошла его деформация, и на высоте десять километров основной парашют не вышел. На высоте семь километров сработал запасной парашют, но стропы его закрутились, поэтому купол раскрылся не полностью. С огромной скоростью спускаемый аппарат врезался в землю. Космонавт погиб.

Более сорока лет «Союз» эксплуатируется в пилотируемом варианте, постепенно совершенствуясь, и сегодня считается самым надежным в мире. Когда его создавали, еще не было таких компьютеров, какие используются в инженерном проектировании сейчас. Зато были талантливые инженеры и конструкторы. В результате корабль оказался сделан на совесть и до сих пор прекрасно служит космонавтике. В истории техники он наверняка займет одно из самых почетных мест, и будущие конструкторы назовут его классическим.

В 1971 году «Союз» был модернизирован – оснащен бортовым компьютером – и получил название «Союз Т». Спустя 15 лет его опять модернизировали – оснастили усовершенствованной радиотехнической системой сближения, и к названию корабля была прибавлена еще одна буква – «М», означающая «модернизированный». Последний корабль серии «Союз ТМ» вернулся на Землю в ноябре 2002 года.

Когда началось сотрудничество с США на космической станции, американцы, у которых много астронавтов высокого роста, попросили так изменить конструкцию корабля, чтобы снять ограничения по росту. По этой причине разработали новый вариант корабля «Союз ТМА». Буква «А» взята от слова «антропометрический», то есть учитывающий антропометрические данные космонавта (в первую очередь рост). Конечно, это было не единственным усовершенствованием. Например, изменился пульт, с которого космонавты управляют своим кораблем.

А сегодня уже летает следующая модификация корабля – «Союз ТМА-М». Обновилось бортовое аппаратное и программное обеспечение, появился модернизированный пульт космонавта с более современными компьютерами и средствами отображения информации, улучшены алгоритмы управления сближением и причаливанием. Все компьютеры корабля объединены в бортовой вычислительный комплекс. Кстати, за счет введенных изменений массу корабля удалось уменьшить на 70 килограммов.

В стандартном исполнении корабль предназначен для доставки экипажа из трех человек и груза на борт космической станции, совместного полета в течение полугода и возвращения экипажа и полезного груза на Землю. При этом ресурс автономного (вне станции) полета корабля рассчитан на четверо суток. Это время включает операции сближения и стыковки (двое суток), расстыковки, предпосадочные операции и резерв (двое суток). Но если возникнет задача проведения каких-то исследований в одиночном космическом полете, «Союз» способен автономно (то есть исключительно на собственных ресурсах) находиться в космосе до месяца.

Корабль «Союз» может использоваться в разных вариантах. Конечно, его пилотирует экипаж. Когда «Союз» прилетает на орбитальную станцию, он становится «спасательной шлюпкой», поскольку постоянно готов принять космонавтов и в случае возникновения опасной ситуации возвратить их на Землю. Кроме того, такой спасательный корабль может быть направлен и без экипажа к станции или другому кораблю, терпящему бедствие в космосе. При необходимости его можно использовать как беспилотный грузовой корабль, который доставит на космическую станцию тонну необходимых вещей и возвратит обратно четверть тонны полезного груза.

Весит корабль семь тонн. Корпус корабля сделан из легкого сплава алюминия и магния. Длина корабля – семь метров, максимальный диаметр – 2,7 метра. А когда в космосе он раскроет солнечные батареи, их размах превысит восемь метров. Солнечные батареи – источник энергии для работы всех систем космического корабля. Они делаются из специальных элементов, которые могут преобразовывать солнечную лучистую энергию в электрическую. Солнечные батареи «Союза» внешне похожи на крылья (видя солнечные батареи на фотографиях, многие часто принимают их за крылья, но зачем в безвоздушном пространстве крылья, не задумываются). Каждое «крыло» солнечной батареи состоит из четырех панелей, их общая площадь составляет десять квадратных метров. В исходном положении, на стартовой позиции, панели солнечной батареи уложены вокруг приборно-агрегатного отсека и закрыты головным обтекателем.

«Союз» состоит из пяти отсеков – трех герметичных (бытовой, спускаемый аппарат и приборный) и двух негерметичных (переходный и агрегатный). Переходный, приборный и агрегатный отсеки вместе называют приборно-агрегатным – он не для людей. Для космонавтов остаются два отсека – бытовой и спускаемый аппарат.

Отсеки механически соединены между собой, так что спускаемый аппарат оказывается между бытовым и приборно-агрегатным отсеками. При завершении космического полета отсеки разделяются между собой. На Землю возвращается только спускаемый аппарат, а два остальных сгорают в плотных слоях атмосферы.

Интересно, что китайские инженеры, которые делали свой космический корабль по конструкции «Союза», решили не отбрасывать зря бытовой отсек, а оставлять его на орбите, чтобы он еще послужил в качестве спутника.

Бытовой отсек «Союза» иногда называют «обитаемый орбитальный отсек», потому что он используется для отдыха экипажа. Но в нем можно проводить и научные эксперименты. При необходимости из бытового отсека можно даже выйти в скафандре «Орлан» в открытый космос. В бытовом отсеке расположены некоторые приборы и агрегаты, в том числе и стыковочный. Там же космонавты укладывают свои спасательные скафандры. Кроме того, в этом отсеке может быть доставлен груз на станцию весом 50 килограммов. Так что там не так уж много свободного места. А весит он больше тонны.

В бытовом отсеке есть люк, через который космонавты садятся в корабль на стартовой площадке на космодроме. Другой люк соединяет бытовой отсек со спускаемым аппаратом.

В спускаемом аппарате космонавты находятся с момента старта и до стыковки с космической станцией и потом – во время возвращения на Землю. Спускаемый аппарат представляет собой капсулу, по форме похожую на макушку воланчика для игры в бадминтон. Поскольку ему предстоит на обратном пути на большой скорости влетать в атмосферу, а значит, он раскалится до очень высокой температуры, снаружи его корпус покрыт теплоизоляцией, которая тоже состоит из трех частей: лобовой экран, боковая часть и теплозащита дна капсулы. Когда при спуске раскроется парашют, лобовой теплозащитный экран отстреливается. За лобовым щитом расположены четыре двигателя мягкой посадки, которые немного смягчают встречу спускаемого аппарата с землей.

Через люк, который соединяет спускаемый аппарат с бытовым отсеком, приземлившиеся космонавты выберутся наружу. В спускаемом аппарате размещаются ложементы космонавтов (центральное кресло для командира, слева от него располагается бортинженер, справа – космонавт-исследователь или второй бортинженер), пульт, с которого они ведут управление кораблем, приборы и агрегаты космического корабля, носимый аварийный запас. В корпусе спускаемого аппарата находятся два герметичных контейнера: один – для основного парашюта, другой – для запасного.

Свободного места в спускаемом аппарате еще меньше, чем в бытовом отсеке. Космос диктует свои правила, и поэтому, когда создают корабль, стараются сделать его менее тяжелым – ведь чем больше вес, тем мощнее требуется ракета, чтобы доставить его в космос.

Теперь настала очередь приборно-агрегатного отсека. Он весит около трех тонн, б о льшая его часть не герметична, и космонавтам туда доступа нет. В отсеке находятся приборы системы управления движением космического корабля, различная аппаратура и двигатели, с помощью которых корабль может разворачиваться, менять орбиту, сближаться с другим кораблем или станцией, наконец, причаливать к ней. Этот отсек тоже сгорает, когда корабль возвращается на Землю.

На основе «Союза» сделали грузовой корабль «Прогресс». Из «Союза» убрали амортизационные кресла (ложементы) и систему жизнеобеспечения космонавтов. Появилось дополнительное место для грузов. На грузовом корабле, который не возвращается на Землю, а сгорает в атмосфере, нет необходимости в тяжелой теплозащите спускаемого аппарата, и на этом экономится значительный вес. В результате «Прогресс» может доставить на станцию тонну топлива и больше тонны других грузов. «Прогресс» – полностью автоматический корабль, а управляют им с Земли.

В 1977 году в Советском Союзе начали разработку многоразового орбитального космического корабля «Буран». Корабль должен был выводиться на орбиту мощной ракетой «Энергия». Буран кроме 30 тонн груза мог вывозить в космос экипаж из десяти человек Садиться же ему предстояло по-самолетному – на посадочную полосу аэродрома.

«Буран» внешне был похож на американский «челнок», потому что законы аэродинамики одинаковы для любой страны, а условия полета того и другого крылатого корабля те же самые. Крыло сделали треугольной формы. Фюзеляж состоял из трех частей: носовой, средней и хвостовой. В носовой части располагались герметичная двухпалубная кабина для экипажа, места для пилотов, бортовая аппаратура, кухня и туалет. В средней части – грузовой отсек и «руки»-манипуля-торы, с помощью которых в безвоздушном пространстве можно было выгрузить, например, спутник либо забрать его на Землю, если в нем возникали неполадки. В хвостовой части – двигатели, воздушные рули и киль.

Несколько групп космонавтов готовились для полетов на нем.

В 1988 году пилотируемый многоразовый космический корабль «Буран» совершил свой единственный полет в беспилотном варианте, без экипажа. Правда, автоматическая посадка такого тяжелого корабля – высочайшее достижение отечественной науки и техники. Второй полет «Бурана» был намечен на 1991 год. Как раз тогда Советский Союз распался, а у России не было денег на столь дорогой проект. Программа «Буран» была закрыта.

Станции

Первую орбитальную станцию придумал американский священник Эдвард Эверетт Хейл. В 1869 году в журнале «Атлантик» он опубликовал свой фантастический рассказ «Кирпичная Луна». Хейл описал в нем больших размеров искусственный спутник Земли, основной задачей которого была помощь мореплавателям.

Известный писатель-фантаст Александр Беляев посвятил одну из своих повестей путешествию с Земли на орбитальную станцию, носящую имя Константина Эдуардовича Циолковского. Повесть называлась «Звезда КЭЦ».

Если бы сегодня кто-нибудь попытался составить список всех фантастических романов, повестей и рассказов, в которых «построены» орбитальные станции, он был бы наверняка толще нашей книжки. Фантазии оставались фантазиями, пока советские и американские конструкторы не построили первые орбитальные станции в космосе.

Первую космическую станцию, которая получила название «Салют», вывели на орбиту 19 апреля 1971 года. Она имела 16 метров в длину и весила 19 тонн. В ней было три отсека: переходный, рабочий и агрегатный.

Переходный отсек небольшой: длина три, диаметр два метра. В нем располагался стыковочный агрегат.

Там же находился специальный боковой люк, через который осуществлялся выход в открытый космос. В этом отсеке поместили и пост управления звездным телескопом «Орион». Снаружи переходного отсека были установлены антенны системы сближения. Попасть из переходного отсека в рабочий можно было через люк, который закрывался, когда, например, нужно было выполнить выход в открытый космос.

Рабочий отсек – самый большой: девять метров в длину. Он выглядел как два цилиндра, поставленные один на другой. Тот, что поменьше – три метра диаметром и три с половиной метра длиной. Большой – в диаметре больше четырех метров, но немного покороче первого. Рабочий отсек – это средняя, основная часть станции. Там было множество иллюминаторов для наблюдений и фотографирования. В рабочем отсеке находились пост управления станцией и несколько рабочих мест для проведения научных экспериментов. Там же расположили спальные места космонавтов, запасы воды и пищи, «бегущую дорожку».

Снаружи станции установили четыре солнечные батареи – плоские панели, покрытые специальным веществом (кремнием), которое способно преобразовывать солнечную энергию в электрическую.

23 апреля 1971 года к «Салюту» стартовал корабль с космонавтами Владимиром Александровичем Шаталовым, Алексеем Станиславовичем Елисеевым и Николаем Николаевичем Рукавишниковым на борту. Они осуществили первую в мире стыковку корабля и космической станции. Продолжалась стыковка долго – целых пять с половиной часов. Но из-за поломки одного из узлов стыковочного устройства перейти на станцию космонавтам не удалось и они вернулись на Землю.

Следующая экспедиция на «Салют» закончилась трагически. После трехнедельной работы на станции командир Георгий Тимофеевич Добровольский, бортинженер Владислав Николаевич Волков и космонавт-исследователь Виктор Иванович Пацаев погибли при возвращении на Землю. Об обстоятельствах этой трагедии мы уже рассказывали.

Первая станция «Салют» проработала 175 суток.

По команде с Земли была включена тормозная двигательная установка, и станция была затоплена в Тихом океане.

Не просто складывалась работа с космическими станциями. Через два года «Салют-2» после запуска нештатно израсходовал весь запас топлива. Пришлось затопить станцию, на которой не успел поработать ни один экипаж.

Благодаря полученному опыту наши ученые вскоре создали новые станции – «Салют-3», «Салют-4» и «Салют-5». С 1971 по 1977 год на них побывали шесть экспедиций, всего – тринадцать космонавтов. Там отрабатывались новые системы управления и проводились научные эксперименты: с растениями, водорослями, различными насекомыми и земноводными существами. Космонавты наблюдали за тем, как они переносят невесомость, как приспосабливаются к новым условиям жизни. С орбитальных станций проводились наблюдения за земной поверхностью, за погодой, которую благодаря полетам в космос мы научились не только предугадывать, но и менять (рассеивать туман, разгонять грозовые облака, например). Из космоса можно рассмотреть, как появляется торнадо, а также виден момент зарождения тайфуна на море или в океане. Это помогает предупреждать моряков об опасности.

Космическая станция позволила космонавтам увеличить длительность космических экспедиций. Раньше человеку или экипажу приходилось «жить» в тесном корабле, почти не имея возможности двигаться, срок полета был ограничен – 18 суток в корабле «Союз» летали в 1970 году Андриян Григорьевич Николаев и Виталий Иванович Севастьянов, и это считалось немалым в то время. С появлением станций космонавты смогли увеличить продолжительность непрерывной работы в космосе и выполнять множество научных экспериментов.

Не стоит забывать, что и США многое сделали для освоения околоземного пространства. Они тоже разрабатывали космическую станцию, и 14 мая 1973 года она была запущена на орбиту. Называлась она «Скайлэб» (в переводе – «небесная лаборатория»). Станция была длиной 25 метров и весила 83 тонны. В ней были две зоны: лаборатория и бытовой отсек. В первой велась научная работа, а во второй космонавты отдыхали. «Скайлэб» проработала в космосе до 1979 года.

У советских специалистов космические станции получались лучше, и СССР, а затем Россия стали признанными мировыми лидерами в этом направлении космонавтики. Именно благодаря опыту, полученному на советских и российской орбитальных станциях, стали возможными создание и запуск Международной космической станции, которая летает сегодня вокруг Земли.

Орбитальные комплексы

Космическая станция – это сооружение, которое состоит из нескольких элементов. Ее выводят на орбиту по частям, которые потом соединяются друг с другом автоматически. Такое соединение называется стыковка. Строят станцию в определенном порядке. Сначала базовый блок – это основная часть, главная, и в ней находятся наиболее важные приборы и системы. Затем к базовому блоку присоединяют жилой и рабочий модули, солнечные батареи.

Два или несколько состыкованных космических кораблей, связка орбитальной станции и космического корабля или несколько станционных модулей, состыкованных воедино, называются орбитальными комплексами.

Космические станции были временным домом для экипажа, срок их действия был невелик. На смену им пришли более долговременные и более сложные сооружения – орбитальные комплексы.

29 сентября 1977 года была запущена орбитальная станция «Салют-6». К станции «Салют-6» летали транспортный корабль «Союз» и автоматический грузовой корабль «Прогресс», которые и составили первый орбитальный комплекс. С этого времени началась новая эпоха организации работы в космосе.

«Салют-6» в отличие от предыдущего поколения станций имел два узла для стыковки. То есть к нему могли причалить одновременно два корабля, и это было настоящим прорывом. К станции причаливал корабль «Прогресс» и дозаправлял топливом ее двигательную установку. В шесть баков перекачивалось топливо для двух двигателей, корректирующих орбиту, и тридцати двух управляющих двигателей. Использовалась также новая система заправки станции водой.

Кроме того, на «Салюте» установили мощный телескоп и цветную видеокамеру, видеомагнитофон, наладили двустороннюю телевизионную связь с Землей, которая с тех пор используется при всех космических полетах, появился душ. В 1978 году здесь побывал первый международный экипаж: Алексей Александрович Губарев и Владимир Ремек, космонавт Чехословакии. «Салют-6» стал настоящим интернациональным домом. В разные годы здесь побывали космонавты из Болгарии, Венгрии, Вьетнама, Германии, Кубы, Польши, Румынии. Проработал первый орбитальный комплекс почти пять лет – до 1981 года. На борту ставились интересные эксперименты. Например, космонавты выращивали зелень: лук, петрушку, укроп и даже пробовали космический урожай.

Станция «Салют-7» работала четыре с половиной года, из них 800 суток в пилотируемом режиме, то есть с космонавтами на борту.

В середине 1980-х годов появилась орбитальная станция третьего поколения – «Мир». Ее конструкция уникальна. Модули словно насаживались на базовый блок с шестью (!) стыковочными узлами, как лепестки большого цветка. Благодаря такому расположению можно было менять вышедшие из строя или устаревшие модули, не затрагивая другие части орбитального комплекса.

В новом космическом доме появились две «каюты» – для командира и бортинженера. Впрочем, и другим прибывшим на «Мир» космонавтам было где уединиться, чтобы отдохнуть, почитать книгу или послушать музыку – настолько обширным было помещение комплекса.

Первыми станцию посетили космонавты Леонид Денисович Кизим и Владимир Алексеевич Соловьев. Случилось это 15 марта 1986 года. Экспедиция была необычной. Экипажу нужно было проверить работу всех систем «Мира», а через сутки отправиться на станцию «Салют-7», которая в то время еще находилась на орбите Космонавты состыковались с «Салютом», чтобы забрать с него часть оборудования, научные приборы и перевезти их на «Мир». В базовом блоке «Мира» находились основные системы управления и командный пост станции, системы жизнеобеспечения.

Модуль «Квант» – настоящая летающая обсерватория. Он предназначался для астрофизических исследований. В нем были установлены четыре разных телескопа и другие научные приборы. Модуль «Квант-2» значительно расширил научные возможности «Мира». В нем была аппаратура, с помощью которой космонавты изучали, как развивается организм птенцов в невесомости. Имелись приборы исследования метеорных потоков. Можно было даже оценить пробивную силу метеоритов.

Потом к базовому блоку присоединился технологический модуль «Кристалл». По сути это – маленький завод, который производил в невесомости полупроводниковые материалы для микроэлектроники, высококачественные сплавы и даже лекарства. На «Кристалле» был сделан причал для многоразового орбитального корабля «Буран». На этом модуле впервые были установлены особые солнечные батареи, панели которых могли многократно складываться и вновь раскрываться, в зависимости от того, сколько электроэнергии требовалось для работы систем модуля.

Великолепной научной лабораторией стал модуль «Природа». С помощью установленной на нем аппаратуры космонавты изучали верхние слои атмосферы, поверхность океана, растительный покров Земли, облака и области выпадения осадков.

Геофизический модуль «Спектр» был создан для исследования природных ресурсов Земли.

Долгое время орбитальный комплекс «Мир» был главной гордостью нашей страны. После того как закончила свою работу американская станция «Скайлэб», ни у кого в мире не было своего дома в космосе, кроме нас.

«Мир» проработал на орбите 15 лет: базовый блок запущен 20 февраля 1986 года. За это время с «Миром» стыковались 31 пилотируемый корабль, 64 грузовых корабля, 9 раз – американский «Шаттл». На борту «Мира» работали 68 космонавтов и астронавтов (некоторые многократно) из Советского Союза (России), а также из Австрии, Афганистана, Болгарии, Великобритании, Германии, Сирии, Словакии, США, Франции и Японии.

24 полета было выполнено по международным программам. Первый международный экипаж начал работать на станции еще в 1987 году. Поэтому фактически 14 лет из пятнадцати орбитальный комплекс «Мир» был станцией международной.

23 марта 2001 года орбитальный комплекс аккуратно свели с орбиты. Модули комплекса в основном сгорели в атмосфере. А наиболее прочные части достигли Земли и затонули в Тихом океане. За полтора десятилетия службы человечеству «Мир» даже не до конца выработал свой ресурс. Некоторые специалисты считают, что славная история комплекса могла бы быть продлена еще на несколько лет. В создании и поддержании жизни комплекса принимали участие около двухсот предприятий нашей страны.

«Мир» был настолько хорошо сделан, что его конструкция легла в основу Международной космической станции. Служебный модуль Международной космической станции – это почти копия базового блока «Мира».

После затопления орбитального комплекса «Мир» ученые и конструкторы разных стран поняли, что подобные сооружения должны создаваться общими усилиями и быть международными. Именно сотрудничество государств сделало космос более доступным. Многие страны не имеют космодромов, не могут построить ракеты, но они тоже хотят участвовать в пилотируемых полетах, хотят развивать космическую науку. Для этого и необходимо международное партнерство. Теперь все хорошо представляют, сколько сил, денег и времени ушло бы у той страны, которая в одиночку решила бы построить современный орбитальный комплекс.

20 ноября 1998 года ракета «Протон» вывела с космодрома «Байконур» на околоземную орбиту модуль «Заря», изготовленный в Государственном космическом научно-производственном центре имени М. В. Хруничева. С этого дня началась история Международной космической станции. Партнерами по ее созданию и эксплуатации стали США, Россия, Япония, Канада и Европейское космическое агентство, в котором есть свой отряд космонавтов, объединяющий представителей разных стран Европы.

В 2000 году с «Зарей» состыковали российский модуль «Звезда», который был сделан на основе базового блока орбитального комплекса «Мир». Так что можно сказать: «Мир» и МКС – родственники. К сегодняшнему дню в составе МКС работают модули и других стран. Станция выросла и стала больше «Мира», но все еще продолжает достраиваться. Благодаря этому возможности станции все время увеличиваются. Если раньше на МКС могли длительное время находиться всего три космонавта, то теперь уже на станции постоянно живут и работают шесть космонавтов одновременно. А еще к ним иногда прибывают экспедиции посещения на короткий срок И тогда на борту трудится до полутора десятка космонавтов!