Text
                    что шь что
Орбитальные
станции
СЛОВО/SLOVO


ЧТО что Орбитальные станции Станислав Зигуненко Москва СЛОВО/SLOVO 2001
УДК 629.195 ББК 39.62 3-59 Минуло почти полвека с тех пор, как твои ровесники с замиранием сердца смотрели на темное небо в ожидании одной особой, быстро движущейся, словно живой звезды... Это было на- стоящее космическое чудо — первый искусственный спутник Земли. Сегодня мы привыкли к тому, что еще недавно казалось сказкой. По- леты в космос? Спутниковое телеви- дение? Прямые репортажи с Марса? Обычное дело. Очередная экспеди- ция становится сенсацией лишь в том случае, если на борту косми- ческого корабля или станции проис- ходит нечто из ряда вон выходя- щее— скажем, авария, пожар, утечка воздуха или что-нибудь подобное. Хорошо это или плохо? С одной сто- роны — хорошо, потому что такое не- внимание означает: космонавтика прочно вошла в нашу повседневную жизнь. С другой стороны — плохо, потому что мы перестали удивлять- ся и мечтать. Люди живут теперь в космосе меся- цами. А зачем это нужно? Чем жизнь на орбите отличается от земной? Как устроен космический дом? Кто пер- вым его придумал? Как его строят? Какие трудности пришлось преодо- левать создателям первой космичес- кой станции? Ответы на эти и многие другие во- просы ты найдешь в новой книге из серии «Что есть что». ISBN 5-85050-499-0 © СЛОВО/SLOVO, 2001
Содержание На берегу космического океана Что такое «звезда КЭЦ»? 4 Кто был первым? 4 Где жить в космосе? 5 Учились ли у Циолковского его единомышленники? 6 Какие еще были проекты? 8 Сколько весит «бублик»? 9 Да здравствует «Салют»! Как началась космическая эра? 10 Какой была первая станция? 10 Как была устроена первая станция? 11 Каким был режим на станции? 13 Почему в космосе нужно тренироваться? 14 Как спать на орбите? 14 Как пить и есть в невесомости? 15 Как работать в невесомости? 16 Легко ли быть космонавтом? 16 Как живется в «космической коммуналке»? 17 Приключения «Небесной лаборатории» Что придумали американцы? 18 Что еще находилось в «Скайлэбе»? 19 Как запустили «Скайлэб»? 20 Как спасали станцию? 20 Как стартовала первая экспедиция? 21 Кто развернул «зонт»? 22 Как починили солнечную панель? 24 Как завершилась первая экспедиция? 24 Восход и закат «Мира» Когда родился «Мир»? 26 Кому из космонавтов не повезло? 28 Как произошло столкновение? 29 Почему подвел компьютер? 30 Как найти и заделать пробоину? 31 Удалось ли отремонтировать «Мир»? 32 Настал ли конец «Мира»? 33 Сотрудничество на орбите С чего начинается космическая станция? 34 Почему изменился начальный проект? 35 Какими будут экипажи МКС? 36 Как будут тренироваться на МКС? 38 Что пить и чем дышать на МКС? 39 Какой будет МКС? 40 Каким был первый долговременный экипаж? 41 Небесные города Можно ли жить в цилиндре? 42 Как вывернуть планету наизнанку? 43 Как построить вокзал на орбите? 46 Место рождения — околоземная орбита? 47 3
На берегу космического океана Что такое Аббревиатура «звезда КЭЦ»? КЭЦ означает «Константин Эдуардович Циолковский», а при- думал «звезду КЭЦ» Александр Беляев — известный советский писа- тель-фантаст первой половины XX в. Он назвал так одну из своих повес- тей, в которой описал путешествие с Земли на орбитальную космичес- кую станцию. Ей благодарное чело- вечество присвоило имя скромного калужского учителя, много сделав- шего в начале XX в. для популяриза- ции невероятной по тем временам идеи — изучать окружающее нашу планету космическое пространство с помощью ракет, спутников и косми- ческих станций. В 1918 г. Циолковский издал свою книгу «Вне Земли». В ней он попытал- ся представить, как люди могли бы жить в космосе. Заметим, слово космонавт в ту пору попросту не Основоположник космонавтики Константин Эдуардович Циолковский (1857-1935) существовало — его придумали лишь десятилетия спустя. Однако, при всем уважении к осно- воположнику российской космонав- тики, справедливости ради нужно сказать, что у него все-таки были предшественники. Кто был Американский первым? священник Эд- вард Эверетт Хейл. В 1869—1870 гг. в четырех номерах ежемесячного журнала «Атлантика» был напечатан его фан- тастический роман под интригую- щим названием «Кирпичная луна». Этой самой луной оказался огром- ный навигационный спутник, кружа- щий над нашей планетой на высоте 6500 м. Благодаря ему штурманы на морях-океанах могли правильно определять координаты своих ко- раблей. «-...Кирпичная луна будет вечно обращаться вокруг Земли на своей постоянной орбите на благо всем мореплавателям», — пророчест- вовал Хейл, явно не подозревая, что придуманная им конструкция в пре- делах атмосферы не продержалась бы на орбите даже несколько минут: современные авиалайнеры, как из- вестно, летают на гораздо большей высоте — от 8000 до 10 000 м. Через несколько лет свою станцию «запустил» французский писатель- фантаст Жюль Верн. И началось... Ес- ли бы сегодня составить каталог всех фантастических романов, повестей и рассказов об орбитальных станциях, он был бы толще этой книги. Однако все эти фантазии оставались не бо- лее чем сказками до тех пор, пока К.Э. Циолковский не создал теорию «эфирных поселений». 4
Летающий остров Лапута, придуманный английский писателем Джонатаном Свифтом, можно считать прообразом космических станций «Небесный камень» - астероид, по мнению К.Э. Циолковского, тоже может стать основой для «эфирного поселения» Где жить Едва речь захо- в космосе? дит о путешест- виях на другие планеты, сразу вспоминают Циол- ковского. А между тем Константин Эдуардович вовсе не ратовал за межпланетные полеты. Да, он создал теорию движения ракеты и доказал, что более всего годятся для космоса летательные аппараты, работающие на реактивном принципе. Но коло- низацию планет считал не самым важным: «-Многие воображают себе небесные корабли с людьми, путе- шествующими с планеты на планету, постепенное заселение планет и из- влечение отсюда выгод, какие дают земные обыкновенные колонии. Де- ло пойдет далеко не так». Прежде всего, полагал Циолковский, люди должны заселить околоземное пространство, а для строительства «эфирных поселений» советовал ис- пользовать материал планет и астеро- идов. Большинство жителей Земли «в погоне за светом и пространством об- разуют вокруг нее движущийся рой в форме кольца, вроде кольца Сатурна, только сравнительно больше». Со временем же такие поселения ги- гантскими гирляндами протянутся на миллионы километров в окрест- ностях Солнца. Как бусины нанизываются в ожере- лье, так и «эфирные поселения», по мысли Циолковского, будут состоять из отдельных станций, постепенно соединяемых вместе. Станции построят и проверят на Зем- ле. А потом, целиком или по частям, грузовые ракеты доставят их на ор- биту. Там-то и будут собирать их окончательно. Часть обшивки станции должна быть прозрачной: подсолнечными лучами в оранжереях будут расти всевоз- можные растения — они нужны не только для питания людей, но и для очищения атмосферы и утилизации отходов их жизнедеятельности. Все помещения станции изолированы друг от друга герметически закрыва- ющимися дверями-люками — в этом случае повреждение одного поме- щения, например, при столкновении с метеоритом не приведет к разгер- метизации всей станции. Космо- навты быстро покинут поврежден- ный отсек, закрыв за собой люки. А уже потом, надев скафандры, вер- нутся туда для ремонта. Невесомость на орбите, предвидел Циолковский, будет вовсе не по- мощницей, а помехой для нормаль- ной жизни колонистов. Поэтому он предложил создавать искусственную силу тяжести: отдельные модули должны вращаться вокруг своей оси, тогда сила притяжения заменится центробежной. Многие идеи основоположника рос- сийской космонавтики были потом воплощены в реальных конструкци- ях. Сам же Циолковский признавал, что его разработки представляют со- бой вовсе не законченную картину, а лишь наброски, первоначальные этюды к ней. 5
Учились лиу Циолковского его едино- мышленники? Говоря об исто- рии ракетной техники, следует с большой осто- рожностью при- числять тех или иных первооткрыва- телей к последователям и едино- мышленникам. То, что Циолковский Так, по представлению художника, могли бы выглядеть космические обитаемые станции К.Э. Циолковского (слева) и Г. Ноордунга (справа) оказался первым, вовсе не означает, что все учились у него. Те, кто, каза- лось, шел по его стопам, зачастую даже не подозревали о существова- нии калужского учителя, никогда не читали его книг и статей. Вполне вероятно, что это относится и к Герману Ноордунгу, единомыш- леннику Циолковского, работавше- му в конце 1920-х годов в Германии. Вполне вероятно также, что человека с таким именем и фамилией вообще не существовало. Кое-кто из истори- ков ракетной техники считает, что Ноордунг— это псевдоним австрий- ца Поточника. Но зачем ему нужно было скрывать свое имя? Возможно, потому, что очень уж несерьезным делом, по мнению многих, он зани- мался: мечтал о будущих космичес- ких полетах, проектировал орби- тальную станцию... А ведь в ту пору даже автомобиль и самолет еще ка- зались экзотикой. Так или иначе, но в 1929 г. Ноордунг выпустил в Берлине свою книгу под названием «Проблема путешествия в мировое пространство». В ней он предлагал построить над Землей орбитальную обсерваторию для астрономических наблюдений, изуче- ния природы космического простран- ства и земной поверхности. Обсерва- тория могла бы стать и базой для под- готовки межпланетных экспедиций. Орбитальная обсерватория Ноор- дунга состояла из трех модулей, свя- занных между собой проводами и воздушными шлангами. Первый модуль — необитаемая ма- шинная станция. Ее огромное пара- болическое зеркало, концентрируя солнечную энергию, превращает ее в электрическую. 6
Среди станций, которые мечтатели «запускали» в космос, была и такая Второй модуль — жилое колесо типа «бублик» диаметром 30 м. Оно вра- щается вокруг центральной оси, что создает искусственную силу тяжести в пассажирских каютах, располо- женных по периметру «бублика». В ступице колеса есть еще одно па- раболическое зеркало — это котель- ная небесного дома. От ступицы к ободу отходят лифт и две криволи- нейные спицы — внутри них Ноор- дунг нарисовал смешную лестницу, по которой шагают человечки. И наконец, третий модуль — цилинд- рический отсек с множеством иллю- минаторов. В нем-то и находится сама обсерватория. Монтировать космическую обсерва- торию, полагал Ноордунг, нужно прямо на орбите, а комплектующие и материалы будут доставлять с Зем- ли ракеты. Монтажникам и ремонт- никам придется выходить в откры- тый космос. Для этого Ноордунг пре- дусмотрел воздушные шлюзы — та- кие же рисовал Циолковский! Оба мечтателя похоже описывали детали космического быта. «Без си- лы тяжести нельзя ни стоять, ни си- деть, ни лежать. Зато спать можно в любом положении», — в согласии с Циолковским писал Ноордунг. Кроме того, в его книге есть очень точные замечания, которых не найти у других пионеров космонавтики. Вот что он пишет о бытовых проблемах, с которыми столкнутся будущие обита- тели космических станций: «Придет- ся совершенно отказаться от привыч- ных нам мытья и купания. Возможно только обтирание с помощью губок, мокрых полотенец, простыней и т.п.» И действительно, именно увлажнен- ными салфетками и полотенцами пользовались экипажи первых совет- ских и американских космических кораблей. А вот еще: «Важные группы мускулов вследствие продолжительного их неиспользования ослабеют и не станут служить в нормальных усло- виях земного притяжения, напри- 7
Англичане Смит и Росс спроектировали свою станцию в виде огромного вогнутого зеркала на ручке «Бублик» А.А. Штернфельда Проект военного космического поселения Вернера фон Брауна Макет орбитальной станции типа «бублик», демонстрировавшийся на ВДНХ СССР в 1970-е годы мер, после возвращения на Землю». Что делать в таких случаях? У Ноор- дунга есть ответ и на этот вопрос: « Вполне вероятно, что этому можно было бы с успехом противодейство- вать систематическими упражнения- ми мускульной системы». Какие еще Истории космо- были навтики извест- проекты? но немало дру- гих проектов, чаще всего фантастических. Так, в «Воздушном городе» французского дизайнера и скульптора Пьера Секе- ля, по мысли автора, расположится центр всемирного управления. «Взвешенный город», парящий над Землей, спроектировал чешский фантаст Кошице. Правда, он, как и авторы других смелых проектов, не стал утруждать себя даже приблизи- тельными расчетами. А инженеры на что? Пусть они ломают голову... Впрочем, среди самых разнообраз- ных проектов «эфирных поселений» попадаются и вполне технически обоснованные. Скажем, в 1948 г. англичане Смит и Росс спроектировали станцию в виде огромного круглого зеркала на длинной ручке. Вогнутое поворотное зеркало собирает солнечные лучи, энергия которых затем, путем не- сложных преобразований, превра- щается в электрическую. В непо- движной «ручке» своего зеркала изобретатели расположили жилые помещения и причалы для космиче- ских кораблей. Ученый-баллистик и популяризатор космонавтики А.А. Штернфельд, эмигрировавший из Франции в Рос- сию, создал хорошо обоснованный проект космической станции в виде «бублика». А знаменитый немецкий ученый Вернер фон Браун, автор первой баллистической ракеты Фау-2, кото-
В космическом городе, придуманном американскими художниками в 1960-е годы, могли бы жить тысячи людей рый после разгрома гитлеровцев ра- ботал в США, предложил в 1953 г. военное космическое поселение с гарнизоном из 300 человек. У Брау- на, в отличие от Штернфельда, «буб- лик» имеет шарообразную ступицу и две спицы. Сколько Макет станции весит «бубличного», а «бублик»? по-научному го- воря — тороид- ного типа в 70-е годы был выставлен в Москве на ВДНХ СССР. В длинной ступице, которая соединялась с «бубликом» тремя спицами, разме- щались и солнечная электростанция, и обсерватория, и причалы для кос- мических кораблей. В 1976 г. американские исследовате- ли опубликовали результаты своих предварительных расчетов. Как ока- залось, «бублик» массой 500 000 т, делая один оборот в минуту, создает для своих обитателей искусственную гравитацию, примерно в 10 раз меньшую, чем земная. (Этого вполне достаточно, чтобы люди и предметы не плавали в невесомости, ведь это причиняет много неудобств.) Предполагалось, что в таком косми- ческом городе одновременно будет жить до 10 тысяч человек. Чтобы им было чем питаться, около 450 000 м2 теоретики отвели под посевы зерно- вых и овощей. Они предусмотрели даже фермы для скота и аквариумы для рыб. 9
Да здравствует «Салют»! Как началась космическая эра? Станция «Алмаз» на выставке «Мосаэрошоу-92» Так художник нарисовал проекты орбитальных станций: фирмы «Норт Америкен авиэйшн» (слева) — практически тот же «бублик», только угловатый — и фирмы «Локхид» (справа). Эта станция похожа на гигантскую букву Ф. Если вращать ее вокруг центральной оси, в «плечиках» будет искусственно создаваться сила тяжести В 1957 г. советс- кие конструкторы впервые вывели на орбиту искус- ственный спутник Земли. Русское слово спутник вошло во все языки мира. А в 1961 г. первый космонавт Земли Юрий Гагарин на корабле «Восток» впервые совершил космический полет: за 108 минут он сделал один виток по околоземной орбите. В том же году за пределами атмосферы побывали американские астронавты: так называемый балли- стический прыжок А. Шеппарда длил- ся 15 минут, В. Гриссома — 16. Казалось, что мечты об орбитальных станциях вот-вот станут явью, и кон- структоры задумались: а так ли хо- рош «бублик»? В 1962 г. инженеры американской фирмы «Норт Амери- кен авиэйшн» подсчитали: транспор- тировка на орбиту искривленных де- талей невыгодна — их трудно сло- жить компактно. Не лучше ли замк- нуть в шестиугольник цилиндриче- ские отсеки? А вскоре американская фирма «Локхид» предложила конст- рукцию в виде буквы Ф с прямо- угольными «плечиками». Но прики- нув возможности тогдашних ракет, в «Локхиде» пришли к выводу: со станциями-гигантами придется по- дождать. Какой была первая станция? Первую в мире орбитальную станцию постро- или в СССР. Ее история началась в 1964 г. Тогда со- ветские конструкторы предложили, прежде всего для решения военных задач, создать орбитальный наблю- дательный пункт «Алмаз». Эта станция должна была состоять из основного модуля с теле-, фото- и радиолокационной аппаратурой и жилым помещением, а также транспортного корабля, который доставлял бы на орбиту экипажи
Первый экипаж станции «Салют» (слева направо): Владислав Волков, Виктор Пацаев и Георгий Добровольский, которые погибли при завершении программы полета Старт ракеты-носителя «Союз» - весьма впечатляющее зрелище и грузы и, кроме того, корректировал бы орбиту комплекса. Однако изготовление сложной бор- товой аппаратуры затянулось, и по- явился новый проект более простой орбитальной лаборатории «Союз». Для нее решено было использовать корпус «Алмаза», а в нем разместить оборудование уже созданного кос- мического корабля «Союз». 7 июня 1971 г. в 10 часов 45 минут по московскому времени советская станция «Салют» гостеприимно от- крыла входной люк первому экипа- жу: Георгий Добровольский, Влади- слав Волков и Виктор Пацаев прибы- ли туда на корабле «Союз-11». По сравнению с проектами станций, о которых мы уже рассказывали, 16-метровый цилиндр массой 18,9 т выглядел скромно, но рядом с 7-ме- тровым и 7-тонным космическим ко- раблем «Союз» он казался космо- навтам настоящим дворцом. Как была устроена первая станция? ного, рабочего Орбитальный блок со стыково- чным узлом со- стоял из трех от- секов: переход- и агрегатного. Назначение стыковочного узла по- нятно — к нему причаливают косми- ческие корабли. А переходной отсек — это своего ро- да прихожая, где космонавты могут снять свои громоздкие скафандры. За переходным следовал рабочий отсек, а в задней части станции, уже за пределами герметичного объема, располагался агрегатный отсек, где были установлены топливные баки и двигатели. Основное помещение орбитального блока — рабочий отсек - состояло из двух цилиндров, соединенных кони- ческим переходником. В рабочем от- секе космонавты не только работа- 11
Космическая орбитальная станция «Салют»: 1 - антенны радиотехнической системы сближения, 2 - солнечные батареи, 3 - антенны радио- телеметрических систем, 4— иллюминаторы, 5 - звездный телескоп «Орион», 6 - установка для регенерации воздуха, 7- кинокамера, 8 - фотоаппарат, 9 - аппаратура для биологических исследований, 10 - холодильник для продуктов питания, 11 - спальное место, 12 - баки системы водообеспечения, 13 - сборники отходов, 14 - двигатели системы ориентации, 15 - топливные баки, 16- санитарно- гигиенический узел, 17- датчик регистрации микрометеоритов, 18 - тренажер «бегущая дорожка», 19 - рабочий стол, 20 - центральный пост управления, 21 - баллоны системы наддува, 22 - визир космонавта, 23- двигательная установка корабля «Союз», 24 - спускаемый аппарат корабля «Союз» ли, но и проводили свой досуг: отдыхали, занимались спортом. В зоне малого диаметра рабочего отсека стоял столик, за которым экипаж завтракал, обедал и ужинал. Рядом со столом крепились бачок с питьевой водой и подогрева- тели пищи. Здесь же были библиотеч- ка и разные принадлежности, которы- ми космонавты пользовались в часы досуга, — альбомы для рисования и Космонавты Анатолий Береговой и Валентин Лебедев принимают душ на борту станции «Салют-7» карандаши, магнитофон с кассетами. В зоне большого диаметра по право- му и левому бортам располагались спальные места, а неподалеку от них — холодильники с запасами еды и емкости с питьевой водой. И, разу- меется, санитарно-гигиенический узел, то есть туалет, отделенный спе- циальной шторкой и оборудован- ный принудительной вентиляцией, чтобы неприятные запахи не разно- сились по всей станции. Тут же, вперемешку с бытовым обо- рудованием, на семи постах находи- лись устройства ручного управления станцией, контроля основ- ных систем и научная аппаратура. Впрочем, ее раз- местили во всех мало-мальски при- годных для того местах, в том числе и в переходном отсеке. И наконец, в орбитальном блоке бы ли два десятка иллюминаторов. Че рез них космонавты вели наблюде ния, фото- и киносъемку земной по верхности и звездного неба. 12
7 4 Станция «Салют» совершала пол- ный оборот во- круг Земли при- 3 19 3 18 17 Каким был режим на станции? мерно за 1,5 часа, то есть «день» и «ночь» длились по 45 минут. Жить в таком ритме человеческий организм не приучен. Следовало установить на станции более размеренный, удобный распорядок. Сразу же встал вопрос, когда и как спать. Поначалу предполагалось, что кто-то постоянно должен находиться на вахте. А если часть экипажа пс- сменно бодрствует, стало быть, и число спальных мест можно сокра- тить. Но на практике оказалось, что никто толком не может выспаться, если рядом остальные занимаются делами. Тогда было принято мудрое решение: пусть весь экипаж отды- хает в одно и то же время. В случае чего, людей разбудят автоматика или дежурные операторы с Земли. Но и этот график оказался неу- добным. Теперь всем пришлось спать урывками: рабочий день у ко- смонавтов наступал, когда станция попадала в зону видимости НИПов — наземных измерительных постов. А такой скользящий график выматы- вал экипаж сильнее любых авралов. Вот почему с 1980-х годов, когда в СССР появились морские суда со специальным оборудованием для космической связи и сеть НИПов распространилась по всему земному шару, экипажи стали жить по мос- ковскому времени, в одном ритме со специалистами Центра управления полетами (ЦУПа) из подмосковного Калининграда (ныне Королев). Справа вверху. Научно- исследовательское судно «Космонавт Владимир Комаров» с оборудованием для космической связи Справа внизу. Так выглядит зал ЦУПа - Центра управления полетами, который находится в городе Королеве Интерьер орбитальной станции «Салют-7» 13
Станция «Мир» почти готова Почему в космосе нужно тре- нироваться? На Земле мы воль- ны заниматься или не занимать- ся физкультурой. Но в космосе тре- нироваться приходится всем. Здесь это совершенно необходимо, иначе мышцы быстро атрофируются и да- же начнет уменьшаться костная мас- са. Вернувшись из длительного по- лета в невесомости на Землю, нетре- нированный человек попросту не сможет жить. Поэтому 2—3 часа в сутки все члены экипажа обязательно должны про- водить на тренажерах. Отсутствую- щую силу тяжести на станции заме- няют резиновые амортизаторы, ко- торые прижимают человека, напри- мер, к «бегущей дорожке». И сразу же выяснилось, что при та- ких упражнениях вся станция бук- вально ходит ходуном. Ни о каких точных измерениях или сложных экспериментах не может быть и ре- чи. А значит, многодневный график занятий экипажа должен быть про- думан очень четко, чтобы все успеть и при этом не в ущерб здоровью. Как спать Спать в космосе на орбите? в принципе мож- но хоть на потол- ке, хоть стоя или зависнув в возду- хе... Однако космонавты, как прави- ло, отдыхают в гамаках, пристегнув- шись ремнями. Те, кто читал Беляева, наверняка по- мнят, как его герой Ариэль однажды заснул в воздухе — ветер занес его так далеко, что он потом с трудом отыскал обратную дорогу. На стан- ции, конечно, так не заблудишься, но и очнуться рядом с вентилятором, куда спящего, если он не при- стегнется, непременно притянет воз- душный поток, не слишком приятно. А вентилятор на станции работает круглосуточно — ведь при отсутствии силы тяжести воздух сам собой не перемешивается. Иными словами, в невесомости не происходит конвек- ция. И если вспотеешь на тренажере, пот соберется на теле крупными кап- лями и избавиться от него можно, лишь вытеревшись полотенцем. Поэтому, кстати, и утреннее умыва- ние на орбите не похоже на земное: космонавты протирают лицо и руки Справа: Спальное место космонавта на орбитальной станции «Мир» В космосе нужно ежедневно тренироваться 14
На орбите космонавты едят те же продукты, что и мы на Земле, только упакованы они небольшими порциями (слева). И трапеза в космосе происходит по-другому: пить приходится через соломинку — иначе жидкость превращается в плавающий шар, а твердую пищу есть со специальных лотков, чтобы она не улетела (справа) салфетками, пропитанными специ- альным лосьоном. Зубы чистят элек- трической зубной щеткой. В США для космоса даже сконструировали щетку-тюбик: нажмешь на ручку — и на щетинки подается столько пасты, сколько нужно. Ну а бреются космо- навты электробритвами со специ- альными насадками для вакуумного отсоса срезанных волос. Как пить Пить и есть в не- и есть в весомости науч и- невесомости? лись довольно быстро. И прав- да, невелика хитрость — выдавить себе в рот содержимое пластиковой тубы. Однако сроки пребывания на станции все увеличивались, и кос- монавты затосковали... Кому понра- вится месяцами потреблять пищу, В таком контейнере хранится 6-дневный рацион космонавта пригодную, скорее, для грудных младенцев? В конце концов космические рацио- ны стали составлять из обычных зем- ных продуктов. Только пакуют их по- особому — буханки хлеба, например. такие крошечные, что каждую можно отправить в рот одним махом. А ина- че крошки будут плавать в воз- духе, норовя попасть в дыха- тельные пути. Небольшими порциями теперь фасуют мя- со, сыр, рыбу и т.д. Но самые острые проблемы были связаны с водой. Казалось бы, что тут сложного: берешь пластиковый баллончик с трубкой и выдавлива- ешь из него воду прямо в рот. Но вот баллончик опустел. Что делать те- перь? На Земле — подставил его под кран и снова наполнил. А вот когда два Александра — Серебров и Викто- ренко, которые летали на станцию в 1989 г., попробовали осуществить эту операцию в невесомости, то вы- яснилось, что баллончик никак не желает наполняться. Вода, пущенная прямо в него струей, выталкивает из баллончика воздух и вместе с этим воздухом вылетает обратно. Так что пришлось в конце концов пойти на хитрость. Тонкую струйку направляли на стенки баллончика; благодаря силам поверхностного на- тяжения текущая вода буквально прилипала к стенкам и он наполнялся. Кстати, вода, доставляемая на орби- ту, должна соответствовать целому списку санитарных норм, и строгих медиков удовлетворили лишь две скважины из нескольких десятков источников Москвы и Подмосковья. Но даже сверхчистая вода, если ее хранить месяцами, может протух- нуть. Поэтому ее дополнительно обеззараживают, например, с помо- щью ионов серебра. 15
Космонавт Сергей Крикалев на станции «Мир»: работать в невесомости можно в любом положении, хоть вверх ногами навтов сконструированы специаль- ные капиллярные ручки, в которых используются силы поверхностного натяжения, или шариковые ручки с «наддувом» — в них пасту нагнетает поршень с пружинкой. Ручки, карандаши, инструменты приходится привязывать к себе, на- пример, тонкими лесками. Иначе ищи их по всему отсеку. Ходить в невесомости тоже неудоб- но. Лучше всего плавать, точнее — летать, отталкиваясь руками и нога- ми от стенок. Виталий Севастьянов как-то показывал шерстяные носки, продранные... на мизинцах. Почему- то именно мизинцами ему было удобнее всего отталкиваться при пе- редвижении по станции. Ракета-носитель «Протон» с российским служебным модулем «Звезда», одним из главных компонентов МКС, на космодроме Байконур Как работать в невесомости? На орбитальной станции, как ты уже знаешь, нет ни верха, ни ни- за. Поэтому оборудование с одинако- вым успехом можно размещать где угодно - и на полу, и на стенках, и на потолке. А чтобы космонавты могли ориентироваться в пространстве, внутренние поверхности станции красят в разные цвета: кремовый, са- латовый, коричневый, серый. На Земле возле каждого рабочего места обычно ставят стул или кресло, но в космосе сидеть так же неудоб- но, как и стоять. Работающие попро- сту висят в воздухе. А чтобы не сно- сило в сторону потоком воздуха, им приходится просовывать ноги в спе- циальные лямки или хотя бы дер- жаться за поручень. Выполнив очередное задание, кос- монавты сообщают о его результатах на Землю, а самые важные сведения записывают в бортовой журнал. Но только не шариковыми ручками — для космоса они совсем не годятся, ведь паста поступает к шарику под действием силы тяжести. Для космо- Легко ли Премудрости кос- быть мической жизни космонавтом? постигались по- степенно, и за ошибки приходилось платить доро- го - порой человеческими жизнями. Так, отработав смену на первом «Са- люте», экипаж — Добровольский, Волков, Пацаев — на Землю так и не вернулся: погиб при посадке. В спус- каемом аппарате клапан, соединяв- ший кабину с окружающим прост- ранством, сработал слишком рано — когда спускаемый аппарат находил- ся еще за пределами атмосферы, где нет воздуха. И весь воздух из аппа- рата вышел всего-то через двухсан- тиметровую дырочку. После той трагедии многое в подго- товке космонавтов и техники при- шлось пересмотреть. Вторую смену на станцию так и не отправили — «Салют» до конца своей «жизни» ра- ботал в автоматическом режиме, без экипажа на борту. Точно так же — без людей — совер- шила 400 оборотов вокруг Земли и станция «Салют-2», запущенная с Байконура 3 апреля 1973 г. На ней 16
прицеливания. Зону малого диамет- ра полностью отдали экипажу. В об- щем, жить и работать в космосе ста- ло намного удобнее. Это и отметил экипаж, вернувшийся на Землю по- сле 15-суточного полета. Позже на «Салюте-3» и на последую- щих станциях, вплоть до «Салюта-6», люди жили и работали месяцами. Заметим, что, несмотря на более комфортабельные условия обита- ния, на летавших под чужим именем «Алмазах» увеличилась и нагрузка на космонавтов. Колоссальное — от недель до лет — увеличение продол- жительности полета в дальнейшем было достигнуто не столько техниче- скими мерами, сколько совершенст- вованием организации работы и ме- дицинского обеспечения полета. Центральный пост «Салюта-7»: где на космической станции пол, а где потолок, сразу и не разберешь... проверяли новые образцы оборудо- вания и навигационной техники. Лишь на станции «Салют-3», выве- денной на орбиту 25 июня 1974 г., вновь появились люди: экипаж в со- ставе Павла Поповича и Юрия Артю- хина прибыл туда на транспортном корабле «Союз-14». Новая станция, представлявшая собой доделанный наконец «Алмаз», была значительно модернизирована по сравнению с «Салютом-1». Так, солнечные панели, вырабаты- вавшие электроэнергию, теперь поворачивались вслед за солнцем, независимо от самой станции. Улуч- шены были системы терморегулиро- вания и жизнеобеспечения, жилую зону отделили от научной и рабочей. В зоне большого диаметра рабочего отсека находились пульт управления станцией, санитарно-гигиеническое оборудование, автоматическая пуш- ка, чтобы отбиваться от космических перехватчиков потенциального про- тивника, фотоаппараты с длиннофо- кусными объективами, телекамеры и оптическая аппаратура точного Как живется в «космичес- кой комму- налке»? Несмотря на по- степенное улуч- шение условий на советских ор- битальных стан- циях далеко не все и не всегда шло гладко. Ломалось оборудование, случались пожары, порой заболевал кто-нибудь из космонавтов, члены экипажа ссорились между собой — это оказалось чуть ли не самой боль- шой неприятностью. Человек, конечно, существо общест- венное, но ему нужны уединение и новые впечатления, а где их найти на станции? Не случайно кто-то из кос- монавтов в сердцах назвал станцию «коммуналкой с окнами на Землю». Маленький замкнутый коллектив, как известно, даже в земных услови- ях не может успешно работать без специальной подготовки и психоло- гической притирки. А тут к обычным земным проблемам добавились еще и космические. Словом, космос, как и океан, — не слишком дружественная среда для обитания людей. 17
Приключения «Небесной лаборатории» Космический транспортный корабль «Аполлон» на старте Что Опираясь на опыт придумали советских инже- американцы? неров, амери- канцы также на- шли применение тому, что у них уже было, — огромной ракете-носителю «Сатурн», с помощью которой астро- навты (так называют космонавтов в США) совершили посадку на Луну. А после того как лунная программа была завершена, третью ступень «Сатурна», соответствующим обра- зом переоборудованную, через два года (1973) после советского «Салю- та» вывели на околоземную орбиту. Американская космическая станция «Скайлэб» («Небесная лаборато- рия») была меньше в длину, чем на- ша (14,6 м против 16 м), но больше в диаметре (6,6 м против 4,15 м). Под работу и жилье экипажа пере- оборудовали огромный бак для жид- кого водорода, а бак для жидкого кислорода отвели для сбора отходов. В отличие от советских конструкто- ров, американцы все необходимое загрузили в станцию сразу, не рассчи- тывая на снабжение кораблями. Учитывая некоторые неудобства, которые испытывали космонавты на «Салюте», американцы к разработке бытового помещения станции при- влекли одного из своих известней- ших дизайнеров - Раймона Лоуи. По- этому экипаж удалось разместить почти с комфортом: каждому из трех астронавтов полагалась своя спаль- ная кабина с шестью шкафчиками для личных вещей и спальным меш- ком. Правда, из-за тесноты он висел на стенке, так что астронавту прихо- дилось спать как бы стоя, но в условиях невесомости это не имело большого значения. Кроме спальни с кабинками в быто- вом отсеке были еще три отдельных помещения 2-метровой высоты: для личной гигиены, для еды и досуга, для тренировок и экспериментов. Помещение санузла было вполне просторным — 2,8 м2, почти как в наших квартирах. Умывальником служила закрытая сфера с отверсти- ями для рук: благодаря резиновым заслонками вода не вырывалась на- ружу, а удалялась она насосом. В санузле еще были приемники отхо- дов жизнедеятельности и шкафчики для туалетных принадлежностей. Мылись астронавты губками, а бри- лись безопасными бритвами. В кают-компании (9,3 м2) астронав- ты проводили свой досуг, ели и гото- вили пищу — у них были плита, кра- ны холодной и горячей воды, шкафы и холодильники. Также в кают-ком- пании стоял обеденный стол стремя кранами для питьевой воды — по од- ному на каждого астронавта, - а при нем три кресла. Еще одно кресло крепилось у окна — отсюда можно было рассматривать и фотографи- ровать Землю. Ну и, конечно, кают- компанию нельзя представить без библиотечки с любимыми книгами и магнитофона с кассетами. Отсек для тренировок и проведения экспериментов (16,7 м2) был обору- дован приборами и устройствами, в частности костюмами с системами для создания отрицательного давле- ния в нижней половине тела. Их американцы позаимствовали у нас — впервые подобные костюмы опро- бовали на «Салютах». На велотренажере стояли неболь- шие электрогенераторы: вращая педали, астронавт не только трени- 18
Станция «Скайлэб»: 1 - транспортный корабль «Аполлон», 2 - стыковочный узел, 3 - солнечные батареи, 4 - переходной отсек, 5 - шлюзовая камера, 6- вспомогательный отсек, 7- лабораторный отсек, 8 - жилой отсек, 9 - емкость для сбора отходов, 10 - блок астрономических приборов ровал мускулы, но и вырабатывал электричество. А на контрольной па- нели он видел показатели давления крови, частоты сокращений сердца и дыхания, температуру тела и ско- рость обмена веществ. Что еще Само собой, ла- находилосьв бораторный от- «Скайлэбе»? сек. По объему примерно вдвое больше бытового (внутренний диа- метр 6,4 м), он использовался в ос- новном для экспериментов. Пере- двигаясь по станции, астронавты держались за поручни и скобы, а на рабочих местах пристегивались страховочными поясами. Перейти из космического корабля в блок станции или выйти в открытый космос экипаж мог через шлюзовую камеру. В ней было установлено оборудование для хранения и пода- чи газов, из которых состояла искус- ственная атмосфера станции, и для контроля ее параметров, а также уст- ройства, регулирующие температуру в отсеках станции до развертывания панелей солнечных батарей и во время полета в тени Земли. Причальная конструкция с двумя стыковочными узлами служила для стыковки станции с космическим транспортным кораблем «Аполлон». Основной стыковочный узел нахо- дился в торцевой части конструкции, запасной — на боковой стенке. И наконец, станция была укомплек- тована астрономическими прибора- ми и другим оборудованием для на- учно-исследовательских целей. Американцы старались предусмот- реть все до деталей. Перед запуском в кладовые «Скайлэба» загрузили многотонные запасы кислорода, азота, воды и пищи, одежды, обуви, белья и разнообразных хозяйствен- ных мелочей - общей массой 5 т. В том числе для каждого астронавта предусмотрели 60 рубашек, курток и штанов; 210 комплектов нижнего бе- лья; 15 пар обуви и перчаток; 30 ком- бинезонов; 95 кг полотенец и 25 кг бумажных салфеток; 55 кусков мыла; 1800 ассенизационных мешочков; набор инструментов для ремонта; 13 съемочных камер и 104 кассеты с пленкой; аптечка массой 34 кг; 108 ручек и карандашей и т.д. И все-таки запасов не хватило, и их потом пришлось возобновлять при смене экипажей. А уж разнообраз- ные неожиданные ситуации вообще никто не мог предвидеть. 19
Оуэн Гэрриот в спальном мешке: на «Скайлэбе» спать приходилось, по нашим «земным» меркам, стоя Как По программе запустили запуск станции «Скайлэб»? был намечен на 14 мая 1973 г. Предполагалось, что на ней побы- ваюттри экспедиции, причем первая в составе астронавтов Чарлза Конра- да, Пола Вейца и Джозефа Кервина должна была стартовать через сутки после того, как станция выйдет на орбиту. Однако уже перед запуском все по- шло наперекосяк: забастовали элек- трики космодрома, потом в старто- вый комплекс ударила молния, при заправке ракеты-носителя топливом из строя вышел насос подачи жидко- го кислорода, и его пришлось сроч- но менять. И все-таки ракета-носитель «Сатурн-5» стартовала, к великому восторгу по- лумиллиона болельщиков, собрав- шихся вокруг космодрома. С облег- чением вздохнул и весь обслужива- ющий персонал. Но, как оказалось, рановато... После того как «Сатурн-5» сделал свое дело и «Скайлэб» оказался на орбите, выяснилось, что панели сол- нечных батарей не раскрылись и вы- рабатывают всего 25 Вт электричества вместо положенных 12 400 Вт. Наст- роение в ЦУПе окончательно испор- тилось после тщательного анализа ситуации:неисправность серьезная, и даже если послать астронавтов, они вряд ли устранят ее — до батарей им попросту не добраться, поскольку с той стороны станции нет ступеней и поручней. Заодно выяснилось, что при запуске был сорван и противометеоритный экран. Потеря, возможно, и не слиш- ком страшная — в околоземном про- странстве не так уж много микроме- теоритов, — не служи он заодно и своеобразным солнечным зонтиком, который должен был предохранять станцию от перегрева. За сутки тем- пература на станции поднялась до +38 °C и продолжала повышаться, а еще через сутки там было уже сущее пекло: +55 °C! Как спасали И тут кому-то в станцию? голову пришла спасительная мысль: накрыть станцию белым теп- лоотражающим покрывалом. Расче- ты показали, что тогда температура может снизиться до вполне прием- лемого уровня. 20
Стр. 20—21: Астронавты (слева направо) Алан Бин, Джек Лусма, Чарлз Конрад, Пол Вейц (сидит), Джозеф Кервин, Джералд Карр, Эдвард Гибсон, Уильям Поуг, Оуэн Гэрриот в лабораторном отсеке «Скайлэба». Здесь есть место и для занятий, и для гигиенических процедур, и для отдыха На фотографии справа - план бытового отсека «Скайлэба»: 1 — кают-компания, 2 — отсек для тренировки и проведения экспериментов, 3 — спальня Оборудование для экспериментов находилось не только внутри станции, но и снаружи Старт первой экспедиции отложили до 25 мая. И пока специалисты дума- ли, каких размеров должно быть покрывало, из чего его шить, астро- навты начали готовиться к непред- виденному заданию. Через несколько дней «зонт» - скла- дывающееся полотнище из двух сло- ев нейлоновой и найларовой ткани размером примерно 3,5 х 4 м - был готов. Две швеи, срочно доставлен- ные специальным самолетом на кос- модром из Хьюстона, шили его, не покладая рук, по 12-14 часов в день. А тем временем инженеры разрабо- тали конструкцию стержней, облег- чавших раскрытие «зонта». Все это тут же забрали астронавты. Надев скафандры, они залезли в бассейн с водой, на дне которого стоял макет станции и можно было провести последние тренировки в условиях, приближенных к космиче- ским - ведь вода срздает иллюзию невесомости. Со станции тем временем продолжа- ли поступать тревожные вести: разо- гревшаяся изоляция выделяет в ат- мосферу станции вредные газы, в холодильниках начали портиться продукты. Как стартовала первая экспедиция? Астронавты Кон- рад, Вейц и Кер- вин прибыли на космодром во- время, но старт снова пришлось отложить — в стар- товый комплекс во второй раз уда- рила молния, и все системы при- шлось тщательно перепроверять за- ново, на что ушло много времени. К счастью, молния и на сей раз ничего страшного не натворила. Старт прошел без особых осложне- ний, и вскоре транспортный корабль «Аполлон» с экипажем на борту причалил к станции. Внешний осмотр подтвердил перво- начальные предположения конст- рукторов: одна из солнечных пане- лей оказалась сорванной, а другая не раскрылась потому, что в ее меха- 21
Работая в открытом космосе, астронавты пользуются различными механическими манипуляторами низм раскрытия попал обломок про- тивометеоритного экрана. Экипаж надел скафандры, командир Конрад открыл люк в командном от- секе корабля, и Пол Вейц, высунув- шись наружу, специальным крюком на длинной ручке попытался извлечь обломок экрана. Но безуспешно. На Земле решили, что экипажу следу- ет отдохнуть, ведь люди не спали уже почти 20 часов. Астронавты закрыли люк, наполнили кабину кислородно-азотной смесью и сняли скафандры. Оставалось по- плотнее состыковаться со станцией и улечься спать. Но не тут-то было... Ни с первой, ни со второй попытки стыковочные замки не сработали. По- чему? Чтобы выяснить это, надо бы- ло снова надеть скафандры и вы- браться наружу. Измученные люди опять облачились в защитные доспе- хи, но тут эксперты на Земле догада- лись, что следует проверить, подается ли электропитание на привод замков. Поломка была найдена и устранена. Замки закрылись. Наконец экипаж смог отдохнуть после Т1 часов на- пряженной работы. Первая космическая «парикмахерская»: астронавт Вейц стрижет коллегу Конрада Кто Пока космонав- развернул ты спали, специ- «зонт»? алисты на Земле анализировали ситуацию, искали пути спасения станции. Итоги размышлений оказа- лись неутешительными: астронав- там вряд ли удастся выбить обломок и раскрыть солнечную панель — эту операцию придется выполнять вто- рой смене, если таковая будет. 26 мая экипаж начал обследовать станцию. Это было довольно опасное занятие, поскольку из-за высокой температуры внутри могли накопить- ся вредные газы. Посовещавшись, громоздкие скафандры решили не надевать, а ограничиться респирато- рами и защитными перчатками. Первым на разведку отправился во- оруженный газоанализатором Вейц. Ядов в атмосфере станции не обна- ружил, нашел лишь плававшие в не- весомости тряпку и какие-то гайки - свидетельство поспешной работы земных монтажников. Температура на станции достигала +45 °C. «Тут как в пустыне: жарко, но жить можно», — подытожил он результаты осмотра. Вернувшись на «Аполлон» и переку- сив, экипаж распаковал теплозащит- ный экран и разделился: Конрад и Вейц снова нырнули в пекло станции, а Кервин остался на корабле, чтобы через иллюминатор следить за ходом операции и давать советы. Для установки и раскрытия «зонта» астронавты воспользовались шлюзом для выдвижения в открытый космос научных приборов и механической рукой-манипулятором. Повозиться пришлось изрядно. Поч- ти 4 часа Конрад и Вейц, обливаясь потом, методично расправляли по- лотнище, время от времени отдыхая от жары в более прохладной шлюзо- вой камере. Полностью расправить «зонт» им не удалось — не разверну- лись три большие складки. Но экс- перты на Земле были довольны: прогревшись на солнце, решили они, полотнище расправится само (так, кстати, потом и случилось). Главное было сделано: температура на прикрытой от солнца станции на- чала снижаться на 1 °C в час и оста- новилась на отметке +37 °C. Уже можно было «переехать» на стан- цию. Позже «Скайлэб» удалось чуть развернуть относительно Солнца, и температура снизилась еще на 7 °C. Перебравшись на станцию, экипаж попытался провести некоторые из запланированных научных экспери- ментов, но неудачи продолжались. Так, из-за жары в кинокамере заело пленку, вышли из строя маятниковые весы... Тем не менее астронавты под- 22
Станция «Скайлэб» на фоне Земли: на снимке хорошо виден теплозащитный экран готовили эксперименты по разведке из космоса месторождений полез- ных ископаемых на Земле, провели несколько сеансов фотосъемки, за- фиксировали солнечную вспышку. Температура на станции тем време- нем снизилась до +25 °C, и жизнь астронавтов стала почти нормаль- ной. Они даже занялись акробати- кой — бегали по цилиндрической по- верхности станции, совершая пол- ные круги. Сначала бегущий то и де- ло срывался со стенки, «всплывая» к центру станции, но в конце концов все приноровились и даже показали этот «аттракцион» по телевидению. В ЦУПеже попытались извлечь из это- го незапланированного эксперимен- та практическую пользу - замерили величину вибраций и сотрясений станции от интенсивных движений внутри нее и пришли к выводу, что она в пределах допустимой. Впервые в истории космонавтики Вейц постриг Конрада, старательно собрав все волосы пылесосом. А по- сле все астронавты по очереди помы- лись в космическом душе. В душевую кабинку, обтянутую пластиковой пленкой, залезали через верхний люк, плотно закрывали его за собой и включали воду, которую отсасывал насос. Ну а последние капли при- шлось ловить пылесосом, который забарахлил от непривычной работы. Конструкторы пообещали астронав- там к следующему рейсу на станцию создать пылеводоволосос. 23
Джозеф Кервин разворачивает теплозащитный экран Как починили солнечную панель? ЦУП распоря- дился: 7 июля астронавты вый- дут в открытый космос с шестом Станция «Скайлэб» с теплозащитным экраном. Обрати внимание: на солнечной панели «Скайлэба» отчетливо видна тень удаляющегося от него космического транспортного корабля «Аполлон» и... хирургическими ножницами и попытаются отремонтировать сол- нечную панель. Пилу, поразмыслив, решили не брать: не дай Бог, астро- навт прорежет ею перчатку или ска- фандр. А нарушение герметичности в космосе может обернуться еще большими бедами, чем дырка в во- долазном костюме. За день до выхода специалисты с Земли передали на борт станции окончательные инструкции. Один из астронавтов устанавливает само- дельный поручень, добирается до панели, привязывает к ней трос, «от- плывает» на безопасное расстояние и дергает за конец троса. Выслушав все это, Конрад мрачно сострил: «Я дерну, а панель прихлоп- нет меня, как муху...» Но его успокои- ли - пружина не очень сильная, и соответствующие опыты на Земле уже проведены. И вот 7 июля 1973 г. Конрад и Кервин надели скафандры и выбрались на- ружу. Они быстро собрали из трубок 8-метровый шест и прикрепили ножницы к его концу. Подобравшись к месту аварии поближе, Кервин по- пытался разрезать ножницами кусок металла, заклинивший механизм раскрытия. Конрад помогал ему, придерживая товарища, чтобы тот не «всплывал». Насколько трудной оказалась в кос- мосе эта несложная с виду работа, можно судить хотя бы такому факту: сердечный пульс у тренированных людей вскоре подскочил до 150 уда- ров в минуту вместо обычных 82—84. Астронавтам мешали рабо- тать раздувшиеся в вакууме, словно футбольные мячи, скафандры — ведь внутри них поддерживалось давление воздуха. В конце концов астронавтам надо- ело это бесполезное занятие, и Кон- рад, перебирая по шесту руками, по- лез к месту аварии. Добравшись, он увидел, что панель заклинила не- большая полоска алюминия с бол- том. Конрад поставил ножницы, как надо, нажал на одно из их колец, по- тянул за веревку, привязанную к дру- гому кольцу. В итоге полоску ему удалось разрезать. Панель немного сдвинулась с места, но полностью не раскрылась. Астро- навты привязали к ней конец троса и впряглись в лямку. Панель чуть по- далась, но и только. Пришлось вернуться на станцию и подробно доложить обо всем в ЦУП. Земля молчала довольно долго. На- конец оператор сообщил, что, воз- можно, причина неудачи в том, что замерзла вода в гидроприводе рас- крытия панели, оказавшемся в тени. А значит, надо развернуть станцию так, чтобы на него посветило солнце. Так и сделали. Эксперты оказались правы: через несколько часов па- нель заработала. завершилась первая экспедиция? Вполне благопо- лучно. Получив дополнительный запас электро- энергии, астро- навты облегченно вздохнули и смог- ли уже по-настоящему заняться научной работой. Интересно, что, среди прочего, они выполнили и экс-
Круговая панорама космической станции. Как видишь, ее пол сделан из гибкой сетки, натянутой на решетчатый каркас, — так удобнее крепить оборудование перименты, придуманные амери- канскими школьниками. Например, один мальчик предложил сфотографировать из космоса вулка- ны на инфракрасную пленку, фикси- рующую тепловое излучение. По раз- ности температур вулкана и окружа- ющей местности, как полагал юный теоретик, можно будет судить о том, когда произойдет его извержение. Другой школьник хотел узнать, будет ли в невесомости расти редиска и как расположатся ее корни. А в общем, невзирая на все перипе- тии, команда Чарлза Конрада вы- полнила научную программу почти на 90%, что очень даже хорошо. Следующим двум экипажам тоже досталось — люди страдали и от жа- ры, и от космического укачивания, и от болезней. Программа экспериментов была весьма насыщенной — порой прихо- дилось работать и по 12 часов в сут- ки. Но астронавты не унывали, нахо- дили время не только для серьезных дел, но и для шуток.Так, однажды в ЦУПе вдруг услышали доносивший- ся со станции приятный женский го- лос. Откуда там женщина?! И все хо- хотали до слез, когда узнали, что один из астронавтов взял с собой на станцию кассету с записанным голо- сом жены... В общем, все оказались молодцами и заслуживают того, чтобы кроме уже названных астронавтов упомя- нуть еще имена командира второго экипажа Алана Бина, который ранее на «Аполлоне-12» совершил полет на Луну, а также его коллег Оуэна Гэр- риота, доктора наук, специалиста по физике ионосферы, и авиаинженера Джека Лусмы. В третьем экипаже командиром был Дж. Карр, а его коллегами — У. Поуг и Э. Гибсон. Все новички, первый раз полетевшие в космос, они тем не ме- нее поставили национальный ре- корд по длительности пребывания в космосе — 84 суток. Очень неплохо проявила себя в ито- ге и сама станция «Скайлэб». Отле- тав свое, она упала в Индийский оке- ан, не причинив вреда никому и ни- чему. Произошло это в 1978 г. 25
Восход и закат «Мира» Базовый блок «Мира», запущенный в 1986 г., постепенно обрастал модулями: «Квант» (1987), «Квант-2» (1989), «Кристалл» (1990), «Спектр» (1995), «Природа» (1996) Когда Все станции — родился советские «Са- «Мир»? лют», «Алмаз» и американская «Скайлэб» показали, сколь успешно можно осваивать космос с помощью орбитальных станций, но возможно- сти существовавших в то время ра- кет-носителей были уже исчерпаны. Следующий шаг можно было сде- лать, лишь используя сборку на око- лоземной орбите. Проводить мон- тажные операции в открытом космо- се очень сложно, поэтому решили стыковать готовые модули. Так, еще в середине 1970-х годов родился проект орбитального комплекса «Мир», базовый блок которого стар- товал 20 февраля 1986 г. В отличие от предыдущих станций, на базовом блоке установили не- сколько стыковочных узлов, поэтому к нему можно было пристыковывать произвольное число модулей. В свои лучшие дни «Мир» представлял со- бой огромный орбитальный комп- лекс массой 140 т с герметичными отсеками объемом 400 м3. Он состо- ял из двух транспортных кораблей. Один из них — «Союз» — доставлял на станцию экипажи. Другой, «Прог- ресс», привозил грузы с Земли и отвозил обратно мусор. Из научных модулей назовем модуль «Квант» с приборами, с помощью которых чле- ны экипажей проводили невозмож- ные на Земле наблюдения за звезда- ми, и модуль «Кристалл», в котором 26
Наши рекордсмены по пребыванию на орбите (слева направо): Муса Манаров, Валерий Поляков и Владимир Титов. Каждый из них прожил в космосе более года осуществлялись опыты по созданию принципиально новых материалов. «Мир», которому предстояло про- быть в космосе 15 лет, стал своего рода испытательным полигоном. Кроме астрофизических наблюде- ний на нем проводились многие уникальные эксперименты. Напри- мер, по кристаллизации в вакууме при невесомости: выращенные сверхчистые кристаллы отличались идеальной правильностью атомной решетки. Изучали хлореллу и другие водоросли, выделяющие кислород, развитие живых существ в невесо- мости и многое другое. Но главное, на «Мире» изучалось влияние невесомости на организм человека. Нетренированный человек в невесомости испытывает «косми- ческую болезнь», похожую на «зем- ную» морскую. Правда, многие довольно быстро привыкают к этим условиям. А как ведут себя печень, сердце, другие органы в отсутствие силы тяжести? Ведь это очень сильно влияет на кровообращение и цирку- ляцию других жидкостей в организ- ме. На «Мире» впервые были полу- чены достоверные ответы на эти и многие другие вопросы. В отличие от американцев, советские конструкторы с самого начала были нацелены на обживание космоса. И их усилия оправдались: на «Мире» можно жить не дни или недели, а ме- сяцы и годы. И именно поэтому, ко- гда возник проект международной станции, американские астронавты проходили практику у нас. Судя по сообщениям советской пе- чати, с борта «Мира» на Землю пере- давались одни лишь бодрые отчеты: сделано то-то и то-то, успешно за- вершена серия экспериментов... И действительно космонавты сдела- ли много небывалого в мировой практике. Вспомнить хотя бы Влади- мира Титова, Мусу Манарова и Ва- лерия Полякова — каждый из них прожил в космосе больше года. Но время шло, «Мир» старел. И на станции все чаще случались непо- ладки. Однако, как говорится, нет ху- да без добра. Космонавтам прихо- дилось решать все новые и новые задачи, и каждый раз они выходили победителями. Космонавты Василий Циблиев (слева) и Александр Лазуткин 27
Космический комплекс «Мир» с пристыкованным к нему «шаттлом» Кому из космонавтов не повезло? Василию Цибли- еву и Александ- ру Лазуткину. Этот экипаж по количеству аварий превзошел пока- затели всех команд, 25 лет работав- ших по программе длительных пи- лотируемых полетов. Так и было ска- зано на пресс-конференции в ЦУПе, где напомнили основные этапы этой космической одиссеи. 23 февраля 1997 г., вскоре после их появления на станции, вспыхнул по- жар. Космонавты через 14 минут его потушили. Никто из шести членов экипажа (старожилов и прилетев- ших им на смену) не пострадал. Свое боевое крещение Циблиев и Лазут- кин с честью выдержали. Причиной возгорания стала перок- сидная шашка. А зажгли ее, чтобы с помощью реакции пиролиза попол- нить запас кислорода на станции. Ведь на борту оказалось вдвое боль- ше людей, чем было запланировано, и оборудование жизнеобеспечения со своими обязанностями уже не справлялось. Да и возраст у него был весьма почтенный. Именно поэтому вслед за сбоем в системе обеспечения кислородом начались проблемы с терморегуля- цией — космонавтам пришлось не- делю жить при 30-градусной жаре. Только к середине июня экипажу удалось устранить неисправности в системе терморегулирования моду- ля «Квант» и базового блока «Мир». 28
Отделившись от модуля «Квант», грузовой корабль «Прогресс» должен был перелететь к стыковочному отсеку и состыковаться с ним в режиме дистанционного управления Как произошло столкнове- ние? 25 июня 1997 г. по команде с Земли Василий Циблиев отсты- ковал уже раз- груженный и забитый мусором «Прогресс». Казалось бы, после пе- «Прогресс» облетает станцию, отрабатывая новый метод стыковки ренесенных космонавтами неприят- ностей не стоило еще усложнять им жизнь. Но ЦУП решил иначе — ведь на «Мире» отрабатывались ситуа- ции, с которыми прежде никто не сталкивался. Накопленный опыт, да- же отрицательный, мог бы приго- диться и конструкторам, и космо- навтам, чтобы не повторять ошибки. Поэтому экипажу приказали, вместо того чтобы отпустить «грузовик», по- тренироваться: после расстыковки заново пристыковать «Прогресс» к другому стыковочному узлу. Операция стыковки выполнялась в телеоператорном режиме управле- ния: это значит, что командир вруч- ную управляет грузовым кораблем. И вот тут космонавты не рассчитали! Они не учли, что «Прогресс» пере- гружен и, стало быть, его инерцион- ная масса больше, чем полагается по Из-за ошибки в определении скорости сближения «Прогресс» пришлось направить мимо станции. Но было уже поздно — он врезался в научный модуль «Спектр» расчетам. Словом, вместо мягкого касания гру- зовой корабль врезался в научный модуль «Спектр». Через образовав- шуюся в корпусе микротрещину стал выходить воздух. Тут же переходной люк в «Спектр» задраили, чтобы сохранить нор- мальную атмосферу в других поме- щениях. Позже упало напряжение в электросети — пострадали кабели и солнечные панели «Спектра», кото- рые давали 30% электроэнергии. На Земле специалисты искали выход из положения. Решили развернуть «Мир» так, чтобы на фотоэлементы оставшихся в рабочем состоянии па- нелей падало как можно больше солнечного света. «Прогресс» же отогнали от станции на 2,5 км и поз- же утопили в Тихом океане. Но на этом неприятности не кончились: ут- ром, в 5.30 по московскому време- ни, экипаж проснулся от холода. 29
Комплекс «Мир» на фоне Земли Почему Возможно, люди подвел даже не сразу компьютер? сообразили, что произошло и где они находятся — на станции царила кромешная тьма. Как позже объявил ЦУП, на «Мире» под утро произош- ло «серьезное нарушение в системе энергоснабжения». В результате комплекс потерял оптимальную ори- ентацию, с таким трудом достигну- тую накануне: за ночь разрядились аккумуляторы и перестала работать система стабилизации положения станции. И все из-за того, что в суматохе кто- то отключил кабель, соединявший бортовую ЭВМ с датчиками положе- 30
Осмотр изнутри аварийного отсека «Спектра», из которого через пробоину в корпусе выходил воздух. Надев скафандры, космонавты Анатолий Соловьев и Павел Виноградов через стыковочный узел (вверху) проникли внутрь модуля «Спектр» (в центре), чтобы выявить объем разрушений. Пока Соловьев оставался в переходном шлюзе, Виноградов восстанавливал электрическое соединение общей энергосистемы с солнечными батареями «Спектра» (внизу) ния. Скорее всего, опять-таки коман- дир. Компьютер в итоге перешел на аварийный режим работы, отключив отопление и систему ориентации. Злополучные разъемы утром воссо- единили, но включить систему ори- ентации не удалось, так как аккуму- ляторы разрядились. Замкнутый круг? Чтобы запустить ги- родины (гироскопы, стабилизирую- щие положение станции), необхо- дима энергия, а чтобы получить ее, нужно развернуть станцию. И все же это удалось сделать — за счет двигателей пристыкованного к станции корабля «Союз ТМ-25». Но понадобилось еще двое суток, чтобы вернуть «Мир» в то положение, ко- торое он занимал сразу после ава- рии. Исправные батареи снова были развернуты панелями к солнцу, акку- муляторы постепенно подзаряди- лись, гиродины заработали, удержи- вая станцию в заданном положении. На Земле и в космосе вздохнули с облегчением. И принялись готовить- ся к ремонту станции. Как найти По скорости, с и заделать которой выхо- пробоину? дил воздух и па- дало давление в аварийном модуле «Спектр», специ- алисты определили примерную пло- щадь пробоины в корпусе — около 28 мм2. Истинные размеры трещины должны были определить космонав- ты при осмотре места столкновения. Один план действий предполагал, что люди сначала войдут в модуль и обследуют его изнутри, второй огра- ничивался наружным осмотром. Сам ремонт было решено разделить на два этапа. Сначала космонавты должны наложить на корпус «Спект- ра» специальную нашлепку-гермо- плату, которая позволит восстано- вить соединение электрических батарей модуля с энергосистемой
В открытом космосе работать можно только в многослойном скафандре, в который подается кислород и который надежно защищает космонавта от разного рода вредных воздействий комплекса. И уж во вторую очередь космонавты должны залатать тре- щину (или трещины) в корпусе. С этой целью на 5 июля 1997 г. запла- нировали запуск очередного «Про- гресса М-35» с необходимым ре- монтным оборудованием и снаря- жением на борту. А после его сты- ковки на 11 июля назначили выход космонавтов в открытый космос. Но Василий Циблиев, измотанный предыдущими авариями и непре- рывно подвергавшийся суровым «разносам» с Земли, лишился покоя и сна. У «железного» командира да- же забарахлило сердце. Вмешались медики и наложили запрет: никаких ремонтов! На долю экипажа и так вы- пало слишком много неприятностей. Удалось ли отремонти- ровать «Мир»? Перед экипажем поставили зада- чу: главное — от- ремонтировать станцию. А все остальное — по мере возможности... «У нас нет энергоресуров на прове- дение полномасштабной научной программы на "Мире"», — проком- ментировали положение руково- дители Российского космического агентства (РКА). На смену Циблиеву и Лазуткину при- были Анатолий Соловьев и Павел Анатолий Соловьев (слева) и Павел Виноградов Виноградов. Они не взяли с собой, как планировалось, французского астронавта Леопольда Эйарта - вместо него на орбиту прислали ре- монтное оборудование. И снова на- чались происшествия... Сначала при стыковке не сработала ав- томатика. Командиру Соловьеву при- шлось причаливать к станции вруч- ную, и он справился с этой задачей. Потом при перестыковке «Прогресса» сломался бортовой компьютер. И если бы командир чуть замешкался... Но он снова спас положение. Компьютер починили довольно быс- тро, заменив неисправный блок. На- ладили космонавты и закапризни- чавшие генераторы для выработки кислорода методом электролиза во- ды. Правда, вскоре они опять заба- рахлили. Запас живительного газа удалось пополнить опять-таки с по- мощью пероксидных шашек. И на сей раз обошлось без пожара. После этого космонавты взялись за то дело, ради которого и прилетели. Они надели скафандры и через пере- ходной шлюз стыковочного узла по- пали в разгерметизированный мо- дуль. Павел Виноградов восстановил электрическое соединение энергоси- стемы с солнечными батареями «Спектра». Три из них снова стали да- вать энергию. Четвертую починить не удалось. При наружном осмотре вы- яснилось, что удар «грузовика» по- вредил ее основательно. Но определить, где и сколько пробо- ин получил «Спектр», экипаж не су- мел. Анатолий Соловьев вскрывал термоизоляцию на разных участках и всякий раз докладывал: «Видимых повреждений корпуса нет». С одной стороны, даже неплохо, что модуль оказался куда более проч- ным, чем рассчитывали. С другой - поиски пришлось продолжить, но восстановить работоспособность модуля космонавты не смогли... 32
Комплекс «Мир» находился на орбите 15 лет. За это время на нем побывали 104 человека, из них 62 иностранца: рекордсмены из космонавтов — Анатолий Соловьев (5 раз), из астронавтов - Чарлз Прекорт (3 раза). Осуществлено 78 выходов в открытый космос: рекордсмен - Анатолий Соловьев (16 раз, общее время 78 часов). Рекордные полеты женщин: 1995 г. - россиянка Елена Кондакова (169 суток), 1996 г. - американка Шеннон Люсид (188 суток) Настал ли Разного рода по- конец ломки сыпались «Мира»? одна за другой, словно из рога изобилия. Особенно донимали эки- паж сбои главного компьютера. Его чинили несколько раз, потом из двух неисправных компьютеров собрали третий, более или менее годный, но и он через какое-то время сломался. Тогда с Земли на орбиту прислали два новых компьютера. В итоге руководство РКА приняло решение законсервировать станцию. Поэтому, когда в конце 1999 г. эки- паж покинул «Мир», то сразу встал неизбежный вопрос: что же делать дальше? Бесконечно вращаться вокруг Земли в автоматическом режиме комплекс не может — так «Мир» постепенно теряет воздух, и когда давление ис- кусственной атмосферы опустится ниже критической точки, станцию уже не оживить. Кроме того, рано или поздно он сойдет с орбиты и упадет на Землю. Чтобы предотвра- тить возможную катастрофу, «Мир» следует под контролем ЦУПа увести с орбиты и утопить в Тихом океане. Очень жаль! Во-первых,невзирая на все сбои и поломки, «Мир» - совершенно уни- кальный комплекс и он вполне мо- жет поработать еще десяток лет, на- шлись бы только средства на его ка- питальный ремонт. Во-вторых, на новой Международ- ной космической станции, которую постепенно собирают на орбите, ра- боты в полном объеме развернутся не так скоро. Значит, исследования застопорятся лет на пять-шесть, если не больше. И все же денег на ремонт и модерни- зацию у РКА нет. Следовательно, нужно искать спонсоров! Бурно обсуждаемый вариант ком- мерческого использования «Мира» как объекта космического туризма на самом деле малореален, хотя бы потому, что из трех членов экипажа транспортного «Союза» пассажиром может быть лишь один. Да и не рас- считана станция на это. Другой, более перспективный, вари- ант спасения «Мира» предложил Сергей Кричевский — космонавт, ко- торому не довелось слетать в космос (а таких вдвое больше, чем летав- ших). Он считает, что комплекс мож- но разобрать прямо на орбите и на «шаттлах» по частям спустить его на Землю. Расходы покроются, если продать фрагменты «Мира» иссле- довательским центрам и коллекци- онерам, а большую часть станции превратить в музей. Впрочем, создатели комплекса наде- ются, что свой 15-летний юбилей «Мир» встретит на орбите. 33
Сотрудничество на орбите Вывод американского модуля «Юнити» из грузового отсека «шаттла» С чего Обычно новый начинается орбитальный космическая комплекс начи- станция? на ют собирать с того, что запуска- ют в космос базовый, или основной, модуль: у нас это были сначала «Са- люты», а потом «Мир». К базовому модулю затем пристыковывают про- чие модули — исследовательские, транспортные и т.д. Первоначальным ядром Междуна- родной космической станции (МКС) стал функциональный грузовой блок (ФГБ) «Заря» массой 21 т, оснащен- ный тремя стыковочными узлами, к которым будут причаливать кораб- ли с Земли. Этот ФГБ специалисты всего мира доверили сконструиро- вать и построить российским инже- нерам и рабочим. «Зарю» иногда называют космичес- ким буксиром, поскольку в случае необходимости она может перевес- ти комплекс на новую орбиту. При постройке ФГБ не обошлось без сложностей — несколько раз срыва- лось финансирование работ, на ис- пытаниях была обнаружена течь и т.д., — но в конце концов все закон- чилось хорошо. С опозданием чуть больше года относительно первона- чально намеченных сроков модуль был доставлен на космодром Байко- нур и благополучно стартовал. Вскоре к «Заре» был пристыкован американский модуль «Юнити» («Единство») — его в декабре 1998 г. на орбиту вывел американский «шаттл». В июле 2000 г. с Байконура запустили большой служебный мо- дуль «Звезда», созданный россий- скими специалистами. Когда его со- стыковали с предыдущими модуля- ми, образовался комплекс длиной около 37 м. 34
Слева'. Российские служебный модуль «Звезда», функциональный грузовой блок «Заря» и американский служебный модуль «Юнити» — так выглядела МКС в начале 2000 г. Справа: Космические монтажники (на фотографии — астронавт Дэн Бэрри) свое дело знают... ...В конце концов станция будет такой (на рисунке — вид МКС сверху) Почему После окончания изменился строительства начальный Международной проект? космической станции, кото- рую поначалу называли «Альфой», на орбите должно появиться соору- жение длиной 60 м, шириной 24 м и высотой 21,5 м, с размахом ферм для крепления сменных конструкций 108,5 м. Солнечные батареи раски- нутся на 72 м. Таков проект в усечен- ном виде. Почему в усеченном? Недостаток финансов заставил и американцев искать себе партнеров. Их первона- чальный проект — он назывался «Фридом» («Свобода») — был гран- диозен. Предполагалось, что на станции можно будет ремонтиро- вать спутники и даже космические корабли, изучать функционирова- ние организма человека при дли- тельном пребывании в невесомости, вести астрономические исследова- ния и даже наладить производство сверхчистых материалов для микро- электронной промышленности. Однако потом диапазон задач пришлось существенно сократить. Уменьшились размеры станции и объем ее помещений, а заниматься на ней будут в основном двумя дела- ми — изучать жизнедеятельность че- ловека в невесомости и ремонтиро- вать саму станцию. Остальное отложено до лучших вре- мен, в том числе и идея создания за- мкнутого цикла жизнеобеспечения. Как выяснилось, все-таки завозить воздух, воду и продукты с Земли дешевле. 35
Экипаж «шаттла», совершивший первый полет к МКС Какими будут экипажи МКС? Станция между- народная, и та- кими же будут экипажи. В об- щем-то, это не новость: на «Мире» побывало нема- ло иностранцев, а наши космонавты летали на американских кораблях. Астронавт в «руке» манипулятора «шаттла» Но это вовсе не значит, что все про- блемы международного сотрудни- чества решены. Скажем, пару лет назад двух амери- канских астронавтов, которые у нас проходили подготовку к полету, от- правили домой из Звездного город- ка: мужчина оказался на 5 см выше установленного у нас стандарта, женщина — на 3 см ниже. Условия в спускаемом аппарате нашего «Сою- за» таковы, что если рост и вес кос- монавта не соответствуют заданным параметрам, то наверняка он полу- чит серьезную травму спины при приземлении. На Международной космической станции проблем будет куда больше. Ну например: по какому времени - московскому, вашингтонскому или среднеевропейскому — жить между- народному экипажу? Вроде бы пус- тяк, но изменение привычного рит- ма жизни может сказаться на ра- ботоспособности и самочувствии космонавтов и астронавтов. Самой сложной и напряженной ра- бота на станции будет в период ее наиболее интенсивного строитель- ства, то есть в 2002—2003 гг. МКС станет постепенно обрастать моду- лями, оснащаться оборудованием, к ней то и дело будут подходить грузо- вые корабли со всем необходимым для строительства станции и жизни ее обитателей. Стыковка грузовых кораблей с гро- мадным комплексом будет иметь некоторые особенности. Так, на- пример, на советских станциях отла- жена автоматическая система сты- ковки «Игла», однако она требует, чтобы оба объекта — и корабль, и станция — ориентировались друг на друга своими стыковочными узлами. Пока станция весила 20 т, это еще было допустимо, но 200!.. Поэтому российские конструкторы для «Мира» создали принципиально 36
Эмблема первого полета к МКС с именами участников экспедиции Работа в открытом космосе - занятие не из легких новую систему стыковки «Курс», основанную на использовании бор- товых ЭВМ. В отличие от «Иглы», она не требует, чтобы «пассивный» объ- ект, то есть станция, совершал мане- вры. Однако отладить сложную ап- паратуру в полной мере не успели, а после развала СССР «Курс» переста- ли выпускать. Поэтому «шаттлы» к «Миру» пристыковывали вручную, то же самое будет и на МКС. На период монтажа предусматри- вается особенно большое число вы- ходов космонавтов и астронавтов в открытый космос — из «шаттлов» и из российского сегмента станции. В этих работах, по последним расче- там, примут участие 5—6 экипажей. Работать люди будут, конечно, не вручную, а с помощью различного рода манипуляторов. И вот еще вопрос: как готовить меж- дународный экипаж к работе с меха- низмами, сделанными в разных странах? Есть две точки зрения на эту пробле- му: нужно либо научить одного чле- на экипажа работать со всеми мани- пуляторами, либо завести правило, согласно которому американцы будут пользоваться только своими механическими «руками», россия- не — своими и т.д. Так или иначе, но работы хватит всем. Кое-кто из специалистов полагает, что выходить космонавтам в откры- тый космос придется каждый день, а не через 72 часа, как принято сейчас. И чтобы в случае ЧП каждый космо- навт или астронавт до мельчайших подробностей знал, что ему делать, экипажи отрабатывают непредви- денные ситуации в центре подготов- ки на специальных тренажерах, имитирующих отсутствие силы тяжести. 37
Монтажники работают на Земле - в гидробассейне, чтобы помочь находящимся на орбите космонавтам справиться с любыми трудностями На этой схеме показана «национальность» Как будут тренировать- ся на МКС? оборудования МКС: красный цвет — Россия, желтый — США, оранжевый — Япония, розовый — Европа, голубой — Канада На старых орби- тальных станци- ях применялись тренажеры на- земно-бортового типа. Иначе гово- ря, на борту находилось только ра- бочее место, а моделирующая его часть — на Земле. На международ- ной станции в тренажерной устано- вят так называемый автономный бортовой комплекс, который наши космонавты успели испытать на «Мире». Его моделирующая часть позволяет оценить не только психическое и физическое состояние человека, но и своеобразную «цену», в которую ему обходится принятие тех или иных решений. Вспомним, как про- изошло столкновение «Прогресса» с «Миром»: если у космонавта слиш- ком большая нагрузка и он чересчур переутомился, печальные послед- ствия неминуемы... Насколько экипаж готов к выполне- нию конкретной работы? Стоит ли ее выполнять в данный момент или лучше перенести на более поздний срок? Тренажерный комплекс МКС может дать ответы на такие вопросы. 38
Такой представляют МКС художники Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA) Что пить и Жизнеобеспече- нии дышать ние обитателей на МКС? станции - дело более чем серь- езное, и тут, разумеется, тоже не обошлось без проблем. Как быть с водой? Понятно, она должна быть чистой, но насколько? Российский эталон допускает 10 мг примесей на литр, а американский — 2000. Однако американцы привык- ли к краткосрочным экспедициям, и не известно, как отреагирует орга- низм человека на более загрязнен- ную воду при длительном пребыва- нии на орбите. Но, с другой стороны, дополнительная очистка потребует больших расходов. С микробами все как раз наоборот: по нашим стандартам на 1 мм2 могут существовать 100 микробных тел, по американским — всего одно. И аме- риканцы, понятно, опасаются: не слишком ли много микробов посе- лится на борту Международной кос- мической станции? В общем, в обо- их случаях придется искать разум- ный компромисс. Не обошлось без споров и об ос- новных параметрах искусственной атмосферы станции. У нас нормиру- ются 109 содержащихся в воздухе соединений, у американцев — около 500. Что же взять за основу? Еще одна существенная проблема связана со сбором «обратного про- дукта», то есть кала и мочи. Сотруд- ники НПО «Звезда», занимавшиеся проблемами космической ассениза- ции, могут рассказать немало анек- дотов на эту тему. Ну а если говорить серьезно, то в космосе силу тяжести заменяет вакуумный отсос. Приме- няются и другие хитрости. В ре- зультате стоят космические унитазы астрономические суммы. Американ- ский, к примеру, обошелся в 23 млн. долларов! 39
На старте - служебный модуль российского сегмента МКС Модуль Европейского космического агентства. Когда МКС будет достроена, она на многие месяцы станет домом для космонавтов и астронавтов разных стран Какой И все-таки Меж- будет дународная кос- МКС? мическая стан- ция строится. И вот какой она станет после заверше- ния монтажа. Объем — 1100 м3, об- щая масса — 454 т, в том числе масса американских модулей 229 т, рос- сийских — 133 т, а всех остальных стран — 92 т. В целом МКС будет со- стоять из 36 блоков. Во время сборки на станции будет работать экипаж из трех человек, а после окончания монтажа - из семи. Из них трое будут представлять Рос- сию, остальные — США, Европу, Япо- нию и т.д. Срок службы МКС рассчи- тан лет на 15. Строительство закон- чится, предположительно, в 2004 г. 40
Российский сегмент МКС Первая долговременная экспедиция (слева направо)-. С. Крикалев, Ю. Гидзенко и У. Шепард Так выглядела МКС в конце лета 2000 г.: «Юнити» — «Заря» — «Звезда» А как все получится на самом деле? Поживем — увидим. Однако недав- ние события показали, что будущее МКС вряд ли будет безоблачным: 18 июня 1999 г. чуть было не произо- шло первое ЧП. Операторам назем- ного центра пришлось срочно кор- ректировать полет станции, чтобы она избежала столкновения с косми- ческим мусором — обломками рос- сийской ракеты «Союз», которые ос- тавались на орбите после одного из предыдущих запусков. На первый раз все обошлось... Каким был первый долговремен- ный экипаж? Ранним утром 26 июля 2000 г. с космической конструкцией «Заря» — «Юни- ти» состыковался российский орби- тальный модуль «Звезда». Станция набрала массу свыше 50 т. В конце сентября на МКС побывал и первый экипаж посещения из пяти астронавтов и двух космонавтов. Обследовав станцию, «ревизоры» остались вполне довольны ее состоянием и привели в готовность энергетические системы станции. В ноябре 2000 г. на МКС начал работать первый долговременный экипаж: командир — американец Уильям Шепард и два космонавта — пилот Юрий Гидзенко и борт- инженер Сергей Крикалев. Пристыковав свой «Союз», экипаж стал налаживать оборудование. В феврале 2001 г. его сменит экипаж под руководством Юрия Усачева. Работа в космосе связана с риском, поэтому важно договориться, кто и что будет делать в чрезвычайных обстоятельствах. Помочь этому призван «Кодекс поведения астро- навта и космонавта на МКС». Самое суровое предусмотренное им нака- зание — отстранение от работы. 41
Небесные города Проект космического города-колонии О'Нейла. В нем смогут жить до 10 000 человек Можно ли Итак, строитель- жить ство Между на- в цилиндре? родной косми- ческой станции идет полным ходом. Ну а что даль- ше? Что произойдет после того, как она будет построена и даже отрабо- тает свой срок? Многие исследовате- ли думают об этом уже сегодня. Один из них — профессор физики Принстонского университета (США) Герард О’Нейл. Он уверен, что ны- нешние технологии позволяют стро- ить даже космические города-коло- нии. А как они будут выглядеть? «Пара цилиндров примерно 1—6 км в диаметре и длиной 3—30 км каж- дый, — пишет О'Нейл. — Внутри них все будет как на Земле: парки и леса с озерами, реками, травой, деревья- ми, животными и птицами. Эти «до- лины», раскинувшиеся на внутрен- ней поверхности цилиндров, пере- межаются окнами-соляриями. Ци- линдр довольно быстро вращается вокруг своей оси, и благодаря этому в нем действует необходимая сила тяжести». Для создания первого поселения, по подсчетам О’Нейла, понадобятся 2000 строителей, а общая масса по- стройки составит 500 000 т. Чтобы создать искусственную силу тяжести, цилиндры нужно раскру- тить. Для этого в течение трех лет не- обходима энергия постоянной мощ- ности — примерно 360 МВт. Затем ее расход сократится — энергия будет
Кто знает, может, в будущем в космосе появится и такое «эфирное поселение» нужна, лишь чтобы компенсировать потери на трение. О’Нейл подробно расписал, что именно, откуда и в каких количест- вах нужно брать. С Земли, по его мнению, стоит привозить лишь жид- кий водород, а кислород, необходи- мый для синтеза воды, можно полу- чать на Луне. Там же будут добывать и нужные для строительства метал- лы. Ученый придумал машины для транспортировки добытой на Луне руды и электрические катапульты. Они будут выбрасывать строитель- ные конструкции в открытый космос, за пределы лунного притяжения. Ну а в космосе надо построить ловушку для этих «посылок». Чтобы колонисты чувствовали себя комфортно, состав воздуха, атмо- сферное давление и искусственная гравитация должны быть такими же, как на Земле. А чтобы цилиндры внутри лучше ос- вещались, следует построить зерка- ла из алюминиевой фольги: повора- чивая их, можно изменять угол, под которым солнечный свет падает на «долины». С помощью этих же зер- кал удастся регулировать суточный цикл, «исправляя» продолжитель- ность дня и ночи: когда в одном ци- линдре царит лето, в другом насту- пит зима. А значит, свежие овощи и фрукты будут на столе колонистов круглый год. Путешествие из зимы в лето не по- требует особых затрат времени и энергии. Цилиндры удалены друг от друга на 90 км, и летательный аппа- рат, отстыковавшись от одного из цилиндров, может через 9 минут пристыковаться к другому. А пере- мещаться внутри цилиндров будут на велосипедах и автокарах. В поселениях колонисты будут зани- маться как обычными, земными, так и новыми видами спорта. Например, летать на больших высотах за счет лишь своей мускульной силы. В мед- ленно вращающемся аквариуме — специальном сельскохозяйственном цилиндре с водой, где обитает ры- ба, - можно создать силу тяжести в 100 или даже в 1000 раз меньшую, чем на Земле, и без опаски нырять в глубину. Словом, обилие пищи и электро- энергии, регулируемые климат и температура обеспечат колонистам условия жизни намного лучшие, чем в большинстве регионов на Земле. Проект О'Нейла далеко не единст- венный. Другой американский спе- циалист— Д. Роумик предлагает кон- струкцию орбитальной станции в ви- де цилиндра длиной 900 м и диаме- тром 300 м: один из его торцов увен- чан полусферой, на другом закреп- лен диск диаметром 450 м. Раскру- тив этот диск, можно получить ис- кусственную силу тяжести. Жить и работать на такой станции будут одновременно 20 тысяч человек. Как вывернуть планету наизнанку? Ознакомившись как следует с проектом О'Ней- ла, легко заме- тить ряд сущест- венных недостатков. Зачем, напри- мер, нужно естественное освещение, если Солнце уже на орбите Марса светит совсем слабо? А ведь окна — самые уязвимые места о'нейловского цилиндра — занимают половину площади стен! Сложно представить в бескрайнем космосе километровые конструкции со стен- ками толщиной 1 м — слишком уж они хлипкие, чтобы защитить своих обитателей от космических лучей и прочей радиации. А если оболочку такого цилиндра, не разделенного на герметичные отсеки, насквозь пробьет крупный метеорит? Искусст- венная атмосфера из цилиндра, по- нятно, мгновенно улетучится. 43
Космическая станция по проекту Д. Роумика. Жить и работать на такой станции, по мысли изобретателя, смогут сразу 20 000 человек Российский изобретатель из Тюмени Владимир Золотухин предложил интересное и куда более простое ре- шение. Прежде всего, считает он, оболочка космического поселения должна быть очень толстой, не ме- нее 1,5 км, иначе она не сможет выполнить главное назначение - на- дежно защитить колонистов. Но ведь тогда конструкция получится чересчур тяжелой. Ничего страшно- го, если сделать ее очень большой. К тому же чем больше радиус враща- ющегося «барабана», тем меньше поворотные ускорения, воздейству- ющие на людей. Словом, по подсче- там Золотухина, станция должна быть 60 км в диаметре и 200 км дли- ной при массе примерно 100 тысяч миллиардов тонн. Но это уже параметры довольно крупного астероида, то есть малой планеты. Жить внутри такой руко- творной планеты, словно бы вывер- нутой наизнанку, смогут 2 млн. чело- век, причем вполне комфортно. Внешне же станция будет похожа на дирижабль, правда, не цилиндриче- ский, а в форме эллипсоида, который лучше противостоит нагрузкам, воз- никающим при вращении. Специальные порталы для стыковки космических кораблей в модели Зо- лотухина расположены на полюсах «дирижабля» и не вращаются вместе с ним. Мощные стены станции мно- гослойны. Если считать изнутри, то первым идет литослой (толщиной 100-300 м). Он образует рельеф внутренней полости, где устроена ландшафтная зона отдыха, которая превзойдет своим разнообразием любой земной заповедник. В самом широком месте эллипсоида раскинется заключенное в гигант- ское кольцо море с пляжами и пыш- ной тропической растительностью по берегам. Затем следуют субтропи- 44
ки и прочие климатические зоны с ручьями, реками и озерами. На стан- ции не предусмотрено место лишь для пустынь и приполярных райо- нов. К полюсам «дирижабля» рель- еф поднимается, образуя гористую возможно, местность — вот где можно заняться такие корабли будут доставлять людей на орбитальные станции альпинизмом. Под литослоем лежат два изоляци- онных слоя — битумно-асфальтовый и термопластический (по 20 м тол- щиной), затем стальная чешуя (1 м), три металлические сетки 2-метровой толщины. Под ними расположится силовой слой (500 м) — несущий каркас конструкции. Он сделан из переплетенных между собой кана- тов полуметрового диаметра, сви- тых из углеродного волокна или стальной проволоки. Далее сле- дует жилая зона (600 м), в ко- торой разместятся две тысячи герметичных, похожих на лин- зы отсеков (диаметром 2 км и высотой 500 м). Пространство меж- ду «линзами» заполнено азотом - ради пожарной безопасности. Вот так Золотухин исправил коренной дефект конструкции О'Нейла. Часть отсеков изобретатель отвел под живописные поселки с регулируемым климатом: в нижней «чаше» среди парков и озер разместятся обществен- ные здания и частные виллы, верхняя станет искусственным небом. Другие отсеки будут отданы под сельскохозяйственные фермы, куль- турно-спортивные и общественные центры. Жилая зона соединена лиф- тами с уголком живой природы в центральной полости станции, под ней же проложен слой с транспорт- ными коммуникациями: основной вид транспорта — поезда на магнит- ной подвеске, которые будут парить внутри направляющих труб. Ниже следуют водяной изолирую- щий слой (толщиной 50 м), второй силовой (150 м) и наружный слой из стальной сетки (6 м). И наконец, 30-метровой толщины «внешний лес», изобретенный Золо- тухиным. Это «кибернетическая субстанция» (КС) — робототехниче- ская система, которая работает на биологических принципах. Она бу- дет создавать из подручного мате- риала и саму себя, и все предлагае- мые автором технические средства для освоения Солнечной системы. «Лесом» же она называется потому, что состоит из древовидных образо- ваний с многочисленными ветвями- выростами, которые будут защищать станцию от метеоритов. Эта же сис- тема будет ремонтировать обшивку и энергетические блоки. В качестве основных источников энергии изобретатель предлагает использовать разработанные им же термоядерные реакторы — для без- опасности он разместил их на внеш- ней поверхности станции. 45
Плавучая платформа космодрома: 1— фундамент; 2 — аэродинамичес- кое кольцо; 3 — стойки- направляющие; 4 — плазмотроны; 5- зал обслуживания и замены плазмотронов; 6— стартовая шахта; 7— исполнительные органы — КС; 8 — транспортные капсулы; 9 - коридоры для пассажиров и грузов; 10 — термоядерные реакторы; 77- теплообменники; 72— нагретая вода; 13 — водяной пар и теплый воздух; 14 — искусственный смерч, стабилизи- рующий плазму; 15 — плазменный поток; 16 — транспортная капсула в полете Как построить вокзал на орбите? Практика пока- зала, что орби- тальные станции просто бессмыс- ленно делать многоцелевыми — слишком уж раз- ные требования предъявляются к жилым модулям, астрономическим платформам, космическим цехам, орбитальным космодромам. Одна из основных задач орбиталь- ных космодромов будущего — за- правлять топливом межпланетные корабли. Но где его взять? Не возить же с Земли! В конце 1960-х годов американские инженеры предложили проект ор- битальной станции, которая станет извлекать топливо из верхних слоев атмосферы и накапливать его. Речь идет в первую очередь о кислороде, во вторую — об азоте, который най- дет применение в электроракетных двигателях, и о водороде. Как же устроена такая станция? Главная и наиболее сложная часть космодрома-накопителя — воздухо- заборник, способный затормозить поток набегающего воздуха почти до нулевой скорости. Затем газовая смесь сжимается и охлаждается до жидкого состояния. Атак как разные газы сжижаются при разных темпе- ратурах, то смесь разделяется на со- ставляющие компоненты. Выделен- ное при этом тепло сбрасывается в окружающее пространство с помо- щью гигантских холодильников-ра- диаторов, находящихся на внешней оболочке станции. Чтобы накопительная станция ус- пешно работала, ее полет должен происходить на высоте 150-200 км, а преодолевать сопротивление ат- мосферы будут электроракетные двигатели. Теоретически все можно рассчитать так, что немалую часть энергии станет поставлять тот же на- бегающий поток воздуха. Вообще говоря, станция-накопитель годится не только для заправки меж- планетных кораблей. Она смогла бы и сама, своим собственным ходом, добраться до других планет Солнеч- ной системы, обладающих атмосфе- рой. Но так как позже в атмосфере Земли были обнаружены «озоновые дыры», решили, что не стоит «вме- шиваться» в состояние воздушного океана. О практической реализации этого интересного проекта, скорее всего, не стоит и мечтать. Уже известный нам Золотухин пред- ложил оригинальную транспортную систему, которая могла бы обслужи- вать грузоперевозки и бесчислен- ные потоки пассажиров, которые не- избежно появятся при массовой ко- лонизации Солнечной системы. Это магнитоплазменные «лифты» для подъема на орбиту гигантских транспортных капсул и колоссаль- ные межпланетные лайнеры с элект- 46
Космовокзал на геостационарной орбите: 1 — КС — крышка шлюза, 2— стартовый комплекс межпланетных лайнеров, 3- радиаторы энергосистемы, 4- КС — исполни- тельные органы, 5 — запас КС для межпланетных лайнеров, 6 — защитная оболочка, 7— запас «рабочего тела» (кометного льда), 8- ангар лайнеров, 9— туннели для магнитомобилей, 10- туннель для транспортировки капсул, 11— приемно- стартовые терминалы линии «Земля — орбита», 12 — антенны роракетными двигателями, рассчи- тайные на 200 тысяч пассажиров. Капсулы, похожие на круглые таб- летки, диаметром 92 м и высотой 54 м рассчитаны на 20 тысяч поса- дочных мест. Но самое интересное - никаких двигателей на них нет! Идея состоит в том, что капсула окутана магнитным полем, и когда она попа- дает в поток водяной плазмы, иначе говоря — электрически заряженного пара, то этот поток начинает вытал- кивать магнитное поле и капсула пе- ремещается. Разогнанные плазменной струей с Земли, капсулы прибывают на орбитальный космодром. Здесь пассажиры с грузом, пря- мо в индивидуальных кабинах- контейнерах, переезжают на борт межпланетного лайнера, а капсу- лы загружаются теми, кто прилетел с других планет и космических коло- ний. Лайнер заправляют «рабочим телом» для электроракетных двига- телей — хранящимся на станции ко- метным льдом. Он стартует из элект- ромагнитной катапульты и может путешествовать по любому маршру- ту в пределах Солнечной системы, правда, не более года. Таким же об- разом в обратный плазменный поток отправляются и капсулы. Место рождения — околоземная орбита? А что думают об «эфирных посе- лениях» серьез- ные специалис- ты? Летчик-кос- монавт, доктор технических наук К.П. Феоктистов считает, что многие проекты вполне реалистичны. « Вначале люди поселятся в станциях типа «Скайлэб» или «Салют» и нач- нут строить энергоспутники, — раз- мышляет он. — На первых порах все необходимое для первой колонии в 5 тысяч человек привезут с Земли. Для этого в течение семи лет придет- ся совершить около 400 полетов. А стоить они будут около 8 млрд, долларов. Потом люди переселятся в промежуточные станции. А построив систему энергоспутников и космиче- ских фабрик, звездные пионеры «пе- реедут» в большие комфортабель- ные станции». Здесь, пользуясь «бесплатной» энер- гией Солнца и отсутствием силы тяже- сти, они будут выращивать ценней- шие кристаллы для микроэлектрон- ной промышленности и изготовлять не виданные на Земле сплавы, полу- чать сверхчистые вещества и практи- чески в идеальных условиях вести астрономические исследования. Най- дется работа на орбите также и для биологов, медиков, генетиков... Да, К.Э. Циолковский был совер- шенно прав, полагая, что человече- ство не останется в земной «колыбе- ли». Просторы родной планеты уже становятся для нас тесными! 47
Зигуненко Станислав 3-59 Орбитальные станции. - М.: CJIOBO/SLOVO, 2001. - 48 стр., илл. ISBN 5-85050-499-0 Эта книга из серии «Что есть что» рассказывает об истории создания орбитальных станций от проектов родоначальника российской космонав- тики К.Э. Циолковского до Международной космической станции, о том, какие технические проблемы пришлось решать конструкторам, и о специфике жизни космонавтов на орбите. Для детей школьного возраста. Научно-популярное издание для детей Станислав Николаевич Зигуненко ОРБИТАЛЬНЫЕ СТАНЦИИ Рецензент— С.В. Александров Редакторы Л.М. Щекотова, Е.Б. Аузан Контрольный редактор А.В. Федина Корректор С.Н. Липовицкая Макет М.В. Фокина Художественный редактор Ю.С. Саевич Бильдредакторы А.М. Борк, М.Г. Пейда Компьютерная верстка: Т.А. Парфенова Сканирование и обработка иллюстраций: М.А. Михальчук Фотографии: РИА «Новости», Агентство «Фото ИТАР-ТАСС», Мемориальный музей космонавтики, «Аэрокосмический журнал», NASA photo. Художники: В.И. Барышев (стр. 12—13, 42); В.Г. Кубасов (стр. 6—7, 10, 44—45); М.С. Шмитов (стр. 8, 29, 31, 46, 47) CJIOBO/SLOVO, 109147, Москва, Воронцовская ул., 41. Тел. (095) 911-6133, 911-2250, тел./факс (095) 911-0552. e-mail: slovo-pub@mtu-net.ru Адрес в Интернете: www.slovo-online.ru Книга напечатана на бумаге, отбеленной бесхлорным способом. Отпечатано в ARC Group, Италия. © СЛОВО/SLOVO, 2001 Исключительное право на издание и распространение книги принадлежит издательству CJIOBO/SLOVO. Перепечатка книги или ее фрагментов в любой форме и любыми способами, электронными или механическими, включая фотокопирование, запись на пленку, или любыми воспроизводящими информацию системами только с письменного разрешения издательства CJIOBO/SLOVO.
ЧТО ЧТО ЭТО энциклопедия, которую легко читать. В каждом томе - замечательные иллюстрации и увлекательный текст. Авторы книг - известные отечественные специалисты. Именно поэтому «Что есть что» - самая популярная энциклопедическая серия для юных читателей. «ЧТО ЕСТЬ ЧТО» легкое чтение - серьезные знания Из книги «Орбитальные станции» ты узнаешь: • Как живется в «космической комуналке»? • Когда родился «Мир»? • Какой будет Международная космическая станция? • Как вывернуть планету наизнанку? и о многом другом. В этой серии: Небо Деньги России Семь чудес света Древняя Русь Мавры Планеты Мифы славян Земля Лес Музеи Пчелы, шмели, осы ISBN 5-85050-499-0 Вода Хищники Орбитальные станции СЛОВО/SLOVO 9 785850 504991