Для научных библиотек

ББК 39.6
Г 99
УДК 629.78

The Illustrated Encyclopedia of

Space Technology
A comprehensive history of space exploration

Kenneth Gatland
Consultant and Principal Author
Гэтланд К. (консультант и основной автор), Шарп М.,
Скиннер Д., Вик Ч., Пирард Т., Дулинг Д., Шнапф А.,
Джонсон Н., Вудс Д., Льюис Р., Белицкий Б., Паркин­
сон Р., Бонд А.

Salamander book
PUBLISHED BY SALAMANDER BOOKS LIMITED
LONDON 1982

Книга авторов из Великобритании, США, СССР и Бельгии представляет собой
своеобразную летопись космической эры. В ней достаточно подробно описаны
основные этапы развития мировой космонавтики от первых идей и исследований
пионеров ракетной техники до великих космических достижений наших дней —
запуска первого искусственного спутника Земли, первых полетов человека в кос­
мос и на Луну, запуска космических аппаратов к планетам Солнечной системы,
создания космических систем связи, телевидения, исследования природных ресур­
сов Земли и др. Рассмотрены также некоторые перспективы дальнейшего разви­
тия космонавтики. Книга богато иллюстрирована.
Для специалистов, интересующихся космонавтикой и ракетно-космической тех­
никой.

Г

3607000000-089
041(00-86

172-85, ч. 1

Редакция литературы no новой технике

© Salamander Books Ltd 1981
Second impression 1981
Third impression 1982
© перевод на русский язык,с изменениями и дополнениями, «Мир», 1986

Предисловие редактора
перевода

7

1. Пионеры ракетной
техники
К. Гэтланд (Великобритания)

8

2. Начало космической
эры
М. Шарп (США)

20

3. Ракеты-носители
Д. Скиннер (США), Ч. Вик (США),
К. Гэтланд (Великобритания),
Т. Пирард (Бельгия)

32

4. Человек в космосе
М. Шарп (США)

41

5. Голоса из космоса
Д. Дулинг (США)

55

6. Космическая метеороло­
гия
А. Шнапф (США)

. 67

7. Изучение Земли из
космоса
К. Гэтланд (Великобритания)

80

8. Наука о космосе
Н. Джонсон (США)

92

9. Полеты АМС к Луне
Д. Вудс (США)

108

10. Полеты АМС к планетам
Д. Вудс (США)

120

11. Человек на Луне
Р. Льюис (США)

137

12. Первые космические
станции
К. Гэтланд (Великобритания) 157

5

Содержание

Б. Белицкий (СССР)

22. Советские исследования
планеты Венера

18. База на Луне

13. Рукопожатие на орбите
185

Р. Паркинсон (Великобритания) 238

С. Гришин (СССР)

14. «Спейс Шаттл»

19. Космические поселения

275

К. Гэтланд (Великобритания) 248

23. Орбитальные станции
«Салют» второго поколения

15. Полет человека на Марс

20. Звездолеты

С. Гришин (СССР) Обзор

К. Гэтланд (Великобритания)

А. Бонд (Великобритания)

Р. Льюис (США)

195

214

16. Завод в космосе
Д. Дулинг (США)

219

17. Электростанции в небе
К. Гэтланд (Великобритания)

228

258

Приложение
269
21. Развитие ракетно-косми­
ческой техники в СССР в пе­
риод 1917—1945 гг.
С. Гришин (СССР)

285

269

24. Исследования по косми­
ческому производству в СССР
В. Савичев (СССР)

290

Сокращения

296

предлагаемой вниманию совет­
ского читателя книге доста­
точно подробно излагается ис­
тория становления и развития
различных
направлений
современной
космонавтики и новых научно-техниче­
ских идей, открывающих заманчивые
перспективы дальнейшего ее использо­
вания на благо человечества.
По широте охвата проблем космо­
навтики, по доступности и заниматель­
ности изложения, по богатству иллю­
страций книга является уникальной.
Она рассчитана на широкий круг чи­
тателей, интересующихся современным
состоянием и перспективами развития
космонавтики.
При подготовке русского издания
книги были уточнены фактические дан­
ные, относящиеся к советской ракетнокосмической технике. Помещены также
материалы, характеризующие интенсив­
ное развитие в СССР в 1917—1945 гг.
научно-исследовательских
и
опытно­
конструкторских работ по жидкостным
ракетным двигателям, жидкостным ра­
кетам и ракетопланам, которые прово­
дились как государственными научноисследовательскими
организациями
(Газодинамическая лаборатория, Реак­
тивный научно-исследовательский ин­
ститут и др.), так и общественными
добровольными объединениями (груп­
пы изучения реактивного движения).
К середине 40-х годов в СССР в
области ракетно-космической техники
был создан большой и разнообразный
теоретический
и
экспериментальный
задел, подготовлены высококвалифици­

В

рованные специалисты, ученые, кон­
структоры, технологи и накоплен опыт
серийного производства ракетной тех­
ники. Все эти достижения явились проч­
ной научно-технической базой для ка­
чественного скачка в развитии ракетнокосмической техники в СССР в после­
военные годы, в результате которого
советская наука и техника достигли
выдающихся успехов, ознаменовавших­
ся выведением на околоземную орбиту
в 1957 г. первого искусственного спут­
ника Земли и выполнением в 1961 г.
первого пилотируемого космического по­
лета Юрием Гагариным. К решению
этих грандиозных задач советская нау­
ка и техника были подготовлены всем
ходом предшествующего развития.
В книгу также включен небольшой
по объему материал, в котором изло­
жены особенности конструкции совет­
ских пилотируемых орбитальных стан­
ций второго поколения «Салют-6» и
«Салют-7» и рассматриваются резуль­
таты проведенных научных исследова­
ний и экспериментов. По мнению со­
ветских специалистов, долговременные
орбитальные пилотируемые комплексы,
созданные на базе этих станций с эко­
номичными системами их транспорт­
ного обеспечения кораблями «Союз-Т»
и «Прогресс», являются наиболее целе­
сообразным средство^ для проведения
исследований космического простран­
ства в интересах развития науки и на­
родного хозяйства. В ходе многолет­
ней эксплуатации долговременных ор­
битальных станций, проведения на них
ремонтно-профилактических и восста­

новительных работ, длительного пребы­
вания космических экипажей накоплен
бесценный опыт, который прокладывает
путь к значительному расширению мас­
штабов космической деятельности че­
ловечества в ближайшем будущем.
Кроме того, книга дополнена крат­
ким описанием результатов советских
исследований планеты Венера, в том
числе результатов полета советских ав­
томатических
межпланетных
станций
«Венера-13 и -14», когда впервые в ис­
тории были получены цветные панора­
мы Венеры и данные о составе вене­
рианского грунта.
В книге отражены также основные
результаты советских исследований в
области космической технологии и фи­
зики невесомости.
Некоторые разделы книги в русском
переводе опущены или сокращены, по­
скольку они не представляют интереса
для советского читателя.
В целом книга содержит ценную
информацию о космической науке и
технике, интересные материалы о мно­
гочисленных научных и прикладных
направлениях космических исследова­
ний, о ближайших перспективах кос­
монавтики. Однако советскому читателю
следует отнестись критически к некото­
рым суждениям и оценкам зарубежных
специалистов, содержащимся в книге.
Перевод книги выполнен канд. техн,
наук С. Ф. Костроминым (ст. 3, 5—7,
9, 10, 14, 17, 18) и д-ром техн, наук
В. В. Савичевым (ст. 1, 2, 4, 8, 11—13,
15, 16, 19, 20).
С. Д. Гришин

7

К. Э. Циолковский
городе Калуге сооружен памят­
ник русскому школьному учите­
лю — Константину Эдуардовичу
Циолковскому. Недалеко от па­
мятника находится бревенчатый дом,
в котором он жил и который теперь
является мемориальным домом-музеем.
В начале века Циолковского считали
чудаковатым мечтателем, теории кото­
рого мало связаны с реальностью. И
тем не менее космический век родился
именно в тихих комнатах этого скром­
ного дома!
Хотя Циолковский никогда не за­
пускал ракет, его вклад в науку о косми­
ческих путешествиях был огромным.
Он начал свои исследования в 1883 г.
с изучения принципов движения ракеты
в космическом вакууме. В книге «Грезы
о Земле и небе», опубликованной в
Москве в 1895 г., впервые рассматри­
валась возможность создания искусст­
венного спутника Земли. «Воображае­

В

мый спутник Земли, вроде Луны, но
произвольно близкий к нашей планете,
лишь вне пределов ее атмосферы, зна­
чит верст за триста от ее поверхности,
представляет при очень малой массе
пример среды, свободной от тяжести».
В 1903 г. Циолковский начал пуб­
ликацию первой части труда «Иссле­
дования мировых пространств реактив­
ными приборами», в котором изложена
теория полета ракеты и рассматрива­
ются перспективы космических путе­
шествий.
Конечно, и до Циолковского ученые
и писатели-фантасты мечтали о путе­
шествиях в космическое пространство.
Однако они не обладали даром пред­
видения, позволившего наметить кон­
кретные пути для практических техни­
ческих достижений в этой области.
Важным было предложение Циолков­
ского использовать в ракетах жидкие
топлива, которые по сравнению с твер­

дыми топливами имеют более высокие
энергетические характеристики и упро­
щают регулирование процесса горения.
На первом рисунке космического ко­
рабля, сделанном Циолковским, изо­
бражен аппарат каплеобразной формы
с пассажирской кабиной в носовой ча­
сти и топливными баками с высоко­
энергетическим топливом жидкий кис­
лород — жидкий водород — в хвостовой.
Внутри отсека с топливными баками
располагалось длинное коническое соп­
ло, в котором происходили расширение
и ускорение продуктов сгорания топлива.
Топливная композиция жидкий кис­
лород — жидкий водород была исполь-

Внизу. Дом в Калуге, в котором жил
и работал великий провидец космиче­
ских путешествий К. Э. Циолковский
(1857—1935 гг.). Теперь это дом-музей.

Пионеры ракетной техники
зована Соединенными Штатами Аме­
рики в сверхмощной ракете «Сатурн-5»,
с помощью которой человек впервые
был доставлен на Луну. Это иллюстри­
рует замечательные качества идей Ци­
олковского. В его записных книжках и
опубликованных
работах
содержалось
много новых концепций, которые в даль­
нейшем в той или иной форме нашли
применение в инженерной практике.
Циолковский предложил управлять
полетом ракеты вне атмосферы с по­
мощью газодинамических рулей, поме­
щенных в реактивную струю, или ка­
чанием выхлопного сопла. Он рассмат­
ривал топливные композиции, включа­
ющие бензин, керосин, спирт и метан,
разработал методы регулирования по­
дачи топлива в камеру сгорания с по­
мощью клапанов, обосновал возмож­
ность охлаждения камеры сгорания и
сопла протоком одного из жидких ком­
понентов топлива через двухстенную
оболочку.
В его проектах кабины космическо­
го корабля были предусмотрены систе­
мы жизнеобеспечения, включающие за­
пас веществ для поглощения двуокиси
углерода и других газов. Циолковский
считал, что в период действия перегру­
зок космонавты должны находиться в
лежачем положении спиной к ракет­
ному двигателю. Для снижения воздей­
ствия перегрузок на организм челове­
ка он вначале предлагал погружение
космонавтов в жидкость с плотностью,
равной плотности человеческого тела.
Циолковский предложил космиче­
ские корабли двухстенной конструкции
для защиты от чрезмерного нагревания
или охлаждения в космическом про­
странстве и от разрушения метеори­
тами.
Он рассматривал снабжение герме­
тичной кабины газообразным кислоро­
дом, получаемым из жидкого кислоро­
да, заполняющего баки ракеты, пред­
сказал применение воздушного шлюза
для выхода человека в космос, а также
использование защитных скафандров и

гибких фалов. Однако в ранних рабо­
тах он ошибался, считая, что это собы­
тие может произойти лишь в следу­
ющем столетии,— в действительности
через 52 года первый человек, Алексей
Леонов, совершил выход в открытый
космос '.
Пионер ракетной техники предлагал
использовать гироскопический эффект
вращающихся маховиков для стабили­
зации ракеты в полете. Он .разработал
теорию многоступенчатых ракет, или
«ракетных поездов», в которых отрабо­
тавшие ракетные ступени отбрасывают­
ся во время полета, как единственного
средства достижения высоких скоростей
и выполнил расчеты оптимального ко­
личества топлива для каждой ступени.
Циолковский обосновал возможность
осуществления орбитального полета. Он
писал: «Скорость достигает 8 км/с,
центробежная сила вполне уничтожает
тяжесть, и ракета впервые заходит за
пределы атмосферы. Полетав там, на­
сколько хватает кислорода и пищи, она
спирально возвращается на Землю, тор­
мозя себя воздухом и планируя без
взрывания».
Циолковский
предсказал
создание
орбитальных
космических
станций,
описав, как их элементы выводятся в
космос в сложенном состоянии и затем
раскрываются и монтируются в единую
конструкцию. Он предвидел, что косми­
ческие корабли и станции будут иметь
системы жизнеобеспечения с замкну­
тым циклом, в которых пища и кисло­
род будут извлекаться из растений, про­
израстающих внутри станций.
В работе «Полуреактивный аэроплан»
(1930 г.) Циолковский проанализиро­
вал достоинства и недостатки ракето­
планов по сравнению с винтовыми са­
молетами для получения высоких ско­
ростей полета в верхних слоях атмо­
сферы. Он пророчески предсказал, что
«за эрой аэропланов винтовых должна
следовать эра аэропланов реактивных
или аэропланов стратосферы».

Эксперименты Роберта Годдар­
да, Макса Валье и других
исследователей
В 1909 г. американский ученый
д-р Роберт Годдард приступил к ши­
роким теоретическим исследованиям в
области ракетодинамики. Через три го­
да он провел огневое испытание твер­
дотопливной ракеты с измерением тя­
ги. Ракета была помещена внутри ва­
куумированного стеклянного резервуа­
ра, чтобы доказать, что она может
функционировать в безвоздушном про­
странстве. Этим окончательно отвер­
галось широко распространенное в то
время мнение, что ракета якобы может
работать только в атмосфере, где тяга
создается в результате отталкивания
истекающих газов от воздуха.
В действительности, как известно,
ракета движется в соответствии с треть­
им законом Ньютона, согласно кото­
рому для каждого действия (истече­
ния из ракеты) имеется равное и про­
тивоположное по направлению проти­
водействие (отдача или тяга). Экспери­
мент Годдарда показал, что в дейст­
вительности воздух оказывает лишь
«демпфирующий» эффект, замедляя ис­
текающие газы и уменьшая тягу.
В более поздних работах Годдарда
рассматривается проект высотной ис­
следовательской ракеты, способной до­
ставлять данные об атмосфере с высот,
находящихся вне пределов досягаемо-

1
В статье «Только ли фантазия?»,
опубликованной в газете «Комсомольская
правда» 23 июля 1935 г., Циолковский пи­
сал: «_. непрерывная работа в последнее вре­
мя поколебала мои пессимистические взгля­
ды: найдены приемы, которые дадут изуми­
тельные результаты через десятки лет».—
Прим. ред.

Вверху. Рисунки из рукописи Циолков­
ского, изображающие жидкостную раке­
ту и запуск двухступенчатой ракеты.

Справа. Д-р Р. Годдард (1882—1945 гг.),
совершивший первый в мире запуск ра­
кеты с жидкостным ракетным двигате­
лем (топливо — жидкий кислород и
бензин) 16 марта 1926 г., стоит возле
своей ракеты.

9

Пионеры ракетной техники
сти авиации и высотных зондов. По­
добно Циолковскому, он предсказал
большие потенциальные возможности
ракет на жидком топливе.
Его решительность обеспечила ему
прочное место в истории. 16 марта
1926 г. в Обурне, шт. Массачусетс, он
осуществил успешный запуск первой в
мире жидкостной ракеты. Эта ракета
поднялась на высоту 12,5 м, пролетев
56 м за время 2,5 с.
Следующий, кому удалось добиться
успеха, был немецкий исследователь
Иоганнес Винклер, который 21 февраля
1931 г. вблизи Дессау испытал ракету
на жидком метане и жидком кислороде.
Ракета поднялась только на 3 м, но че­
рез три недели, когда были смонтиро­
ваны стабилизирующие плоскости, была
достигнута высота уже около 90 м.
Другой европеец мог бы пожинать
лавры успеха, если бы его эксперимен­
ты с жидким топливом были непосред­
ственно направлены на создание раке­
ты, а не ракетного автомобиля. Благо­
приятная
возможность
представилась
Максу Валье, немецкому изобретателю,
первоначально
экспериментировавшему
на автомобилях, буерах и железно­
дорожных вагонах со связками твердо­
топливных двигателей, после того как
он получил поддержку со стороны д-ра
П. Хейланда, которому принадлежал за­
вод по производству промышленных
газов, в том числе жидкого кислорода.
С помощью Вальтера Риделя, одного
из инженеров завода, Валье построил
и испытал небольшой жидкостный ра­
кетный двигатель с корпусом из стали.
8 марта 1930 г. этот неохлаждаемый
двигатель, работающий на этиловом
спирте и жидком кислороде, развил тягу
около 8 кгс и был установлен на шасси
автомобиля «Рак-6». Другой двигатель
такого же типа был установлен в марте
1930 г. на автомобиле «Рак-7». После
испытания он был демонтирован и усо­
вершенствован (увеличена тяга до 20—
30 кгс). Автомобиль «Рак-7» с этим дви­
гателем демонстрировался 19 апреля
1930 г. на аэродроме Темпельхоф в Бер­
лине. Автомобиль двигался с шумом,
истекающая реактивная струя была
красноватой и дымной, что свидетель­
ствовало о неполном сгорании топли­
ва.

Валье полагал, что путь к космиче­
ским путешествиям начинается с ра­
кетного автомобиля, который должен
постепенно развиться в ракетоплан и
космический корабль. Этим, в частно­
сти, объясняется, почему Валье не стал
первым европейцем, запустившим жид­
костную ракету. Он сосредоточил свое
внимание на испытаниях собственных
10

Вверху. Ракетный автомобиль во время
испытательного пробега весной 1931 г.
Двигатель имеет усовершенствованную
систему подачи топлива, разработанную
А. Рудольфом. За рулем А. Пич.

Вверху. М. Валье, немецкий инженер,
который начал свою деятельность с уста­
новки твердотопливных ракет на гоноч­
ных автомобилях и буерах. Позже он об­
ратился к жидкостным ракетам. На фо­
тоснимке Валье в момент проведения
стендового огневого испытания.
ракетных
двигателей,
установленных
на управляемых человеком аппаратах.
К несчастью, исследования имели траги­
ческие последствия. В ночь на 17 мая 1930 г.
Валье и его помощники испытывали новый
двигатель, который предполагали демонстри­
ровать на автомобиле во время предстоящей
авиационной недели в Берлине. В качестве
топлива они использовали смесь воды и ди­
зельного топлива. Были проведены две экс­
периментальные поездки с соплом, имеющим
диаметр критического сечения 28 мм. Валье
настоял еще на одной поездке с соплом диа­
метром 40 мм и с повышенным давлением
в камере сгорания для получения тяга 100 кгс.
Во время испытания двигателя давление в
камере сгорания достигло 7 атм, и горение
в двигателе стало крайне неравномерным с
резкими взрывными толчками. Затем про­
изошел сильный взрыв, и зазубренный кусо­
чек стали рассек аорту Валье. Истекая кро­
вью, Валье умер.

После смерти Валье Рудольф усо­
вершенствовал его двигатель, уделив
особое внимание впрыску горючего и
окислителя. Это открыло дорогу новому
поколению ракетных двигателей. В кон­
струкции Валье — Риделя горючее по­
давалось через выдвинутую внутрь ка­
меры форсунку с мелкими отверстиями,
а жидкий кислород поступал через от­
верстия, расположенные вблизи стенки
камеры. В конструкции Рудольфа горю­
чее и окислитель подавались через коль­
цевые щели. Горючее, направленное к
стенке камеры сгорания, не только ох­
лаждало ее, но и предохраняло от во­
здействия окислителя (которое было
одной из причин прогаров стенки в кон­
струкции Валье — Риделя). Грибооб­
разная форма форсунки горючего спо­
собствовала
равномерному
смешению
впрыскиваемого топлива и, следователь­
но, очень ровному и спокойному горению
без опасности взрыва.
Путем изменения площади сечения
входных отверстий системы подачи топ­
лива можно было регулировать тягу дви­
гателя в процессе его работы. Такой
ракетный двигатель с переменной тягой
был построен и испытан в Куммерсдорфе и впоследствии установлен на само­
лете Не-112 фирмы «Хейнкель», кото­
рый совершил успешный испытатель­
ный полет в 1937 г.

Пионеры ракетной техники

Герман Оберт
Оберт, вдохновитель работ в Герма­
нии в области ракетостроения, был про­
фессором физики и математики. Он
родился в 1894 г. В 1923 г. он опубли­
ковал небольшую книгу «Die Rakete
zu den Planetraümen» («Ракета в меж­
планетном пространстве»), в которой
не только изложил фундаментальные
положения о движении ракет в косми­
ческом вакууме, но и доказал, что при
достаточной тяге ракета может быть
выведена на орбиту вокруг Земли. Так
же как Циолковский и Годдард, он ис­
следовал многие топливные комбина­
ции. Самой значительной из всех его
работ явилось детальное описание раке­
ты («Модель В»), которая, как он по­
лагал, может быть использована для ис­
следования верхней атмосферы. Хотя
эта ракета никогда не была построена,
она вызвала интерес к ракетной техни­
ке других талантливых исследователей,
и в 1927 г. группа энтузиастов основала
в Германии Общество межпланетных
сообщений.

Вверху. Профессор Г. Оберт излагает
одно из положений теории планет.

Члены общества приступили к раз­
работке небольших жидкостных ракет,
чтобы отработать основные принципы
проектирования.
На
основе
проекта
Оберта был разработан двигатель «Ке­
гельдюзе» (конический двигатель). Из­
готовленный из стали и меди, покры­
вающей его с внутренней стороны, дви­
гатель был неохлаждаемым и работал
на бензине и жидком кислороде.
Двигатель
«Кегельдюзе»
оказался
важным этапом в двигателестроении
Германии. Чтобы поддержать веру в но­
вую технику, Г. Оберт, Р. Небель и К. Ри­
дель подготовили стендовый экспери­
мент, который был проведен при строго
контролируемых условиях в соответст­
вии с требованиями Бюро стандартов.
Фон Браун и Р. Энгель помогли нала­
дить экспериментальную установку, и
23 июля 1930 г. была зарегистрирована
успешная работа двигателя «Кегель­
дюзе» в течение 90 с при постоянной
тяге 7 кгс и потреблении 6 кг жидкого
кислорода и 1 кг бензина.
Небель, который работал с Обертом
над ракетой для УФА, в дальнейшем
предложил, чтобы Общество межпланет­
ных сообщений построило ракету под
названием «Минимальная ракета» (со­
кращенно «Мирак») для проведения
экспериментов с жидкими топливами
при малых затратах. Корпус первой
ракеты «Мирак», являвшийся одновре­
менно баком окислителя, был изготов­
лен из литого алюминия и имел форму
цилиндра с обтекаемой носовой частью,
где был смонтирован предохранитель­
ный клапан. Внутри монтировался ко­
нусообразный ракетный двигатель, а
выступающая назад вдоль сопла кон­
струкция представляла собой металли­
ческую трубку, заправленную горючим.
На конце трубки имелся небольшой
бачок со сжатым углекислым газом для
подачи горючего в камеру сгорания.
Жидкий кислород подавался за счет
давления собственного пара. Испыта­
ния ракет серии «Мирак», а затем и
серии «Репульсор» проводились на по­
лигоне в Рейникендорфе в Берлине.
Некоторые ракеты были укомплекто­
ваны парашютами для возвращения их
на Землю.
Полеты ракет «Мирак» часто были
неудачными.
Теплота,
выделяющаяся
в ракетном двигателе, погруженном в
жидкий кислород, вызывала его интен­
сивное испарение, в результате разви­
валось высокое давление, которое раз­
рывало бак, несмотря на наличие пре­
дохранительного клапана. Поэтому бы­
ло решено создать ракету новой кон­
струкции, получившую название «Ре­
пульсор».

В первой ракете «Репульсор» (двух­
стержневой) жидкий кислород и горю­
чее заполняли две трубки из магния
такого же поперечного сечения, как и
в ракете «Мирак». Охлаждаемый водой
двигатель размещался в головной ча­
сти ракеты. Хотя ракета такой конст­
рукции была тяжелой, при испытаниях
она поднялась на высоту 18 м и мед­
ленно приземлилась. Единственной по­
ломкой было разрушение линии горю­
чего. В мае 1931 г. ракета «Репульсор»
меньшего веса с четырьмя хвостовыми
стабилизаторами из листового алюми­
ния достигла высоты 60 м, покрыв рас­
стояние 600 м.
В августе 1931 г. был разработан
новый вариант ракеты — одностержне­
вой «Репульсор». В этом варианте топ­
ливные баки были смонтированы в одну
линию, в то время как в двухстерж­
невом «Репульсоре» они располагались
параллельно. Установленный в голов­
ной части двигатель имел водяную ру­
башку с проточным охлаждением. Кон­
тейнер с парашютом был размещен ме­
жду хвостовыми стабилизаторами. Пер­
вая из этих ракет при запуске подня­
лась на высоту около 1 км, последу­
ющие образцы иногда достигали высо­
ты около мили (~1600 м), однако, не­
смотря на успехи, конец этих работ
был уже близок. Германия находилась
в тисках экономической депрессии, чис­
ло членов Общества межпланетных со­
общений быстро сокращалось, многие
жители кварталов, окружавших ракет­
ный полигон в Рейникендорфе, и город­
ские власти высказывали свое неудо­
вольствие тем, что запуски ракет про­
водились в городе. В результате Обще­
ство межпланетных сообщений распа­
лось и официально прекратило свое
существование в 1934 г.
Дальнейшее развитие ракетострое­
ния в Германии происходило при под­
держке военного ведомства. В 1932 г.
жидкостные ракеты были продемонст­
рированы группе офицеров на армей­
ском испытательном полигоне в Кум­
мерсдорфе. Пуски были успешными
лишь частично, иногда ракета разру­
шалась до раскрытия парашюта.

Иоганнес Винклер и Эйген Зенгер
Описание раннего периода развития
ракетной техники в Германии будет не­
полным, если не привести некоторых
данных об основателе и первом прези­
денте Общества межпланетных сообще­
ний Иоганнесе Винклере. С 1925 г. он
занимался проблемами ракетной техни­
ки. Он редактировал журнал Die Rakete
(«Ракета»),
издававшийся
Обществом
межпланетных сообщений. К экспери-

11

Пионеры ракетной техники

Вверху. Военнослужащий с одностерж­
невым «Репульсором» на полигоне в
Куммерсдорфе, 1932 г.
Слева. К. Ридель (1907—1944 гг.), веду­
щий исследователь Общества межпла­
нетных сообщений, осматривает двух­
стержневой «Репульсор», который совер­
шил успешный полет на полигоне в Рей­
никендорфе в 1931 г.

ментам с пороховыми ракетами он при­
ступил в 1928 г. В Высшей технической
школе в Бреслау Винклер изучал про­
цессы теплопередачи в камере сгорания,
работавшей на жидком кислороде и
спирте. Впрыскивание компонентов топ­
лива осуществлялось в направлении,
противоположном направлению истече­
ния продуктов сгорания.
В рамках шестимесячного контракта
с фирмой «Юнкерс» он провел класси­
фикацию всех известных пороховых
ракет, используя специальную конт­
рольно-измерительную аппаратуру для
регистрации их характеристик. Затем
он приступил к экспериментам, изго­
товив цилиндрическую камеру сгора­
ния с длинным коническим соплом. Ис­
следовал возможность применения ста­
ли и меди. Для тепловой защиты сте­
нок камеры Винклер использовал тон­
кий слой магнезитового огнеупорного
материала. Следует отметить, что Оберт
также применял этот материал в период
работы над одной из ракет. Впоследст­
вии по возобновленному контракту Винк­
лер провел натурные испытания гид­
росамолета с ракетными двигателями
для фирмы «Юнкерс». Срок этого кон­
тракта истек в апреле 1931 г.
В этом же году молодой австрий­
ский инженер д-р Эйген Зенгер присту­
пил к серии экспериментов с ракетны­
ми двигателями, используя оборудова-

12

ние Венского университета. Созданный
им ракетный двигатель имел сфериче­
скую камеру сгорания диаметром 5 см
и сопло длиной 25,4 см. Камера сгора­
ния и часть сопла были окружены ох­
лаждающей рубашкой, в которую по­
давалось легкое нефтяное горючее. За­
тем горючее поступало в камеру, где
сгорало в смеси с газообразным или
распыленным жидким кислородом. На­
сос горючего фирмы «Бош» типа ис­
пользуемых в дизельных двигателях
прокачивал горючее через охлажда­
ющую рубашку при высоком давлении.
В результате внутренняя стенка каме­
ры не только охлаждалась, но и раз­
гружалась, так как в отличие от на­
ружной стенки камеры она находилась
под действием разности давлений в ка­
мере сгорания и в охлаждающей ру­
башке и, следовательно, могла быть
более тонкой. Чем тоньше стенка ка­
меры, тем меньше ее тепловое сопро­
тивление и лучше условия охлаждения.
Таким образом, повышение давления
подачи привело не только к повыше­
нию эффективности двигателя вслед­
ствие возрастания скорости истечения
и тяги, но и обеспечило большую про­
должительность его надежной работы
(без местных перегревов и сквозных
прогаров).
Зенгер провел огневые стендовые
испытания двигателя в горизонтальном

Вверху. И. Винклер (1897—1947 гг.)
возле своей ракеты HW-1, заправленной
жидким метаном и жидким кислородом.
Полагают, что это первая жидкостная
ракета, запущенная в Европе.
положении,
использовав
специальную
систему его подвески и измерения тя­
ги, и сообщил, что им получены зна­
чения тяги около 25 кгс и времени ра­
боты более 15 мин (в одном случае
полчаса!). Однако появление при рабо­
те двигателя яркого пламени в выход­
ном сечении сопла свидетельствовало
о неполном сгорании, и это заставило
Зенгера обратить особое внимание на
геометрию камеры сгорания и занять­
ся детальным изучением газодинамики
внутрикамерных процессов.

Пионеры ракетной техники
клапаны окислителя и горючего имеют
течь. Никто не подозревал, что электрон
корродирует при воздействии морской
воды. Энгель позже писал: «Мы реши­
ли рискнуть и продуть корпус ракеты
азотом непосредственно перед запус­
ком. Это было сделано, но, по-видимому,
недостаточно тщательно. Когда был
включен воспламенитель, между внеш­
ней обшивкой ракеты, баками и каме­
рой сгорания еще оставалось достаточ­
но взрывчатой смеси, и наша «прек­
расная» ракета разорвалась на куски».
Все были глубоко разочарованы. Винк­
лер вернулся на фирму «Юнкере».
Энгель пытался продолжить работу в
рамках добровольного общества.

Работы группы фон Брауна

Вверху. Ракета HW-2, созданная в 1932 г.
И. Винклером и его сотрудниками. Хотя
при проектировании ракеты не были до­
пущены ошибки, ракета взорвалась.

Тем временем ободренный резуль­
татами испытаний ракеты HW-1 Винк­
лер приступил к созданию большой ра­
кеты на жидком кислороде и метане,
которая, как он полагал, могла достичь
высоты 5000 м. По предложению Хюк­
келя, который финансировал работы
Винклера и некоторые работы Небеля
в области ракет, было решено переве­
сти лабораторию Винклера из Дессау
на ракетный полигон в Рейникендорфе,
чтобы объединить их в единый центр

и получить максимальную пользу при
ограниченных ресурсах. Объединенная
исследовательская
организация
полу­
чила название: Винклеровский иссле­
довательский институт реактивного дви­
жения. Вместе с Энгелем и другими
специалистами Винклер создал ракету
HW-2, которая имела длину 1,9 м и
для своего времени отличалась высо­
ким техническим совершенством. Топ­
ливные клапаны ракеты были изготов­
лены из нового сплава алюминия с
магнием — электрона.
Винклер получил разрешение запус­
тить ракету HW-2 на Балтийском по­
бережье Восточной Пруссии. Однако
когда утром 6 октября 1932 г. стар­
товая команда заправляла ракету топ­
ливом, было обнаружено, что пусковые

Дальнейшее развитие ракетной тех­
ники в Германии было связано с ра­
ботами другой группы Общества меж­
планетных сообщений — группы Ри­
деля, Небеля и фон Брауна. Армия
проявляла явный интерес к работам в
области ракетной техники, но разви­
вать исследования в рамках Общества
межпланетных сообщений не была на­
мерена. Более целесообразным оказа­
лось подробное изучение характеристик
ракет на собственных испытательных
стендах. В 1933 г. Управление воору­
жений образовало специальное подраз­
деление по ракетной технике под ру­
ководством Дорнбергера. Фон Браун,
был назначен руководителем работ по
жидкостным ракетам. Его лаборатория
занимала одну половину бетонирован­
ного бункера, в другой половине прово­
дили
исследования
твердотопливных
ракет, а штат сотрудников на первых
порах состоял из одного механика.
В январе 1933 г. удалось создать охлаж­
даемый водой ракетный двигатель, ко­
торый при стендовых испытаниях раз­
вивал тягу 140 кгс в течение минуты.
Военное ведомство охотно поддер­
живало работы по созданию жидкост­
ных ракет, которые стали развиваться
быстрыми темпами. В первой ракете
А-1, предназначенной для летных ис­
пытаний, был использован ракетный
двигатель с регенеративным охлажде­
нием и тягой 300 кгс, который работал
на жидком кислороде и спирте.
Однако во время стендовых испыта­
ний двигатель взорвался, так как в
его камере сгорания в результате за­
держки
воспламенения
накопилась
взрывчатая смесь (обычная причина
аварий в ранних конструкциях жидко­
стных двигателей).
Было решено не продолжать отра­
ботку ракеты А-1, а заново ее пере­
проектировать. В частности, было ре-

13

Пионеры ракетной техники
шено перенести маховик из носовой
части ракеты в плоскость вблизи цент­
ра тяжести баков. Маховик предназ­
начался для стабилизации ракеты от
воздействий внешних возмущений. В
ракете еще не применялись воздушные
стабилизаторы или газовые рули. Две
ракеты А-2, запущенные в декабре
1934 г. с о-ва Боркум в Северном море,
достигли высоты 1,5—2 км.
Следующим шагом в работах по
жидкостным ракетам явилось создание
ракеты А-3 — первой немецкой ракеты,
имевшей гиростабилизированную плат­
форму с акселерометрами, электриче­
ские сервомоторы и молибденовые га­
зовые рули. Такая схема позволила от­
казаться от наклонной пусковой уста­
новки и запускать ракеты, установлен­
ные вертикально на хвостовом оперении,
так как управление полетом при малых
скоростях обеспечивалось газовыми ру­
лями. Экспериментальные запуски ракет
А-3 были проведены осенью 1937 г. с
о-ва Грейфсвальдер-Ойе в Балтийском
море, но они оказались неуспешными
из-за отказов системы управления.
Фон Браун пополнил состав своей
группы, включив в нее ряд специали­
стов, в том числе некоторых сотрудни-

Вверху. С. П. Королев (1907—1966 гг.) —
советский ученый и конструктор в об­
ласти ракетостроения и космонавтики,
основоположник практической космо­
навтики. Под его руководством была со­
здана
советская
межконтинентальная
баллистическая ракета Р-7, которая вы­
вела. на орбиту первый спутник.

14

ков Валье. После смерти Валье его груп­
па продолжала работать во главе с В. Ри­
делем под покровительством военного
ведомства
в
акционерном
обществе
«Индустригазфервертунг» в Бритце близ
Берлина в обстановке строгой секрет­
ности. Решение военного ведомства об
объединении группы Риделя с группой
фон Брауна в Куммерсдорфе еще более
активизировало работы по жидкостным
ракетам. В связи с намерением этоговедомства практически применить жид­
костные ракеты был разработан новый
проект — ракета А-5. Начиная с 1933 г.,
военное ведомство Германии получало
в свое распоряжение значительно боль­
шие ассигнования. Ракетные двигатели
стали устанавливать на самолетах ВВС
Германии. Сухопутные войска стали
проявлять интерес к баллистическим
ракетам как средству повышения даль­
ности действия артиллерии. В связи с
этим было решено организовать глав­
ный ракетный исследовательский центр
вблизи деревни Пенемюнде на Балтий­
ском побережье Германии, где можно
было запускать ракеты на дальность

Вверху. «ГИРД-Х», первая советская
жидкостная ракета, совершившая полет
25 ноября 1933 г. В группе (крайний
слева) С. П. Королев, позже — Глав­
ный конструктор советских космических
кораблей.
Справа. Модель ракеты «ГИРД-09», за­
пущенной 17 августа 1933 г. Ракета
спроектирована М. К. Тихонравовым
(1900—1974 гг.), который работал над
первым спутником и космическим кораб­
лем «Восток».

более 300 км. Огромный по масштабам
того времени центр, который сооружа­
ли в течение двух лет, был оснащен со­
вершенным лабораторным оборудова­
нием и испытательными стендами. Ра­
кетное подразделение было переведе­
но в Пенемюнде в апреле 1937 г.
В Пенемюнде была завершена раз­
работка проекта ракеты А-5 и первые
ее запуски без системы управления бы­
ли проведены летом 1938 г. с о-ва
Грейфсвальдер-Ойе. Первый пуск с си­
стемой управления был отложен до
осени 1939 г. и прошел успешно.

Исследования в СССР 1
Активные исследования и разра­
ботки в области ракетной техники про­
водились в СССР. 17 августа 1933 г.
московской группой изучения реактив­
ного движения (ГИРД) была успешно
запущена ракета «ГИРД-09», работав­
шая на топливе жидкий кислород —
отвержденный бензин. Ракета достигла
высоты около 400 м. 25 ноября 1933 г.
1 О развитии ракетно-космической тех­
ники в СССР в период 1917—1945 гг. см.
приложение, с. 269.— Прим. ред.

Пионеры ракетной техники
ту гироскоп диаметром 10,2 см с осью
вращения, совпадающей с продольной
осью ракеты. Гироскоп сохранял верти­
кальное направление оси вращения, и
когда ракета отклонялась на 13° от
вертикали,
электрические
контакты
включали устройство, приводящее в дей­
ствие один из четырех аэродинами­
ческих рулей и одновременно один из
четырех
металлических
дефлекторов,
вводившихся в струю истекающих га­
зов. В результате заданное положение
оси ракеты восстанавливалось.
Первый запуск управляемой ракеты
был осуществлен Годдардом 19 апреля
1932 г. Хотя ракетный двигатель при
запуске выключился и ракета поднялась
только на 40 м, после падения ракеты
на Землю было установлено, что упра­
вляющие дефлекторы работали, по­
скольку они оказались нагретыми.
В последующие годы Годдард раз­
работал новые ракеты с автоматиче­
ской стабилизацией. Одна из его ракет,
запущенная 8 марта 1935 г., имела
маятниковое устройство, которое да-

Внизу. Одна из управляемых ракет
Р. Годдарда, построенная в 1934—1935 гг.
Показаны камера сгорания, сопло и руле­
вая система для управления движением.
Вверху. Немецкая ракета А-3, подготов­
ленная для наземных испытаний на ис­
пытательном полигоне в Куммерсдорфе
в 1937 г. Ракеты А-3 запускались с о-ва
Грейфсвальдер-Ойе в Балтийском море,
но полеты были неудачными.

был осуществлен пуск ракеты «ГИРДX», в которой было использовано топ­
ливо жидкий кислород — этиловый
спирт и которая поднялась на высоту
80 м.
В эти же годы в Советском Союзе
были разработаны совершенные и на­
дежные жидкостные ракетные двига­
тели, которые могли быть использова­
ны в двигательных установках само­
летов. В 1937 — 1938 гг. ракетный дви­
гатель ОРМ-65 на азотной кислоте и
керосине, созданный В. П. Глушко, ус­
пешно прошел 30 стендовых огневых
испытаний на ракетоплане РП-318-1,
спроектированном С. П. Королевым. В
1939 г. были проведены два летных ис­
пытания небольшой, запускаемой с ре­
активной установки беспилотной раке­
ты типа 212 с двигателем ОРМ-65.
В 1940 г. был совершен пилотируемый

полет на ракетоплане РП-318-1 с дви­
гателем,
являющимся
модификацией
ОРМ-65.

Достижения Годдарда
Следует отметить, что Годдард, за­
трачивая значительно меньше ассигно­
ваний, чем группа фон Брауна, также
достиг значительных успехов в разра­
ботке управляемых жидкостных ракет.
Американский инженер начал свои раз­
работки в 1932 г., установив на раке-

вало сигналы на включение органов
управления, когда ось ракеты отклоня­
лась более чем на 10° от вертикали.
Ракета достигла скорости более 1100
км/ч и пролетела 2700 м. Позже в том
же месяце ракета Годдарда длиной
4,5 м достигла высоты 1460 м и про­
летела 4000 м со средней скоростью
885 км/ч. В ней использовались ги­
роскоп и газовые рули. Летом 1937 г.
Годдард испытал ракету с кардановой
подвеской двигателя.

15

громные успехи в развитии ракетной
техники связаны с применением жид­
ких топлив, которые К. Э. Циолковский
предложил еще в конце 19-го столе­
тия. Ракеты на жидком топливе можно раз­
делить на два основных класса: 1) ракеты,
использующие двухкомпонентное топливо, в
которых горючее и окислитель хранятся
раздельно и смешиваются при поступлении
в камеру сгорания; 2) ракеты, использу­
ющие однокомпонентные топлива, в которых
горючее и окислитель объединены в одном
веществе. К последнему классу относятся
все твердые ракетные топлива, но сущест­
вуют также и жидкие однокомпонентные
топлива.
Компоненты жидких топлив подаются
из баков в камеру сгорания либо под дей­
ствием давления вытеснительного газа, либо
с
помощью
насосов.
Двухкомпонентные
жидкие топлива имеют более высокие энер­
гетические характеристики по сравнению с
твердыми топливами. Они обладают также
тем преимуществом, что тягу двигателей на
жидких топливах можно довольно просто
регулировать путем изменения их расхода
гидравлическими дроссельными устройствами.
Однако, как быстро обнаружили пионеры
ракетной техники, при работе двигателей на
жидких топливах довольно часто наблюда­
лись прогары стенок камеры сгорания и
сопла. Чтобы решить эту проблему, первые
экспериментальные образцы двигателей снаб­
жались водяными рубашками охлаждения.
Но позднее было предложено регенеративное
охлаждение, когда часть горючего поступает
в рубашку охлаждения, протекает вдоль сте­
нок камеры сгорания сопла, снимая тепло­
вые потоки, а затем поступает в камеру
сгорания, где смешивается с окислителем.

О

Окислитель
Продукты
сгорания

10 «Мирак-1», 1930 г. Пер­
вая из серии ракет на двух­
компонентном топливе,
разработанных К. Риделем
и Небелем (Общество меж­
планетных сообщений).
Топливо — жидкий кисло­
род — бензин, вытесни­
тельный газ — углекислота.

1 Первый проект косми­
ческого корабля Циолков­
ского, 1903 г. Топливо —
жидкий водород и жидкий
кислород. Герметичная ка­
бина и газовые рули для
управления вектором тяги.
2 Проект Циолковского,
1914 г. Развитие концепции
1903 г. Особенность про­
екта — применение двух­
стенной конструкции, гер­
метичной кабины и газовых
рулей для управления век­
тором тяги.
3 Один из эскизов ракеты
Циолковского, 1915 г. По­
казаны пусковые клапаны
жидкого кислорода и жид­
кого водорода.
4 Проект Годдарда, 1926 г.
Первая жидкостная ракета
(топливо — жидкий кисло­
род и бензин), совершив­
шая полет. Спиртовая го­
релка,
расположенная
между баками, предназна­
чалась для ускорения испа­

12 Экспериментальный
двигатель Зенгера, 1931 —
1932 гг. Испытанный на
стенде, двигатель отли­
Вытеснительный
чался
тем, что горючее
Горючее
газ
(легкое нефтяное масло)
подавалось в камеру сгора­
Элементы
ния диаметром 5 см насо­
Вода
конструкции
сом через охлаждающую
рубашку. Окислитель — га­
зообразный или жидкий
11 «Мирак-3», 1931 г. Усо­
вершенствованный проект
кислород.
с камерой сгорания, окру­
13 Двухстержневой
женной рубашкой, напол­
«Репульсор», 1931 г. Об­
ненной водой. Вытесни­
разец
летающей ракеты,
тельный газ для бензина —
созданный Обществом
азот; показан предохрани­
межпланетных
сообще­
тельный клапан в верхней
ний на основе ракет «Ми­
части бака окислителя.
рак». Двигатель в головной

6 «Модель В» — проект
двухступенчатой иссле­
довательской ракеты Обер­
та, которая стимулировала
развитие ракетостроения в
Германии. Эта ракета име­
ла стабилизирующие рули.
Топливо первой ступени —
смесь спирта с водой и
жидкий кислород (спирто­
водная смесь также ис­
пользовалась для охлаж­
дения камеры сгорания и
горловины сопла). Топливо
второй ступени — жидкий
кислород (в тороидальном
баке) и жидкий водород
(в носовом конусе).

рения жидкого кислорода.
Через шланг, который от­
соединялся в момент стар­
та, производилась подпитка
бака жидким кислородом.
Поплавковые пробковые
клапаны, свободно пропу­
ская газы, предохраняли
трубопроводы от попадания
в них жидких компонентов
топлива. Подача горючего
и окислителя в воспламе­
нитель регулировалась
игольчатыми клапанами.
5 «Кегельдюзе» (кониче­
ский двигатель) Оберта,
1929—1930 гг. Один из
первых экспериментальных
ракетных двигателей, раз­
работанных в Обществе
межпланетных сообщений.
Двигатель, работавший на
жидком кислороде и бензи­
не, состоял из двух частей,
стянутых болтами. На
основе этого двигателя бы­
ла разработана серия ракет
«Мирак».

части ракеты охлаждался
водой и работал на бензине
и жидком кислороде. Вы­
теснительный газ — СО2.
14 Одностержневой
«Репульсор» (1931 г.) с
тандемной схемой топлив­
ных баков (бензинового и

7 Ракетные двигатели
Валье, В. Риделя и Рудоль­
фа 1930—1931 гг. Топли­
во — смесь дизельного топ­
лива с водой и жидкий
кислород.
Вверху — двигатель имел
форсуночную головку с
мелкими круглыми отвер­
стиями. Нерегулируемое
горение было причиной фа­
тального взрыва. Внизу —
усовершенствованная Ру-

кислородного). Охлаждае­
мый водой двигатель раз­
мещен в головной части
ракеты; вытеснительный
газ — СО2. Возвращение
ракеты на парашюте.
15 Ракетный двигатель
ракеты «Репульсор». Ввер­
ху — охлаждаемый водой
двигатель 1931 г., работа­
ющий на бензине и жидком
кислороде. Внизу — ох­
лаждаемый горючим дви­
гатель 1932 г., работающий
на тех же компонентах.
16 «ГИРД-Х» — первая со­
ветская жидкостная раке­
та, совершившая полет 25
ноября 1933 г. после раке­
ты «ГИРД-09». Компо­
ненты топлива — спирт и
жидкий кислород (В ра­
кете «ГИРД-09» использо­

валось гибридное топли­
во — жидкий кислород и
отвержденный бензин.) В

дольфом форсуночная си­
стема с кольцевыми щеля­
ми обеспечившая более
равномерное распыление
топлива. Полная длина дви­
гателя 40 см.
8 Ракета Хюккеля-Вин­
клера HW-1, совершившая
в феврале 1931 г. первый
полет в Европе. Топливо —
жидкий кислород И ЖИДКИЙ
метан.

Внизу — ОРМ-65, 1936 г.
Топливо — керосин и азот­
ная кислота; электроискро­
вое зажигание. Предназна­
чался для ракетоплана
РП-318 и крылатой ракеты
КР-212. Тяга 50—175 кгс,
масса 14,3 кг, длина
46,5 см.
разработке ракеты участво­
вал С. П. Королев. Вы­
теснительный газ — сжа­
тый воздух, камера сго­
рания окружена рубашкой;
охлаждение жидким кисло­
родом. Двигатель ОР-2
Цандера развивал тягу
70 кгс. Длина ракеты 2,2 м,
стартовая масса 29,5 кг.
Достигла высоты ~80 м.
17 Советские ракетные
двигатели В. П. Глушко.
Вверху — ОРМ-52, 1933 г.
Топливо — керосин и азот­
ная кислота, охлаждение
регенеративное. Предназ­
начался для ракет и мор­
ских торпед. Тяга 250—
310 кгс, масса 14,5 кг,
длина 45 см.

18 и 19 Ракеты А-3 (сле­
ва) и А-5 (справа), создан­
ные в 1936—1939 гг.. Топ­
ливо — этиловый спирт и
жидкий кислород; вытесни­
тельный газ — азот. Осо-

9 HW-2. 1932 г. Более со­
вершенная ракета, снаб­
женная стабилизаторами.
Ее особенность — примене­
ние электроискрового
воспламенения после
открытия клапанов жидко­
го кислорода и метана. Ра­
кета взорвалась на пуско­
вом столе. Длина 1,9 м,
диаметр 40 см.

бенность этих ракет — при­
менение газовых рулей для
управления вектором тяги.
Немецкая ракета
А-4 («Фау-2»)
1 Головной взрыватель,
2 Взрывная трубка.
3 Боевая головка (мас­
са 975 кг).
4 Основной электриче­
ский взрыватель.
5 Отсек из фанеры.
6 Баллоны с азотом.
7 Силовой набор.
8 Бак с этиловым спир­
том и водой. Макси­
мальная масса 4170 кг.
9 Спиртовой клапан.
10 Бак жидкого кислорода.
Максимальная мас­
са 5530 кг.
11 Изолированный трубо­
провод для подачи
этилового спирта.
12 Силовой элемент.
13 Турбонасос.
14 Выхлоп турбины.
19 Труба горючего для
регенеративного охлаж
дения камеры сгорания.
16 Главный клапан го­
рючего.
17 Камера сгорания.
Тяга 25 000 кгс.
18 Главный клапан жид­
кого кислорода.
19 Графитовый газовый
руль (4 шт.).
20 Аэродинамический
руль (4 шт.).
21 Антенна.
22 Парогенератор для
привода насосов.
23 Бак перекиси водорода.
Максимальная мас­
са 170 кг.
24 Изоляция из стекло­
ваты.
25 Оборудование системы
управления и радиоконтроля.
26 Отсек приборов.
Технические характе­
ристики
Длина 14 м.
Максимальный диаметр
корпуса 168 см.
Размах крыльев стаби­
лизатора 3,57 м.
Стартовая масса
12 870 кг.
Скорость в конце актив­
ного участка 1585 м/с.
Высота траектории 96 км.
Дальность 306—320 км.

Пионеры ракетной техники

Вверху. Ракета А-4 (экспериментальный
образец 10) при запуске с испытатель­
ного стенда в Пенемюнде в январе
1943 г. взорвалась на пусковом столе
через 2,5 с после воспламенения.

Внизу. Немецкий подвижный пульт
управления запуском на полугусеничном
ходу транспортирует пусковой стол для
«Фау-2». (Английская операция «Бэк­
файр», Куксхафен, октябрь 1945 г.)

Вверху. Первая из трех ракет «Фау-2»,
запущенная в рамках операции «Бэк­
файр». «Цель» была расположена в Се­
верном море в 74 км северо-западнее
Рингкёбинга (Дания).

Удачный запуск ракеты А-4
Успешные запуски ракеты А-5 от­
крыли дорогу крупной артиллерийской
ракете А-4, которая была разработана
группой фон Брауна по заданию Уп­
равления вооружений. Такое название
было дано ракете, способной доставлять
боевую головку массой 1 т на расстоя­
ние 275 км. Размеры ракеты выбирались
из условия возможности транспорти­
ровки ее по железнодорожным тунне­
лям Европы, это было главным факто­
ром, определяющим ее характеристики.
Вначале ракета А-4 не предназначалась

18

для обстрела Лондона. Эта ее зада­
ча была определена позже по указа­
нию немецкого верховного командо­
вания.
Двигатель ракеты А-4 развивал тягу
25 тс. Он работал на жидком кислороде
и этиловом спирте и имел турбонасос­
ный агрегат, приводимый в действие
продуктами разложения перекиси во­
дорода в присутствии катализатора —
перманганата калия. Система управле­
ния ракеты была построена на основе
трехосной гироплатформы; в качестве
исполнительных
органов
использова-

лись газовые и аэродинамические рули.
Первая попытка запуска А-4 весной
1942 г. вызвала большое разочарование.
Ракета опрокинулась и взорвалась на
старте. Ракета № 2 взлетела, преодо­
лела звуковой барьер, но после 36 с
отклонилась от курса и упала в 1300 м
от старта. Запуск ракеты № 3 в ав­
густе 1942 г. закончился также неудач­
но, она разрушилась в воздухе. После
проведения ряда доработок приборного
отсека 3 октября 1942 г. из Пенемюнде
была запущена четвертая ракета А-4.
На этот раз полет ракеты был нор­
мальным: достигнув высоты 85 км, она
упала на Землю на расстоянии 190 км
от старта.
Когда в сентябре 1944 г. начались
атаки «Фау-2» на Лондон, геббельсов­
ская пропагандистская машина воз­
вестила миру о создании второго ору­
жия возмездия (первым подобным ору-

Пионеры ракетной техники
жием — «Фау-1» — была летающая
бомба «Фи-103»).

Крылатая ракета «Фау-2»
Стремление
увеличить
дальность
ракеты А-4 преследовало двоякую цель.
Одной было удовлетворение требований
военных, вторая отражала энтузиазм
группы проектантов в области космиче­
ских полетов. Первым шагом являлась
установка на ракете А-4 стреловидных
крыльев и увеличенных аэродинамиче­
ских рулей. Теоретически такая ракета
в полете могла бы планировать на рас­
стояние до 600 км.
Два экспериментальных полета кры­
латых ракет, названных А-4Ь, были
произведены в Пенемюнде в 1944 г.
Первый запуск был полностью неудач­
ным. Вторая ракета успешно набрала
высоту, однако при входе в атмосферу
у нее оторвалось крыло. После окон­
чания войны в Европе в 1945 г. офи­
церы разведывательной службы США

были немало удивлены, обнаружив сре­
ди документов из Пенемюнде чертежи
больших двухступенчатых ракет. На
одном из чертежей была изображена
ракета А-4 с крыльями, установлен­
ная в носовой части ускорителя, пред­
назначенного для создания стартовой
тяги, превышающей 180 тс. Это был
проект А-9/А-10, который пенемюнд­
ская группа разработала в 1941 —1942 гг.
Ракета А-9 после отделения от первой
ступени А-10 должна была пролететь
около 5000 км, планируя в атмосфере.
При обеспечении соответствующей тя­
ги имелась возможность атаковать цели
на Атлантическом побережье Америки
со стартовых позиций, расположенных
в Западной Франции или Португалии.

Справа. Крылатая ракета А-4b на старто­
вом столе в Пенемюнде, 1944г.

Проект А-9/А-10
После отделения первой
ступени на высоте 60 км
неуправляемая крылатая
ракета А-9 достигает ско­
рости в конце активного
участка около 10 000 км/ч.
После прохождения вер­
шины траектории и возвра­
щения в плотные слоя ат­
мосферы с помощью аэро­
динамических рулей пре­
кращалось пикирование,
и последующее движение
ракеты происходило в
виде серии последователь­
ных погружений в атмо­
сферу. Такая схема полета
позволяла рассеивать в ок­
ружающее пространство
тепло, выделяющееся
вследствие трения ракеты о
воздух, н увеличить даль­
ность полета до 5000 км,
конечно, ценою снижения
скорости у цели. А-4Ь име­
ли стреловидные крылья
и развитые поверхности
руля высоты, увеличиваю­
щие предположительно
их дальность на 250 км.
На рисунке ракета А-9/
/А-10 сравнивается по
размерам с ракетой «Мер­
курий-Атлас».

настоящее время не существует
единого мнения относительно того,
где проходит граница космоса.
Некоторые ученые считают, что
космическое пространство начинается
в интервале высот 1000—3200 км над
поверхностью Земли. В этой обла­
сти столкновениями между молекулами
атмосферных газов можно пренебречь;
плотность атмосферы ничтожно мала и
составляет 1 —100 частица/см3 (на
уровне моря плотность атмосферы 10 18
частица/см3); наиболее легкие молеку­
лы (например, водород) освобожда­
ются от силы земного притяжения.
Другие ученые считают, что грани­
цей космоса следует считать высоты
120—160 км, на которых атмосфера
становится настолько разреженной, что
средняя длина свободного пробега мо­
лекул соизмерима с характерными раз­
мерами движущихся тел, и аэродина­
мические методы описания течений,
базирующиеся
на
представлении
о
сплошной среде, становятся непригод­
ными.
В течение многих лет изучение ат­
мосферы и наблюдения земной поверх­
ности производились с помощью ап­
паратуры, установленной на шарахбаллонах, самолетах и аэростатах. В
конце второй мировой войны потолок
наиболее совершенных самолетов до­
стигал 8—10 км, а аэростаты могли под­
ниматься на высоту до 30 км.
Развитие ракетной техники настоя­
тельно требовало изучения состава и
свойств атмосферы на больших вы­
сотах. За последние два года войны в
Германии были разработаны планы ис­
пользования ракеты А-4 для иссле­
дования верхней атмосферы. В научноисследовательском
институте
физики
стратосферы была разработана и ис­
пытана аппаратура для регистрации
ультрафиолетового излучения Солнца,
радиационных потоков, записи давле­
ния и температуры на разных высотах,
а также для отбора проб воздуха. Что­
бы проверить летные характеристики
ракеты в вертикальном полете, были за­
пущены две ракеты (без приборов).
Однако в последний период войны ис­

В

20

следовательские полеты ракет А-4 бы­
ли отменены.
После
окончания
войны
ракеты
А-4 и их системы были вывезены в
США, Англию, Францию и СССР.
В СССР вывезенные из Германии
технические материалы и ракеты A-4s
были частично использованы при раз­
работке ракеты Р-1, которая положила
начало серии советских ракет для ис­
следования верхней атмосферы. 24 мая

1949 г. состоялся первый полет ракеты
Р-1А, на которой были установлены
два контейнера массой по 80 кг каж­
дый с научно-исследовательской аппа­
ратурой. Контейнеры были снабжены
парашютами, раскрывавшимися при их
снижении до высоты 20 км. В 1949—
1956 гг. были созданы и испытаны дру­
гие модифицированные ракеты этой
серии: Р-1Б, Р-1В, Р-1Д, Р-1Е. Масса
исследовательской аппаратуры на ра­
кетах Р-1Б и Р-1В составляла 1160 кг,
на ракетах Р-1Д и Р-1Е— 1500—
1800 кг. Всего за этот период было
произведено 18 успешных пусков. До
высот 110 км были проведены иссле­
дования атмосферы, космического из­
лучения, спектрального состава излу­
чения Солнца, жизнедеятельности жи­
вотных и т. п.
Ракета Р-2А новой серии с общей
массой полезного груза 2200 кг достиг­
ла высоты 212 км. Ракету запускали
в период 1957—1960 гг. (11 успешных
пусков). Ракета служила для иссле­
дования верхней атмосферы, фотогра­
фирования спектра Солнца, проведе­
ния медико-биологических исследова­
ний и отработки системы спуска (при­
земления) аппаратуры и животных.
Осенью 1945 г. детали и узлы в
количестве, достаточном для сборки
100 ракет A-4s, были доставлены из
Германии в США во вновь созданный
испытательный центр в Уайт-Сэндсе
(шт. Нью-Мексико). Запуски этих ра­
кет производились с целью накопле­
ния данных о физических и радиаци­
онных условиях в верхней атмосфере,
а также для тренировки американских
Атмосфера Земли
Атмосфера Земли состоит
из нескольких слоев. Наи­
более важными являются:
А — тропосфера, В —
стратосфера, С — мезо­
сфера, D — термосфера,
Е — экзосфера. Нижние
слои показаны справа в
увеличенном
масштабе.
Обозначены
максимальные
высоты, достижимые раз­
личными исследователь­
скими аппаратами. Атмо­
сферные газы поддержи­
вают жизнь на Земле и за­
щищают нас от опасной
радиации и космических

частиц. Ионосфера, об­
ласть электрически заря­
женных частиц, располо­
жена между областями
В и Е. В ее состав входят
отражающие слои D, Е,
F1 и F2, сформированные
проникающими туда
ультрафиолетовыми и
рентгеновскими лучами.
Их структура изменяется
в зависимости от темпе­
ратуры и времени суток
(день— ночь). Спутники
позволили человеку впер­
вые исследовать эти обла­
сти верхней атмосферы.

Начало космической эры
гражданских и военных специалистов
в сборке, испытаниях и запуске крупно­
размерных ракет.
Первая из ракет A-4s, доставившая
научную аппаратуру для регистрации
космических лучей на высоту 112 км,

была запущена 10 мая 1946 г. За этим
пуском в течение этого года после­
довало несколько других как с аварий­
ными, так и с успешными исходами.
Однако система сопровождения раке­
ты, телеметрия, научная аппаратура и

Вверху.

Вверху. Советские геофизические раке­
ты в павильоне ВДНХ в Москве. На пе­
реднем плане ракета, выводившая под­
опытных животных — собак — в ближ­
ний космос. Сзади — ракета, выводив­
шая капсулу с приборами на большую
высоту.

Трофейная немецкая ракета
А-4, поднявшая научные приборы в
верхнюю атмосферу. Запуск произведен
в Уайт-Сэндсе (шт. Нью-Мексико).
Наибольшая высота, достигнутая в США
ракетой А-4, составила 212 км.

техника возвращения на парашюте уже
достигли такого совершенства, что уда­
лось собрать большое количество цен­
ных научных данных о верхней атмо­
сфере. В космических экспериментах
были заинтересованы правительствен­
ные исследовательские организации, во­
оруженные силы и промышленность.
16 января 1947 г. была собрана группа
экспертов по исследованию верхней
атмосферы с помощью ракеты A-4s,
чтобы обсудить имеющиеся запросы
и установить приоритеты для полетов.
Семь специально приспособленных
ракет A-4s были использованы Груп­
пой авиационных материалов ВВС США
и Лабораторией космической медицины.
В этих полетах в носовом конусе ра­
кеты размещали небольшие контейне­
ры, возвращаемые на Землю с по­
мощью парашюта. В контейнерах нахо­
дились насекомые и растения для изу­
чения влияния на них радиации на
больших высотах. Несколько ракет под­
нимали в космос животных (мышей и
обезьян), однако число возвращаемых
объектов было небольшим вследствие
непрерывных повреждений механизма
разделения и парашютной системы.
Располагая ракетами А-4, США
смогли также провести первые экспе­
рименты с большими двухступенчаты­
ми ракетами, проект которых был пред­
ложен полковником (позже генералмайором) X. Н. Тофтоем. Ракета «Бам­
пер», восемь образцов которой были
запущены в период 1947—1950 гг.,
включала ракету А-4 в качестве первой
ступени и трехсоткилограммовую ис­
следовательскую ракету «ВАК-Корпорал» в качестве второй ступени. На не­
скольких образцах второй ступени бы­
ла установлена аппаратура для изме­
рения
температуры
и
космической
радиации на высотах, не достижимых
для ракеты А-4, запускаемой отдельно.
Ракета «Бампер-5», запущенная 24 фев­
раля 1949 г., достигла высоты 393 км,
рекордной для того времени. Две по­
следние ракеты «Бампер» были запу­
щены с нового испытательного полиго­
на в Лонг-Рэйндже (теперь Восточный
испытательный полигон ВВС США).
С начала Международного геофи­
зического года (МГГ) 1957—1958 гг.
исследовательские
ракеты
получили

Слева. Первый запуск с мыса Канаверал
исследовательской ракеты LC-3 («Фау-2»/'
«ВАК-Корпорал»). В те годы не было
еще системы сопровождения ракет и ра­
диотелеметрии. Пусковым столом слу­
жила бетонная плита, башней обслу­
живания — строительные леса.

21

Начало космической эры
дальнейшее развитие как средство ис­
следования областей космического про­
странства, окружающего земной шар.
В течение этого периода исследова­
тельские ракеты появились в таких
странах, как Франция, Япония, Канада
и Австралия. Исследовательские ра­
кеты оказались особо ценными при про­
ведении метеорологических наблюде­
ний в масштабах всего земного шара.
В настоящее время разработаны совер­
шенные образцы исследовательских ра­
кет, позволяющие доставлять научную
аппаратуру на требуемые высоты.

Век спутников
Международный геофизический год
вызвал к жизни новое средство изуче­
ния космоса в областях, находящихся
за пределами досягаемости исследова­
тельских ракет и их полезных гру­
зов,— исследовательский спутник, ор­
бита которого могла располагаться на
высотах, где столкновения с редкими
молекулами воздуха вызывали прене­
брежимо малое торможение. Спутники
могли оставаться на орбитах годами,
и ограничением для них являлся толь­
ко ресурс их научной аппаратуры, те­
леметрических и других систем.
Идея искусственного спутника вы­
нашивалась в США в течение несколь­
ких лет. Еще в 1945 г. Бюро аэронав­
тики ВМФ США приступило к рассмот­
рению вопроса о спутнике, предназ­
наченном для доставки научной аппа­
ратуры в космическое пространство.
Годом позже ВВС США подробно
изучили возможность создания спут­
ника в рамках проекта фирмы «РЭНД»
(в то время полуавтономная органи­
зация авиационной фирмы «Дуглас»).
Отчет включал аванпроект эксперимен­
тального
орбитального
космического
корабля (ЭОКК). В 1946 г. Бюро
аэронавтики ВМФ США совместно с
фирмой
«Норт
америкен
авиэйшн»
предложило
экспериментальный
вы­
сотный космический корабль (ЭВКК).
Это был спутник, объединенный с ра­
кетой-носителем на жидком водороде

Справа. Спутник «Авангард» SLV2 при
проверке на мысе Канаверал. Спутник
для исследования рентгеновского излу­
чения Солнца был запущен 28 июня
1958 г. Однако двигатель второй сту­
пени носителя преждевременно выклю­
чился из-за низкого давления в камере,
и полет закончился. Этот запуск был
частью американской программы в рам­
ках
Международного
геофизического
года и проводился под руководством
Отдела исследований ВМФ США.

22

Слева. Экспериментальный образец ра­
кеты-носителя «Авангард» TV 1 в момент
заправки жидким кислородом при назем­
ных испытаниях на мысе Канаверал
15 апреля 1957 г. Испытания проводи­
лись только с первой ступенью в соответ­
ствии с технологией, разработанной Ис­
следовательской
лабораторией
ВМФ
(входящей в состав Отдела исследований
ВМФ) в рамках программы для исследо­
вательской ракеты «Викинг».

и жидком кислороде, способной вы­
вести 450 кг на орбиту высотой 240 км.
В конце 40-х годов были разрабо­
таны и другие предложения о различ­
ных спутниках, но ни одно из них в
дальнейшем не рассматривалось серьез­
но. Военные управления поддерживали
работы, хотя они еще не определили
области военного применения спутни­
ков. В 1949 г. научная конференция
США
поддержала
проект
фирмы
«РЭНД». Группа специалистов разра­
ботала некоторые технические пред­
ложения,
касающиеся
космического

Начало космической эры
корабля, и определила,

что он будет
иметь значение для демонстрации тех­
нического
превосходства
США
как
средство связи и наблюдения за зем­
ной поверхностью и как инструмент
политической стратегии. Эти недоста­
точно четкие обоснования привели к
тому, что ассигнования на проект
«РЭНД» не были выделены немедленно,
хотя имелись определенные перспек­
тивы использования спутников в воен­
ных целях для систем связи и раз­
ведки.
Одним из первых предложений в
области спутников был совместный
проект, разработанный Агентством бал­
листических ракет армии и Отделом
исследований ВМФ США в сотрудни­
честве с промышленными («Аэроджет
дженерал») и университетскими ис­
следовательскими организациями. Речь
идет о проекте «Орбитер», который был
рассмотрен на совместном совещании
всех его участников в Вашингтоне
25 июня 1954 г. Было предложено
осуществить запуск небольшого спут­
ника Земли с помощью ракеты «Юнона1», модифицированной армейской бал­
листической ракеты средней дальности
«Редстоун» с твердотопливными верх­
ними ступенями «Локи» (позднее были
использованы в качестве верхних сту­
пеней ракеты «Сержант»). На следу­
ющем совещании фон Браун, являв­
шийся сотрудником Агентства балли­

стических ракет армии США, развил
предложения о модификации ракеты
«Редстоун» и использовании других
существующих систем с целью созда­
ния ракеты для запуска спутника за
короткое время при умеренной стоимо­
сти.
Предложенный для проектирования
спутник имел массу 2,25—6,75 кг в за­
висимости от тяги ракет, применявших­
ся на верхних ступенях носителей. В
то время специфика и технические де­
тали конструкции спутника были, есте­
ственно, недостаточно ясными. А. Са­
тину, главному инженеру отделения
авиации Отдела исследований ВМФ, и
другим членам группы был известен про­
ект «минимальной» ракеты-носителя для
запуска спутника, разработанный К. Гэ­
тландом, А. Диксоном и А. Кунешом
из Британского межпланетного обще­
ства в 1951 г. Таким образом, все рас­
смотренные материалы свидетельство­
вали, что проект спутника осуществим.
Несмотря на энтузиазм разработчи­
ков и официальное одобрение в ВМФ
США, проект «Орбитер» был обречен,
и спутник никогда не был выведен на
орбиту из-за конкуренции внутри ВМФ
США. Исследовательская лаборатория
ВМФ (часть Отдела исследований ВМФ)
выступила независимо с собственной
программой создания спутника Земли.
Это был проект «Авангард».

Проект «Орбитер»
В канун 20-летней годовщины запуска пер­
вого американского искусственного спутни­
ка Земли «Эксплорер-1» три английских ис­
следователя узнали о том, что проекты
многоступенчатых ракет, которые они раз­
работали 27 лет назад, сыгради определен­
ную роль в подготовке американского старта
в космос.
Двое из них, К. Гэтланд и А. Диксон,
были в то время молодыми членами проект­
ной группы фирмы «Хокер эйркрафт», от­
ветственными за работы по самолету-пере­
хватчику «Харрикейн», широко известному
во время второй мировой войны. Третий
автор, А. Кунеш, работал в фирме «Филм
кулин тауэрс».
Их технические рекомендации относи­
тельно ракет-носителей, подготовленные для
Британского
межпланетного
общества
(БМО), были представлены в работе «Ми­
нимальные корабли-спутники» на между­
народном совещании ученых и инженеров —
Втором
международном
астронавтическом
конгрессе в Лондоне, состоявшемся в 1951 г.,
за 6 лет до запуска первого спутника.
Письмо, подписанное А. Сатиным и да­
тированное 23 ноября 1977 г., начиналось
так: «Джентльмены! Я намеревался в бли­
жайшее время написать вам относительно
вашей блестящей работы «Минимальные

К. Гэтланд сравнивает мо­
дели ступени «минималь­
ного корабля-спутника»
со сферой, имеющей ме­
таллическое покрытие, ко­
торая была предназначена
для выведения на орбиту.
Это предложение проло­
жило путь спутнику
«Эксплорер-1».

Аппаратура для научных
исследований «Маус»
(MOUSE), спроектирован­
ная в 1953 г. проф.
С. Ф. Зингером. В настоя­
щее время экспонируется в
Национальном музее авиа­
ции и космонавтики в Ва­
шингтоне. Заслуживают
внимания малые размеры
аппаратуры.

корабли-спутники», опубликованной в кни­
ге «Искусственный спутник», Лондон, 1951 г.
(Труды 2-го Международного астронавти­
ческого конгресса.)
Позвольте сообщить вам, что эта рабо­
та была использована мною в 1952—1954 гг.
при разработке первого космического про­
екта США в Отделе исследований ВМФ в
Вашингтоне, где я был главным инженером
отделения авиации. Нашей целью было
создание в короткий срок ракеты для за­

Проект «Авангард» был официально
объявлен 9 сентября 1955 г. В нем пред­
лагался трехступенчатый носитель, со­
стоящий из модифицированной ракеты
«Викинг» в качестве первой ступени, мо­
дифицированной ракеты «Аэроби-Хи»
в качестве второй ступени и твердотоп­
ливной третьей ступени. Ракета была
спроектирована для выведения иссле­
довательского спутника, имеющего мас­
су 9,7 кг, на орбиту с перигеем 320 км.
Она имела стартовую массу 10 250 кг и
тягу двигателя первой ступени 12 700 кгс.
(Усовершенствованная третья ступень
позволила впоследствии увеличить мас­
су спутника до 24,7 кг.)
Ракета «Викинг» (первая ступень)
была исследовательской ракетой, со­
зданной ВМФ. В технологическом от­
ношении и в экспериментальной отра­
ботке она оказалась более сложной, чем
ракета А-4, однако имела несколько
перспективных особенностей, таких, как
подвеска двигателя в кардане, исполь­
зование в качестве горючего керосина
и др. В модифицированной ракете
«Аэроби-Хи» (вторая ступень) в каче­
стве топлива использовались азотная
кислота и несимметричный диметил­
гидразин. Третьей ступенью мог быть
любой из двух твердотопливных дви­
гателей, разработанных специально для
ракеты «Авангард».

пуска спутника на основе существующей
в США технической базы. Когда я проана­
лизировал ваши данные, я понял, что, ис­
пользуя доступную нам технику, мы можем
создать трехступенчатую ракету, способную
вывести на околоземную орбиту небольшой
полезный груз. Это в конце концов опре­
делило облик нашего проекта «Орбитер» и
позволило запустить спутник «Эксплорер-1»
в январе 1958 г.». Теоретическая работа
специалистов из Великобритании о мини­
мальных ракетах-носителях позволила от­
казаться
от
дорогостоящей
и сложной
ракетно-космической техники в пользу си­
стем, для создания которых был достато­
чен умеренный прогресс в области ракетных
топлив и инженерной практики.
Реализация предложений группы Бри­
танского межпланетного общества привела
к созданию малых многоступенчатых ракет
«Юнона-1» и «Авангард», которые вывели на
околоземную орбиту скромные полезные
грузы первых американских спутников. В
Европе подобные принципы были развиты
при создании французской ракеты «Диа­
мант» и английской ракеты «Блэк эрроу».
Предлагая небольшие по габаритам и
массе научные спутники, английские спе­
циалисты сосредоточили свое внимание на
миниатюризации научных приборов и радио­
аппаратуры, что привело к революционным
преобразованиям микроэлектроники.

23

о время второй мировой войны вы­
сокого совершенства достигли многие
новые виды военной техники, в том
числе ракеты и управляемые реак­
тивные снаряды, что оказало существенное
влияние на развитие техники в послевоен­
ный период. Бюро аэронавтики ВМФ
США разработало проект одноступенчатой
ракеты на жидких О2 и Н2, способной вый­
ти на околоземную орбиту. Ориентировоч­
ная стоимость проекта (в ценах 1946 г.)
8 млн. долл., и для облегчения его прове­
дения через официальные каналы проекту
было дано прозаическое название «Экспери­
ментальный высотный космический корабль»
(ЭВКК). В разработке проекта участвова­
ли фирмы «Норт америкен авиэйшн», «Гленн
Л. Мартин», «Аэроджет дженерал».
Так как ВМФ США был не в состоянии
выделить такую сумму на исследователь­
ские цели, для участия в этом проекте были
приглашены ВВС США. Однако ВВС пред­
почли провести независимые исследования и
обратились к вновь сформированной в Ка­
лифорнии фирме «РЭНД» (англ. RAND от
Research ANd Development), которая вклю­
чала фирмы «Дуглас эйркрафт», «Норт аме­
рикен авиэйшн» и «Нортроп». К 12 мая
1946 г. «РЭНД» разработала аванпроект
экспериментального орбитального космиче­
ского корабля (ЭОКК) в виде многоступен­
чатой ракеты, предназначенной для сбора ин­
формации о космических лучах, гравитации,
магнитном поле Земли, об астрономических
и метеорологических явлениях и о харак­
теристиках верхней атмосферы. Предлага­
емая ракета имела 4 ступени и макси­
мальный полезный груз 227 кг. Ориентиро­
вочная стоимость (в ценах 1946 г.) 150 млн.
долл.
Во втором проекте фирмы «РЭНД» в
конце 1946 г. рассматривалась трехступен­
чатая ракета на жидком О2 и гидразине
со стартовой массой около 37 000 кг. Она
предназначалась для выведения полезного
груза на круговую орбиту высотой 560 км.
По разным причинам (высокая стоимость
проекта, первоочередность разработок стра­
тегических бомбардировщиков и боевых ра­
кет и др.) эти исследования были прекра­
щены.
Работа была передана небольшой ис­
следовательской группе Британского меж­
планетного общества, которой было предло­
жено найти более перспективное решение.
Эта группа провела в 1948—1951 гг. иссле­
дования, полностью игнорируя результаты
«РЭНД» (которые были в то время секрет­
ными), и нашла путь уменьшения размеров
системы для запуска спутников и ее стои­
мости. Было сделано заключение, что пра­
вильно
спроектированная
трехступенчатая
ракета, имеющая массу менее 17 т, способ­
на вывести на орбиту прибор для регистра­
ции космических лучей и радиопередатчик.
Эти результаты стимулировали интерес в
США к минимальным ракетам-носителям,
первому проекту спутника «Орбитер», а за­
тем к спутникам «Авангард» и ракете-но­
сителю «Юнона-1».

В

24

«Эксплорер-1»
Первый успешно запу­
щенный спутник США. Вы­
веден на орбиту 31 января
1958 г. С помощью уста­
новленной на нем аппара­
туры было сделано откры­
тие, что Земля опоясана
зоной радиации, захвачен­
ной земным магнитным по­
лем.
Параметры орбиты:
360X2534 км X 33,24°
(см. также рисунок спра­
ва).

«Спутник-1»
Спутник, которым Совет­
ский Союз удивил мир
4 октября 1957 г., передал
информацию о плотности и
температуре верхней
атмосферы. Диаметр 58 см.
Масса 83,6 кг.
Радиочастоты: 20,005
и 40,002 МГц.
Бортовые источники
электропитания — хими­
ческие батареи.
Параметры орбиты:
228 x947 км X 65,1°.
«Спутник-2»
В этом первом в мире био­
логическом спутнике, вы­
веденном на орбиту 3 нояб-

1 ЭОКК. 1946
Четырех ступенчатый
носитель, стартовая
масса 106 000 кг.
Топливо: жидкий О2—
спирт.
Полезный груз 227 кг
на круговой орбите высо­
той 480 км.

ря 1957 г., находилось
подопытное животное —
собака Лайка. Проведенные
измерения дали СССР важ­
ную информацию о состоя­
нии живого организма в
условиях космического по­
лета. Данные передавались
телеметрической системой
на Землю. Герметичная

кабина с Лайкой и осталь­
ная аппаратура были раз­
мещены в конечной ступе­
ни ракеты-носителя. Вто­
рой ИСЗ просуществовал
на орбите до 14 апреля
1958 г.
Полезный груз 508,3 кг.
Параметры орбиты:
225 X 1671 км X 65,3°.

2 ЭВКК, 1946
Одноступенчатая ракетаноситель с 9 основными
ракетными двигателями.
Длина 26,2 м.
Диаметр 4,9 м.
Стартовая масса
45 800 кг.
Стартовая тяга
136 000 кге.
Топливо: О2 (ж.) —
Н2(ж.).
Полезный груз 450 кг.

3 Проект БМО,
1948—1951
Попытка уменьшить разме­
ры и стоимость носителя,
уменьшая массу спутника
для научных исследований.
Три ступени плюс допол­
нительные баки; топливо:
О2(ж.) — гидразин.
Трехосная гироплатформа,
управляющие газодинами­
ческие рули, на второй
ступени двигатель в кар­
дановом подвесе.
Длина 13,7 м.
Диаметр 3,2 м.
Стартовая масса 77 100 кг.
Стартовая тяга 124 700 кге.
Полезный груз 160 кг.

«Авангард-1»
Небольшой эксперимен­
тальный спутник. Выведен
на орбиту 17 марта
1958 г. На нем впервые
были установлены солнеч­
ные элементы (которые
подзаряжали ртутные ба­
тареи). Произведены изме­
рения плотности атмосфе­
ры, выполнены геодезиче­
ские исследования.
Диаметр 16.3 см.
Масса 1,47 кг.
Частоты: 108 МГц при
10 мВт, 108,03 МГц при
5 мВт.
Параметры орбиты:
650x3968 км X 34,25'.

4 Минимальный корабльспутник, 1951
Конечный проектный облик
минимальной ракеты-но­
сителя для запуска спут­
ников на околоземные ор­
биты. Трехступенчатая
ракета с системой наддува
баков для сохранения их
устойчивости; топливо:
О2(ж.) — гидразин.
Трехосная гироплатформа,
двигатели в кардановом
подвесе.
Длина 15,6 м.
Максимальный диаметр
1,9 м.
Стартовая масса
16 800 кг.
Полезный груз
0 — 4,5 кг.

«Эксплорер-1»
1 Носовой конус.
2 Температурный датчик
носового конуса.
3 Маломощный пере­
датчик: 10 мВт,
108,00 МГц.
4 Датчик для измерения
температуры окружа­
ющей среды.
5 Щелевая антенна.
6 Блок исследования
космических лучей и
микрометеоритов
(научная аппаратура
Ван Аллена).
7 Микрометеоритный
ультразвуковой микро­
фон.
8 Передатчик высокой
мощности: 60 мВт,
108,03 МГц.
9 Датчик для измерения
температуры внутри
спутника.
10 Щелевая антенна.
11 Обечайка двигателя
ракеты «Сержант» (в
уменьшенном масшта­
бе). Остается пристыко­
ванной к полезному гру­
зу на орбите.
12 Датчики для измере­
ния микрометеоритной
эрозии (12 шт.).
13 Гибкая антенна длиной
55,9 см (4 шт.).
14 Датчик для измерения
температуры окружа­
ющей среды.

«Авангард-3»
Выведен на орбиту 18 сен­
тября 1959 г. Продолжил
картирование магнитного
поля Земли, определил
нижнюю границу и флук­
туации радиационного
пояса и произвел точные
измерения потока микро­
метеоритов.
Диаметр 50,8 см.
Масса полезного груза
23 кг.
Параметры орбиты:
512X3744 км X 33,35°.
«Спутник-3»
Третьим советским сюр­
призом был геофизический
спутник массой 1327 кг.
Выведен на орбиту 15 мая
1958 г., исследовал ионо­
сферу Земли, магнитное и
электростатическое поле,
радиационный пояс, косми­
ческие лучи, метеорные
частицы и др.
Длина 357 см.
Ширина основания 173 см.
Частоты: 20,005,
40,008 МГц.
Солнечные и серебряноцинковые батареи.
Параметры орбиты:
226 X 1881 км X 65,2°.

5 Проект «Орбитер»,
1952—1955
Был объявлен в 1955 г.
как национальный проект
США искусственного спут­
ника Земли в рамках
программы Международ­
ного геофизического года.
Первая ступень ракетыносителя — модифициро­
ванная баллистическая ра­
кета средней дальности
«Редстоун», верхние ступе­
ни — связка твердотоплив­
ных ракет «Локи». Проект
был заменен впоследствии
проектом «Авангард».

Технические характери­
стики
Общая длина 205 см.
Диаметр приборного
контейнера 16,5 см.
Диаметр обечайки ракеты
15,2 см.
Масса (с ракетой) 14 кг,
из которых 8,32 кг —
масса научной аппаратуры.
6 Ракета-носитель первых
советских спутников,
1957
Первая в мире ракета-

носитель, созданная на
базе советской межконти­
нентальной ракеты Р-7, с
помощью которой были ус­
пешно запущены первые
три советских ИСЗ.
7 Ракета-носитель
«Авангард», 1957
Трехступенчатая ракета,
заменившая носитель
«Орбитер», предложенный
в рамках проекта.

8 Ракета-носитель
«Юнона-1», 1957—1958
Первая американская
ракета-носитель, доставив­
шая на орбиту спутник
«Эксплорер-1». В основу
положен проект «Орбитер«

Начало космической эры
Первый спутник
О том, как создавался первый спутник, со­
общалось в советской печати в журнале
«Новое время» № 40, 1977 В. Губаревым
(«Правда» от 7 декабря 1977 г.).
В 1955 г. президент Академии наук СССР
послал советским ученым следующее обра­
щение: «Прокомментируйте, пожалуйста, ис­
пользование искусственных спутников Земли.
Как вы думаете, когда они будут выведены
в космическое пространство?». Ответы были
разными. Одни вносили различные предло­
жения, а другие писали: «Фантастикой не
увлекаюсь». «Предполагаю, что выход в кос­
мос произойдет не ранее 2000 г.». «Не пред­
ставляю, какое практическое значение могут
иметь искусственные спутники Земли».
Эти замечания были высказаны достой­
ными уважения учеными всего лишь за 2
года до запуска спутника. Их целесообраз­
но было процитировать, чтобы показать,
сколь дальновиден и гениален был С. П. Ко­
ролев, еще в 1954 г. доказывая, что уже
можно осуществить запуск искусственного
спутника Земли. «Мне кажется,— писал
он,— что в настоящее время была бы
своевременной и целесообразной организа­
ция научно-исследовательского отдела для

Академик А. А. Благонра­
вов знакомит с устрой­
ством первого советского
спутника участников кон­
ференции, проводимой в
рамках Международного
геофизического года в Ва­

шингтоне 5 октября 1957 г.,
через день после запуска.
Он заявил, что спутник
является простейшим из
двух спутников, подготов­
ленных для запуска в Со­
ветском Союзе.

проведения первых поисковых работ по спут­
нику и более детальной проработки комп­
лекса вопросов, связанных с этой пробле­
мой». Спутник был задуман, когда человек,
который позже стал хорошо известным как
Главный конструктор, написал эти строки.
Однако потребовались три года интенсив­
ных усилий, предпринятых группой Коро­
лева, пока был запущен космический ап­
парат, названный простейшим спутником.
30 августа 1955 г. в кабинете вице-пре­

Спутники «Авангард» представляли
собой покрытые золотом сферы из маг­
ний-алюминиевого сплава. Они разли­
чались диаметром, массой и составом
научной аппаратуры. Спутник «Аван­
гард-1» был экспериментальным изде­
лием диаметром всего лишь 16,3 см и
массой 1,47 кг. В нем размещались маяк
сопровождения и датчики для измере­
ния наружной и внутренней темпера­
тур. «Авангард-2» имел диаметр 50,8 см
и массу 9,8 кг. Его научная аппаратура
включала датчики для измерения рент­
геновского излучения Солнца, облач­
ного покрова Земли, магнитных полей
и энергетического баланса земного ша­
ра. «Авангард-3» по размерам был таким
же, как «Авангард-2», но имел массу
45 кг (масса полезного груза 23 кг).

Первые спутники
4 октября 1951 г. М. К. Тихонра­
вов, известный советский конструктор
ракет и космических аппаратов, зая­
вил, что космическая техника СССР
находится на таком уровне, при кото­
ром возможен запуск искусственного
спутника Земли. 27 ноября 1953 г. на
Конференции сторонников мира в Вене
А. Н. Несмеянов, президент Академии
наук СССР, сообщил, что создание ис­
кусственного спутника Земли является
вполне реальной задачей. Затем 11 сен­
тября 1956 г. на заседании Специаль­
ного комитета по проведению Между­
народного геофизического года (МГГ)
(1957—1958 гг.) в Барселоне советский

26

Вверху. Второй советский спутник с со­
бакой Лайкой на борту свидетельствовал
о намерении СССР осуществить косми­
ческий полет человека. В верхней части
расположены приборы для измерения
коротковолновой солнечной радиации, в
центре — радиокапсула.
делегат заявил о намерении СССР за­
пустить искусственный спутник Земли
в течение предстоящего МГГ. Тем не
менее ни один из этих голосов не был

зидента Академии наук СССР было созва­
но совещание. В нем приняли участие
С. П. Королев, М. В. Келдыш, В. П. Глуш­
ко, М. А. Лаврентьев. Центральный Комитет
партии поставил перед Академией наук важ­
ную задачу: форсировать работы по искус­
ственному спутнику Земли. «Через год-полтора у нас будет носитель,— сказал Коро­
лев.— Нельзя терять времени — нужна на­
учная программа, необходимы институты,
которые делали бы приборы и аппаратуру
для 5—6 спутников».
С высот нашего времени можно поду­
мать, что ничего особенного в первом спут­
нике не было: просто металлический шар
с выступающими антеннами радиопередат­
чика. На нем не было научных приборов,
датчиков, ловушек и других приспособле­
ний, которыми оснащены современные вне­
земные лаборатории. Это все появилось поз­
же, после запуска следующего спутника с
собакой Лайкой и впервые предпринятого
исследования
ионосферы
Земли.
Однако
первый советский спутник возвестил нача­
ло космической эры и продемонстрировал,
что человечество, ученые получили прин­
ципиально новые возможности в изучении
Вселенной и Земли.

услышан или по крайней мере серьез­
но воспринят в США.
4 октября 1957 г. США и весь мир
поняли, что это были голоса пророков,
а не пропагандистов. СССР осуществил
запуск первого в мире искусственного
спутника Земли. Спутник представлял
собой алюминиевую сферу диаметром
58 см и массой 83,6 кг с четырьмя шты­
ревыми антеннами длиной 2,4—2,9 м.
В герметичном корпусе спутника раз­
мещались
аппаратура
и
источники
электропитания. Начальные параметры
орбиты
составляли:
высота
перигея
228 км, высота апогея 947 км, накло­
нение 65,1°. Первый советский спутник
позволил впервые измерить плотность
верхней атмосферы (по изменению его
орбиты), получить данные о распрост­
ранении радиосигналов в ионосфере,
отработать вопросы выведения на ор­
биту, тепловой режим и др. Спутник
был выведен на орбиту советской мо­
дифицированной
межконтинентальной
баллистической ракетой Р-7 (кодовое
название НАТО SS-6, «Sapwood», обо­
значение на Западе А-1), разработан­
ной конструкторским бюро Королева.
В день запуска первого спутника
группа высокопоставленных лиц мини­
стерства обороны США находилась с
визитом в Агентстве баллистических
ракет армии в Хантсвилле (шт. Ала­
бама). Среди них были вновь назначен­
ные министр обороны Нейл Мак-Элрой
и командующий сухопутными войсками

Начало космической эры

Вверху. Запуск ракеты-носителя «Юнона-2» с пускового комплекса № 5 на мысе
Канаверал. Ракеты этого типа вывели
на орбиту спутники «Эксплорер-7, -8,
-11».

В. Брукер. Когда была объявлена но­
вость о запуске спутника в СССР, фон
Браун и бригадный генерал Дж. В. Ме­
дарис, руководитель Агентства балли­
стических ракет армии, обратились к
министру обороны с предложением за­
вершить разработку проекта «Орбитер»
и попросили его дать разрешение на
запуск первого американского спутни­
ка. Они обещали осуществить запуск
в течение ближайших 90 дней. Однако
новый министр не захотел проявлять
торопливости в таком важном деле.
3 ноября Советский Союз сообщил
о выведении на орбиту второго совет­
ского спутника. В составе его полез­
ного груза массой 508 кг в отдельной
герметичной кабине находились под­

опытное животное — собака Лайка и
телеметрическая система для регистра­
ции ее поведения в невесомости. Си­
стемы регенерации и терморегулиро­
вания поддерживали в кабине условия,
необходимые для существования жи­
вотного. Спутник был снабжен также
научными приборами для исследования
излучения Солнца и космических лу­
чей.
6 декабря 1957 г. в США была пред­
принята попытка запустить спутник
«Авангард-1» с помощью ракеты-носи­
теля,
разработанной
Исследователь­
ской лабораторией ВМФ. После зажи­
гания ракета поднялась над пусковым
столом, однако через секунду двигатели
выключились и ракета упала на стол,

Слева. Первая американская попытка
достигнуть орбиты оказалась неудачной,
закончившись катастрофой 6 декабря
1957 г., когда двигатели ракеты-носи­
теля «Авангард» выключились через
2 с. фон Брауну и его группе из Агент­
ства баллистических ракет в Хантсвилле
(шт. Алабама) удалось вывести «Аме­
рику на орбиту» запуском ракеты-носи­
теля «Юнона-1» 31 января 1958 г.

взорвавшись от удара. Отброшенный
спутник покатился по земле с работа­
ющим радиомаяком, сигналы которого
ясно различались расположенными по­
близости
приемными
устройствами.
Пятью днями позже фон Браун и его
группа в Хантсвилле получили одобре­
ние своей программы запуска первого
американского спутника.
31 января 1958 г. был выведен на
орбиту спутник «Эксплорер-1», амери­
канский ответ на запуск советских спут-

27

Начало космической эры
ников. По размерам и массе он не был
кандидатом в рекордсмены. Будучи дли­
ной менее 1 м и диаметром только
~15,2 см, он имел массу всего лишь
4,8 кг. Однако его полезный груз был
присоединен к четвертой, последней
ступени
ракеты-носителя
«Юнона-1»
(разработана Агентством баллистиче­
ских ракет армии и Лабораторией ре­
активного движения). Спутник вме­
сте с ракетой на орбите имел длину
205 см и массу 14 кг. На нем были
установлены датчики наружной и внут­
ренней температур, датчики эрозии и
ударов для определения потоков ми­
крометеоритов и счетчик Гейгера —
Мюллера для регистрации проника­
ющих космических лучей. Данные, ре­
гистрируемые этими приборами, запи­
сывались на миниатюрный магнитофон
и передавались на Землю, когда спут­
ник проходил над наземными станция­
ми слежения. Отличительной особен­
ностью спутника «Эксплорер-1» была
микроминиатюризация его аппаратуры
и телеметрической системы, что позво­
лило разместить оборудование неболь­
ших размеров и массы в малом объеме.
Важный научный результат полета
спутника состоял в открытии окружа­
ющих Землю радиационных поясов
(поясов Ван Аллена). Счетчик Гейге­
ра — Мюллера, установленный на борту
космического аппарата, прекратил счет,
когда аппарат находился в апогее на
высоте 2530 км (высота перигея со­
ставляла 360 км). Доктор Дж. Ван Ал­
лен, физик Университета шт. Айова,
который разработал бортовой образец
счетчика, рассчитал, что он будет на­
сыщаться при наличии радиации на
указанной высоте. Его гипотеза о су­
ществовании радиационных поясов бы­
ла подтверждена в последующих поле­
тах спутников и космических аппара­
тов, запущенных как в США, так и в
СССР.
5 февраля 1958 г. в США была пред­
принята
вторая
попытка
запустить
спутник «Авангард-1», но она также
закончилась аварией, как и первая по­
пытка. Наконец 17 марта спутник был
выведен на орбиту. В период с декабря
1957 г. по сентябрь 1959 г. было пред­
принято одиннадцать попыток вывести
на орбиту «Авангард-1». Только три из
них были успешными.
Несмотря на неодинаковый харак­
тер полученных данных, оба спутника,

Справа. Советский Союз проводил иссле­
дования
радиационных
поясов
Земли
парами спутников «Электрон», выводя их
на различные орбиты одним носителем.

28

«Эксплорер-1» и «Авангард-1», и их
ракеты-носители внесли много нового
в космическую науку и космическую
технику. Было показано, что в качестве
бортового источника энергии можно
использовать солнечные батареи на ос­
нове фотопреобразователей. Были за­
ложены основы для создания метео­
рологических
спутников,
произведено
более точное картирование островов
в Тихом океане и получены новые дан­
ные об изменениях плотности верхней
атмосферы. Была развита научно-тех­
ническая база проектирования и про­
изводства
больших
многоступенчатых
ракет-носителей,
подтверждена
пер­
спективность карданового подвеса дви­
гателя и газовых рулей для управле­
ния движением ракеты. Был накоплен
опыт применения твердотопливных дви­
гателей в качестве ступеней ракет-но­
сителей.
В период 1958—1961 гг. с помощью
ракет-носителей «Юнона-1» и «Юнона2» были запущены пять дополнитель­
ных спутников «Эксплорер». Ракетаноситель «Юнона-2» представляла со­
бой модификацию армейской балли­
стической ракеты средней дальности
«Юпитер». Для верхних ступеней ис­
пользовались небольшие твердотоплив­
ные ракеты. Однако обе эти ракетыносители
были
малоперспективными.
Принцип включения в состав носителя
небольших стабилизированных враще­
нием ракет оказался непригодным для
выведения на орбиты больших спутни­
ков Земли.
Были созданы более мощные раке­
ты-носители на базе баллистических

Вверху. На этой полноразмерной выста­
вочной
модели
показана
автоматическая
межпланетная
станция
«Луна-1»,
уста­
новленная на последней ступени ракетыносителя. АМС «Луна-1» прошла на рас­
стоянии 5 — 6 тыс. км от Луны в январе
1959 г. АМС «Луна-2» достигла поверх­
ности Луны.
ракет «Атлас» и «Тор». С их помощью
можно было запускать спутники мас­
сой в сотни и даже тысячи килограм­
мов. На базе этих более совершенных
ракет-носителей были запущены новые
спутники научного и прикладного на­
значения.
Например,
ракета-носитель
«Тор-Дельта» 10 июля 1962 г. вывела
на орбиту первый западный коммерче­
ский спутник связи «Телстар-1». Он
был создан вслед за успешно работав­
шими экспериментальными спутника­
ми связи «Синком» и «Интелсат», ко­
торые были запущены ракетой-носите­
лем того же типа.
Ракета-носитель
«Атлас-Аджена»
обнаружила высокую надежность при
запусках больших комплексных астро­
номических и геофизических спутни­
ков в период 1964—1972 гг.
В СССР так же, как и в США, были
созданы новые ракеты-носители на базе
баллистических ракет средней и боль­
шой дальности. Типичными советскими

Начало космической эры
ракетами, приспособленными для вы­
ведения космических аппаратов, были
ракеты: СС-4 (англ. SS-4, «Sandal»),
СС-5 (англ. SS-5, «Skean»), СС-6 (англ.
SS-6, «Sapwood») и СС-9 (англ. SS-9,
«Scarp») '. Советские ракеты-носители
имели большие массу и тяги двигате­
лей по сравнению с американскими ра­
кетами того же назначения и могли
выводить на орбиты более тяжелые по­
лезные грузы. Они были использованы
для запусков научных спутников, таких,
как «Космос», «Электрон», «Полет»
и «Прогноз», а также для выведения
спутников связи «Молния». Некоторые
из этих ракет используются и до на­
стоящего времени.
Учитывая
высокое
совершенство
сверхмощных и надежных советских
1 Названия приведены по классификации
НАТО.

ракет-носителей, нетрудно понять, по­
чему Советский Союз оказался лиде­
ром на третьей стадии проникновения
человека в космическое пространство —
стадии запуска автоматических аппа­
ратов
для
изучения
межпланетного
пространства и планет Солнечной си­
стемы.
17 августа 1958 г. в США была пред­
принята первая попытка послать с мы­
са Канаверал в окрестности Луны зонд
с научной аппаратурой. Она оказалась
неудачной. Ракета-носитель «Тор-Эйбл»
с первым американским лунным зон­
дом, которая запускалась по программе
Международного геофизического года,
поднялась и пролетела только 1/27 400
часть расстояния до Луны, т. е. всего
16 км. Первая ступень ракеты взорва­
лась на 77 с полета. 11 октября 1958 г.
была предпринята вторая попытка за­

Конструкция бака с наддувом
Когда английские специалисты в 50-х го­
дах выполняли свои исследования «мини­
мальных ракет-носителей для запусков спут­
ников», они описали метод снижения пас­
сивного веса конструкции ракет, который
наряду с усовершенствованием двигателя
мог привести к значительному повышению
массы выводимого полезного груза. Они по­
казали, что правильно спроектированный
топливный бак с тонкими стенками и по­
лусферическими днищами, нагруженный из­
быточным внутренним давлением, может
стать эффективной несущей конструкцией.
Это фактически превращало ракету в
летающий бак с двигателем и давало ей за­
метные преимущества по сравнению с не­
мецкой ракетой А-4, которая имела тяже­
лую монококовую конструкцию наружной
оболочки с шпангоутами и стрингерами и
специальными баками для горючего и окис­
лителя. В новой схеме использовался над­
дув газообразным азотом как способ обе­
спечения устойчивости стенок ракеты, что
позволило отказаться от внутреннего сило­
вого набора и одновременно уменьшить ее
массу.
Однако оказалось, что эта идея была не
нова. Работая по секретному контракту с
ВВС США, фирма «Конвэйр» разработала
проект МХ-774, в котором были предложе­
ны
перспективные
технические
решения
применительно к межконтинентальной бал­
листической ракете.
Группу энтузиастов возглавлял К. Дж.
Боссарт, технический директор Отдела ас­
тронавтики
фирмы
«Конвэйр»,
который
предложил несущие баки, используемые на
летающих лодках.
В проекте МХ-774 было предложено
несколько важных усовершенствований, в
том числе:
1. Использование в качестве оболочки
ракеты стенки топливного бака.
2.
Использование давления газообраз-

Бак межконтинентальной
баллистической ракеты
«Атлас» на заводе фирмы
«Конвэйр» в Сан-Диего.
Тонкостенный бак-баллон

нагружен внутренним дав
лением, чтобы сохранить
форму при транспорти­
ровке.

ного азота, применяемого для вытеснения
топлива, как средства обеспечения устойчи­
вости оболочки ракеты.
3.
Применение отделяемой головной
части, исключающей необходимость защиты
всей поверхности ракеты от интенсивного
нагрева при возвращении в атмосферу Земли.
4. Управление движением ракеты с по­
мощью поворотных двигателей в противо­
положность
использованному
в
«Фау-2»
методу введения в реактивную струю под­
вижных газовых рулей, которые уменьшают
на 17% тягу двигателей.
Несмотря на эти важные предложения,
в июле 1947 г. контракт был аннулирован
из-за отсутствия ассигнований. Однако фир­
ма «Конвэйр» на собственные средства и
средства, оставшиеся после аннулирования
контракта, упорно продолжала работу и че­
рез год запустила первую из трех экспери­
ментальных ракет.
В 1951 г. был заключен новый контракт
ВВС (MX-1593, впоследствии проект «Ат­
лас») с целью изучения относительных до­

пуска лунного зонда «Пионер-1», также
оказавшаяся неудачной. 8 ноября того
же года еще один лунный зонд не до­
стиг цели, набрав высоту 1550 км.
Космический аппарат «Пионер-3»,
установленный на борту ракеты-носи­
теля «Юнона-2», был запущен 6 декаб­
ря 1958 г. Из-за преждевременного вы­
ключения первой ступени ракеты-носи­
теля программа полета не была выпол­
нена, хотя зонд достиг расстояния от
Земли 102 300 км, передав ценные дан­
ные, полученные при прохождении ра­
диационных поясов Земли как при дви­
жении в сторону Луны, так и при воз­
вращении к Земле.
Так же как и в запуске спутника
Земли, приоритет в запуске первого
научного зонда в межпланетное кос­
мическое
пространство
принадлежит
СССР. 2 января 1959 г. был запущен

стоинств баллистических и планирующих
аппаратов. В сентябре 1951 г. фирма «Кон­
вэйр» предложила ракету баллистического
типа, удовлетворяющую требованиям конт­
ракта МХ-774.
Большие достижения в области термо­
ядерного синтеза в 1953 г. открыли дорогу
легким и более мощным боевым головкам,
что привело к пересмотру проекта, который
был завершен в январе 1955 г. В этом же
году фирма «Конвэйр» приступила к изго­
товлению первой экспериментальной ракеты.
Первый полет ракеты «Атлас» был вы­
полнен в июне 1957 г., и в сентябре 1959 г.
она была принята на вооружение. Отдел
астронавтики фирмы «Конвэйр» приступил
к рассмотрению возможности выведения
спутников ракетой «Атлас» в 1952 г., на год
позже завершения работ по изучению «ми­
нимальных носителей» Британским меж­
планетным обществом. Одна из рекоменда­
ций предусматривала разработку верхней
ступени ракеты на жидком кислороде и
жидком водороде. Эта рекомендация была
в конечном счете использована в проекте
«Центавр» под руководством К. Эрике, участ­
вовавшего в создании ракеты «Фау-2» и
ставшего впоследствии одним из основных
разработчиков
американской
космической
программы.
Ракета «Атлас» с ее тонкостенной
конструкцией с несущими баками начала
свою космическую эпопею, когда в декабре
1958 г. была выведена на орбиту (были сбро­
шены только два бустерных двигателя) по
схеме запуска, подобной предложенной ра­
нее ВВС США для спутника.
Оберт предложил баллоноподобные ба­
ки еще в 1923 г., однако это оказалось не­
замеченным. Фирмы «Гленн Л. Мартин»,
«Норт америкен авиэйшн» и «Аэроджет дже­
нерал» использовали это конструктивное
решение в первых проектах ракет-носите­
лей. Это был классический случай повтор­
ного изобретения базовой техники.

29

Начало космической эры

Вверху. Автоматическая межпланетная
станция «Пионер-4», которая была выве­
дена на орбиту вокруг Солнца после
того, как пролетела на расстоянии
60 000 км от Луны. Станция была запу­
щена ракетой-носителем «Юнона-2» с
мыса Канаверал 3 марта 1959 г.

первый созданный руками человека
объект, освободившийся от земного
притяжения и выведенный по траекто­
рии, проходящей достаточно близко от
Луны, на орбиту спутника Солнца. Та­
ким образом, при полете автоматиче­
ской межпланетной станции «Луна-1»
была впервые достигнута вторая кос­
мическая скорость.
«Луна-1» (или «Мечта» как ее на­
звали в мировой печати) была запуще­
на с космодрома Байконур с помощью
модифицированного носителя, исполь­
зованного ранее для выведения на ор­
биту первого искусственного спутника
Земли.
Для
межпланетных
полетов
ракета-носитель СС-6 была снабжена
дополнительной ступенью, что позво­
ляло выводить из поля притяжения
Земли массу около 400 кг. «Луна-1»
имела массу 361,3 кг и пролетела ми­
мо Луны на расстоянии 5—6 тыс. км
на орбиту спутника Солнца. На ее борту
были установлены научные приборы

30

Вверху. Очередной триумф Советского
Союза в области космических исследо­
ваний — советская автоматическая меж­
планетная станция «Луна-3», впервые в
мире
сфотографировавшая
обратную
сторону Луны 7 октября 1959 г. Траекто­
рия ее полета показана на табло, распо-

ложенном сзади выставочного образца.
Изображения обратной стороны Луны,
сфотографированной на пленку, которая
автоматически обрабатывалась на борту,
были переданы на Землю фототелеви­
зионной системой.

для измерения солнечной и космиче­
ской радиации, межпланетного магнит­
ного поля, потока метеорных частиц и
газового состава межпланетного веще­
ства. Дополнительно был поставлен
эксперимент с целью обеспечения на­
земной службы слежения средствами
оптического
определения
траектории
космических аппаратов, а ученых —
данными для расчета плотности веще­
ства
в
межпланетном
космическом
пространстве. На расстоянии 113 000 км
от Земли с ракетной ступени, присты­
кованной к «Луне-1», было выпущено
облако паров натрия, образовавшее ис­
кусственную комету. Солнечное излу­
чение вызвало яркое свечение паров
натрия, и оптические системы на Земле

сфотографировали облако на фоне со­
звездия Водолея.
3 марта 1959 г. США предприняли
последнюю в течение Международного
геофизического года попытку осущест­
вить запуск автоматического межпла­
нетного аппарата «Пионер» для выпол­
нения полета аналогично полету стан­
ции «Луна-1». Эта попытка удалась
лишь
частично.
«Пионер-4»
массой
6,1 кг, запущенный с помощью ракетыносителя
«Юнона-2»,
предназначался
для пролета мимо Луны на расстоянии
около 24 000 км. Однако вторая сту­
пень твердотопливной ракеты прорабо­
тала на 1 с дольше, чем было запла­
нировано, и расстояние пролета мимо
Луны увеличилось до 60 000 км. Полет

Начало космической эры
космического аппарата «Пионер-4» про­
должался до орбиты Солнца. Назем­
ные станции наблюдения потеряли с
ним связь, когда он находился на рас­
стоянии 654 800 км от Земли. Так же
как и «Пионер-3», «Пионер-4» передал
ценные данные о радиационных поясах
Земли, так как на его борту распола­
гался счетчик Гейгера — Мюллера.
Первые лавры исследования около­
лунного пространства и Луны доста­
лись советским автоматическим меж­
планетным станциям «Луна-2» и «Лу­
на-3». «Луна-2», запущенная 12 сентяб­
ря 1959 г. с космодрома Байконур, со­
вершила первый в мире полет на дру­
гое небесное тело. В 390,2-килограм­
мовой
сфере
размещались
приборы
для обнаружения и измерения магнит­
ных полей и радиации Луны. Анализ
полученной научной информации по­
казал, что Луна практически не имеет
собственного магнитного поля и радиа­
ционного пояса. Последняя ступень
ракеты-носителя, объединенная с авто­
матической станцией «Луна-2», также

выпустила натриевое облако, наблю­
давшееся с Земли. «Луна-2» достигла
поверхности Луны восточнее Моря Яс­
ности и доставила на поверхность Луны
вымпелы с изображением Государст­
венного герба Советского Союза.
Автоматическая межпланетная стан­
ция «Луна-3» была запущена 4 октября
1959 г. с космодрома Байконур носи­
телем того же типа, что и две преды­
дущие станции. Этот 435-килограммо­
вый космический аппарат был большим
техническим и научным достижением
и убедительно продемонстрировал, что
Советский Союз быстрыми темпами со­
вершенствует технику конструирования
сложных межпланетных аппаратов. На
«Луне-3», как и на двух ее предшест­
венницах, имелись приборы для изу­
чения физической и радиационной об­
становки в окололунном пространстве.
Однако основной целью запуска «Лу­
ны-3» был облет Луны и фотографи­
рование ее обратной стороны, не види­
мой с Земли. Фотографирование произ­
водилось 7 октября 1959 г. в течение

40 мин с высоты 6200 км над Луной.
Изображения обратной стороны Луны
были переданы на Землю фототелевизи­
онной системой. По мозаичной карте,
составленной советскими учеными по
фотографиям, было установлено, что
обратная сторона Луны существенно от­
личается от ее видимой стороны. Здесь
меньше морей и больших кратеров, но
значительно больше образований сред­
них размеров. Замечательно, что «Луна3» сфотографировала около 70% неви­
димой стороны Луны.
Осуществив посадку первых авто­
матических станций на Луну и переда­
чу изображения ее обратной стороны
на Землю, Советский Союз, а вместе
с ним и все человечество достигли боль­
ших успехов в освоении космоса. Ко­
нечно, средства исследования космоса
на начальной стадии не были столь со­
вершенными, как более поздние, но
они позволили значительно расширить
наши знания об окололунном космиче­
ском пространстве и Луне.

рактическое
освоение
космоса
стало возможным благодаря энер­
гичным усилиям Советского Союза
и Соединенных Штатов в разви­
тии баллистических ракет после второй
мировой войны.
Созданная в Советском Союзе меж­
континентальная баллистическая раке­
та Р-7 (SS-6, «Sapwood» — по класси­
фикации НАТО) имела большую на­
чальную массу и оказалась весьма пер­
спективной как ракета-носитель. Пер­
вая
межконтинентальная
баллистиче­
ская ракета США SM-65 «Атлас» была
меньшей по размерам, начальной мас­
се и менее эффективной как ракетаноситель, чем ракета Р-7.
Советские ракеты-носители, создан­
ные на базе Р-7, обладали достаточно
большой грузоподъемностью. С их по­
мощью были осуществлены запуски все­
го множества разработанных в СССР
космических аппаратов — от автома­
тических спутников Земли, Луны и
межпланетных
автоматических
стан­
ций до пилотируемых кораблей «Во­
сток», «Восход», «Союз», «Союз-Т» и
автоматического
грузового
корабля
«Прогресс» для снабжения орбиталь­
ной станции «Салют». В первые 20 лет
космической эры в СССР было осуще­
ствлено не менее 600 успешных запус­
ков космических аппаратов, высокая
надежность которых была обеспечена
применением в ракетах-носителях стан­
дартизованных, хорошо отработанных
элементов.
Соединенные Штаты Америки при­
способили для запуска космических ап­
паратов все разработанные баллисти­
ческие ракеты, включая «Редстоун»,
«Юпитер», «Тор» и «Атлас». Благода­
ря микроминиатюризации научных при­
боров и электрического оборудования
это стало давать заметный эффект. К
началу пилотируемых полетов в космос
появилась
возможность
использовать
модернизированные
ракеты-носители
«Редстоун» (для суборбитальных по­
летов), «Атлас» и «Титан-2» (для ор­
битальных полетов).
На приведенных рисунках изобра­
жены некоторые из ракет-носителей,

П

32

которые открыли космическую эру. Ин­
тересно, например, сравнить первые
американские носители «Юнона-1» и
«Авангард» с первым советским но­
сителем Р-7 «Спутник» (А-1). В ка­
честве предельной по размерам и гру­
зоподъемности
следует
рассматривать
ракету-носитель «Сатурн», с помощью
которой
американские
астронавты
были доставлены на Луну.
Небольшие
многоступенчатые
ра­
кеты, подобные американской четырех­
ступенчатой ракете «Скаут», француз­
ским ракетам серии «Диамант», япон­
ским «Ламбда-4S», «Мю-4S» и «Мю3С», английской «Блэк эрроу» и индий­
ской SLV-3, способны выводить малые
спутники с наименьшими затратами.
Китай вступил в эту область с более
тяжелыми носителями «Лонг марч-1»
и «FB-1, а Европа — с носителями
«Европа» и «Ариан».
В военной области основными но­
сителями США были «Тор-Аджена»
и «Атлас-Аджена», которые позволили
ВВС США приступить к выполнению
в 60-х годах программ космической
разведки, наблюдения и раннего пре­
дупреждения.
Много усилий в минувшие годы в
США было потрачено на улучшение
характеристик
ракет-носителей
глав­
ным образом путем улучшения харак­
теристик верхних ступеней и примене­
ния навесных твердотопливных уско­
рителей, предназначенных для увели­
чения стартовой тяги. В частности,
удачным было семейство надежных
ракет «Дельта».
Потребность в выведении спут­
ников, в частности используемых для
систем связи, на геостационарную ор­
биту высотой 35 880 км над экватором
заставила Соединенные Штаты усовер­
шенствовать ракеты «Дельта» и «АтласЦентавр», в последней, верхней, ступе­
ни которых было использовано высоко­
энергетическое топливо (жидкий кис­
лород — жидкий водород). Ракеты-но­
сители «Атлас-Аджена» и «Атлас-Цен­
тавр» обеспечили доставку автоматиче­
ских космических аппаратов к Луне, ис­
пытания ее грунта для посадки космо­

навтов, а также запуск космических
межпланетных аппаратов к Венере и
Марсу. Советский Союз начал свои
исследования планет с помощью ракетыносителя
A-2-e
(усовершенствованная
ракета «Восток» с различными верхни­
ми ступенями) и продолжил их на более
мощной ракете-носителе D-1 «Протон»,
введенной в эксплуатацию в 1965 г.
С помощью ракет-носителей семейства
«Протон» на Луну доставлены автома­
тические космические самоходные ап­
параты — луноходы. Позже подобные
носители были использованы для за­
пуска космических аппаратов второго
поколения к Венере и Марсу. С помощью
ракеты D-1 выведены в космос все ор­
битальные космические станции «Са­
лют».
Большой шаг был сделан Соеди­
ненными Штатами в совершенствова­
нии ракеты-носителя «Титан» путем
применения больших навесных твердо­
топливных
ускорителей
диаметром
3,05 м, благодаря чему ракеты этого
семейства стали использоваться в на­
стоящее время для запусков военных
и гражданских спутников с широким
диапазоном
массы.
Ракета-носитель
«Титан-3С» выводит на орбиту военные
спутники связи, а «Титан-3D» — раз­
ведывательные спутники «Биг бёрд»
и
КН-11
(«Кейхол»),
Комбинация
«Титана-3С» с верхней ступенью «Центавр» привела к созданию мощной
ракеты-носителя
«Титан-3Е-Центавр»,
с помощью которой запущены косми­
ческие межпланетные аппараты «Ви­
кинг» и «Воиджер». Ракета-носитель
«Титан-34Ц» является новой системой
для запуска главным образом тяжелых
военных грузов.
Все эти ракеты были невозвращае­
мыми. Их ступени сбрасывались после
окончания работы в атмосфере и кос­
мосе. В течение долгого времени кон­
структоры мечтали о замене ракетносителей одноразового использования
со сбрасываемыми ступенями более ес­
тественными
средствами
выведения,
подобными самолетам. Эта техника
впервые применяется на американском
космическом корабле «Спейс Шаттл».

апреля 1961 г. в 9 ч 07 мин
по московскому времени в не­
скольких десятках километров
севернее поселка Тюратам в
Казахстане на советском космодроме
Байконур состоялся запуск межкон­
тинентальной
баллистической
ракеты
Р-7, в носовом отсеке которой разме­
щался пилотируемый космический ко­
рабль «Восток» с майором ВВС Юрием
Алексеевичем Гагариным на борту. За­
пуск прошел успешно. Космический
корабль был выведен на орбиту с на­
клонением 65°, высотой перигея 181 км
и высотой апогея 327 км и совершил
один виток вокруг Земли за 89 мин. На
108-й мин после запуска он вернулся
на Землю, приземлившись в районе де­
ревни Смеловка Саратовской области.
Таким образом, спустя 4 года после
выведения первого искусственного спут­
ника Земли Советский Союз впервые
в мире осуществил полет человека в
космическое пространство.
Юрий Алексеевич Гагарин родился
9 марта 1934 г. в семье колхозника.
В 1941 г. поступил учиться в среднюю
школу, но начавшаяся война прервала
его учебу. В 1951 г. Гагарин окончил
с отличием ремесленное училище по
специальности
формовщика-литейщика
и одновременно школу рабочей моло­
дежи. Затем он обучался в индустри­
альном техникуме в г. Саратове, кото­
рый окончил с отличием в 1955 г. Свои
первые шаги в авиации Гагарин сделал
будучи студентом техникума. Он обу­
чался в саратовском аэроклубе. После
окончания аэроклуба учился в авиаци­
онном училище г. Оренбурга. В 1957 г.
стал военным летчиком. В 1959 г. он был
принят в отряд космонавтов. Погиб
27 марта 1968 г. в результате катастро­
фы при выполнении тренировочного по­
лета на самолете. Урна с прахом Гага­
рина захоронена в Кремлевской стене,
что является признанием его больших
заслуг перед советским народом.
Космический
корабль
«Восток»
Космический корабль (КК) «Вос­
ток» был создан группой ученых и ин­
женеров под руководством основопо­

ложника
практической
космонавтики
С. П. Королева. Космический корабль
состоял из двух отсеков. Спускаемый
аппарат, являющийся одновременно ка­
биной космонавта, представлял собой
сферу диаметром 2,3 м, покрытую абля­
ционным (плавящимся при нагреве)
материалом для тепловой защиты при
входе в атмосферу. Управление кораб­
лем осуществлялось автоматически, а
также космонавтом. В полете непрерыв­
но поддерживалась радиосвязь с Землей.
Космонавт в скафандре размещался в
катапультируемом кресле самолетного
типа, оснащенном парашютной систе­
мой и аппаратурой связи. В случае
аварии небольшие ракетные двигатели
в основании кресла выстреливали его
через круглый люк. Атмосфера кораб­
ля — смесь кислорода с азотом под
давлением 1 атм (760 мм рт. ст.).
Пилотируемый отсек (спускаемый

Вверху. Ракета-носитель космического
корабля «Восток» на ВДНХ в Совет­
ском Союзе.

аппарат) крепился с помощью метал­
лических стяжных лент к приборному
отсеку. Все оборудование, непосредст­
венно не требуемое в спускаемом ап­
парате, размещалось в приборном от­
секе. В нем находились баллоны си­
стемы жизнеобеспечения с азотом и

Внизу. 12 апреля 1961 г. Ю. Гагарин
перед своим историческим 108-минут­
ным космическим полетом производит
проверку
систем
жизнеобеспечения
в
спускаемом аппарате космического ко­
рабля «Восток». Руководил этим полетом
пионер ракетной техники С. П. Коро­
лев.

Вверху.
Ракетное
катапультируемое
кресло, которое устанавливалось наклон­
но в спускаемом аппарате корабля «Во­
сток» за отстреливаемым входным лю­
ком. Из шести космонавтов, совершив­
ших полеты на КК «Восток», только
Ю. Гагарин совершил посадку в спуска­
емом аппарате.

41

Человек в космосе
кислородом, химические батареи для
радиоустановки и приборов, тормозная
двигательная
установка
(ТДУ)
для
уменьшения скорости космического ко­
рабля при переходе на траекторию спус­
ка с орбиты и небольшие двигатели
ориентации. «Восток-1» имел массу
4730 кг, а с последней ступенью ракетыносителя 6170 кг.
Расчет траектории возвращения КК
«Восток» на Землю производился с по­
мощью ЭВМ, необходимые команды
передавались на космический корабль
по радио. Двигатели ориентации обе­
спечивали соответствующий угол входа
космического корабля в атмосферу. По
достижении нужного положения вклю­
чалась тормозная двигательная уста­
новка, и скорость корабля уменьшалась.
Затем пироболты разрывали стяжные
ленты, связывающие спускаемый ап­
парат с приборным отсеком, и спускае­
мый аппарат начинал свой «огненный
нырок» в атмосферу Земли. На высоте
около 7 км входной люк отстреливался
от спускаемого аппарата и кресло с кос­
монавтом катапультировалось. Раскры­
вался парашют, через некоторое время
сбрасывалось кресло, чтобы космонавт
не ударился о него при приземлении.
Гагарин был единственным космонав­
том КК «Восток», остававшимся в спус­
каемом аппарате до приземления и не

42

использовавшим катапультируемое крес­
ло. Все последующие космонавты, ле­
тавшие на кораблях «Восток», ката­
пультировались.
Спускаемый
аппарат
корабля «Восток» приземлялся отдель­
но на собственном парашюте.
Вторым человеком на околоземной
орбите был советский майор ВВС Гер­
ман Степанович Титов, который стар­
товал с космодрома Байконур 6 авгу­
ста 1961 г. В отличие от Гагарина, со­
вершившего 1 виток вокруг Земли, Ти­
тов совершил 17 витков, пробыв в кос­
мосе 25 ч 11 мин.
11 августа 1962 г. в Советском Союзе
был выведен на орбиту космический
корабль «Восток-3», пилотируемый май­
ором Андрияном Григорьевичем Нико­
лаевым, к которому на следующий день
на космическом корабле «Восток-4»
присоединился полковник Павел Рома­
нович Попович. Между кораблями была
установлена двусторонняя связь; наи­
меньшее расстояние между ними со­
ставило 6,5 км. Советские космонавты
установили рекорды длительности ра­
боты в космосе. Николаев совершил 64
оборота за 94 ч 10 мин, а Попович —
48 оборотов за 70 ч 44 мин.
Космический корабль «Восток» вы­
водился в космос 5 раз, после чего было
объявлено о его безопасности для по­
лета человека. В период между 15 мая

1960 г. и 25 марта 1961 г. эти косми­
ческие корабли запускались на орбиту
под названием корабль-спутник. В них
размещались собаки, манекены и раз­
личные биологические объекты. Четыре
из этих аппаратов имели возвращаемые
капсулы, со смонтированными в них
креслами космонавтов. Три были воз­
вращены. Последние два аппарата этой
серии до входа в атмосферу выполнили,
как и «Восток-1», по одному витку во­
круг Земли. Другие выполнили по 17
витков, как «Восток-2».

Полеты космического
«Меркурий»

корабля

Вслед за историческим полетом
Гагарина два американских астронавта
совершили суборбитальные полеты с
целью испытания космического кораб­
ля «Меркурий». Это был ответ США
на полет космического корабля «Во­
сток». Через четыре недели после по­
лета Гагарина 5 мая 1961 г. капитан
3-го ранга Алан Шепард стал с фор­
мальных позиций первым американ­
ским астронавтом. Хотя он и не достиг
Внизу. Морской вертолет Сикорского
UH-34 поднимает спускаемый аппарат
КК «Меркурий» с А. Шепардом с поверх­
ности Атлантического океана после по­
лета 5 мая 1961 г.

Человек в космосе
околоземной орбиты, он поднялся над
Землей на высоту около 186 км. В со­
ответствии с американскими правилами
каждому, кто поднимается выше 80 км,
присваивается звание астронавта. Ше­
пард, запущенный с мыса Канаверал
в КК «Меркурий-3» с помощью моди­
фицированной баллистической ракеты
«Редстоун», провел в полете 15 мин 22 с
до посадки в Атлантическом океане.
Он доказал, что человек в условиях
невесомости может осуществлять руч­
ное управление космическим кораблем.
21 июля майор ВВС Вирджил Гриссом
повторил баллистический полет на КК
«Меркурий-4», однако при посадке этот
корабль очень быстро затонул из-за
непредусмотренного
подрыва
спаса­
тельного люка.
Космический корабль «Меркурий»
значительно отличался от космического
корабля «Восток». Он состоял только
из одного модуля — пилотируемой кап­
сулы в форме усеченного конуса дли­
ной 2,9 м и диаметром основания 1,89 м.
Его герметичная оболочка из никеле­
вого сплава имела обшивку из титана
для защиты от нагрева при входе в
атмосферу.
Специальный
защитный
экран на поверхности основания кап­
сулы был изготовлен из абляционного
материала,
подобного
используемому
на КК «Восток». Тормозной блок со­
стоял из трех твердотопливных дви­
гателей тягой 525 кгс каждый и был
прикреплен к защитному экрану метал­
лическими стропами. Космический ко­
рабль имел также 18 небольших дви­
гателей ориентации. Атмосфера внутри
«Меркурия» состояла из чистого кис­
лорода под давлением 0,36 ат. Вместо
катапультируемого кресла использова­
лась
система
аварийного
спасения,
установленная на ферме в вершине
космического корабля. Если в ней не
возникало необходимости, ферма от­
стреливалась.
Последовательность входа КК «Мер­
курий» в атмосферу была в основном
такой же, как и КК «Восток». Двига­
тели ориентации обеспечивали соответ­
ствующий угол входа, включалась тор­
мозная установка, а затем она отде­
лялась. «Меркурий» входил в атмосфе­
ру основанием вниз. Форма космиче­
ского корабля позволяла осуществлять
аэродинамическое управление при про-

Справа. Примерно через 10 мес. после

триумфа Гагарина на КК «Восток-1» на
околоземную орбиту был выведен КК
«Меркурий», пилотируемый Дж. Глен­
ном. После завершения полета астро­
навту была организована торжественная
встреча.

43

Схеме полета КК «Восток»
1 Старт на РН «Восток».
2 Сбрасывание боковых
блоков.
3 Сбрасывание носо­
вого обтекателя.
4 Ступень II отделяется,
ступень III выводит КК
на орбиту.
5 Ступень III отделяется.
6 Ориентация корабля
перед включением ТДУ.
7 СА и блок электронной
аппаратуры отделяются
от приборного отсека.
8 Нагревание при входе
в атмосферу.
9 Выпускается вытяж­
ной парашют (4 км).
10 Отбрасывается вытяж­
ной парашют и раскры­
вается основной
парашют.
11 Спускаемый аппарат
приземляется.
А Сбрасывается входной
люк (7 км). Космонавт
катапультируется в
кресле.
В Отбрасывается катапуль­
тируемое кресло (4 км).
С Открывается парашют
космонавта.
D Спуск.
Е Приземление.

«Восток-1»
1 Антенна системы ко­
мандных радиолиний.
2 Антенна связи.
3 Кожух электроразъемов.
4 Входной люк.
5 Контейнер с пищей.
6 Стяжные ленты.
7 Ленточные антенны.
8 Тормозной двигатель.
9 Антенны связи.
10 Служебные люки.
11 Приборный отсек с
основными системами.
12 Проводка зажигания.
13 Баллоны пневмосисте­
мы (16 шт.) для си­
стемы жизнеобеспече­
ния.
14 Катапультируемое
кресло.
15 Радиоантенна.
16 Иллюминатор с опти­
ческим ориентиром.
17 Технологический люк.
18 Телевизионная камера.
19 Теплозащита из абля­
ционного материала.
20 Блок электронной
аппаратуры.
Этот корабль имел два
основных отсека: спускае­
мый аппарат диаметром
2,3 м и приборный отсек.
Система управления
автоматическая, но космо­
навт мог перевести управ­
ление и на себя. Правой
рукой он мог ориентиро­
вать корабль с помощью
ручного управляющего
устройства. Левой рукой он
мог включить аварийный
переключатель, который
сбрасывал входной люк и
приводил в действие
катапультируемое кресло.
Вырез в носовом обтека­
теле ракеты-носителя по­
зволял космонавту поки­
нуть корабль при аварии
носителя. При возвращении
в атмосферу сферическо­
го спускаемого аппарата
осуществлялась автома­
тическая коррекция его по­
ложения. При нарастании
давления воздуха спускае­
мый аппарат занимал пра­
вильное положение.

44

огда в начале 60-х годов человек
впервые вышел в космос, имелись
серьезные основания сомневаться в
его возможности выжить более нес­
кольких часов. Как перенесет человеческий
организм большие ускорения, возникающие
при запуске и возвращении с орбиты? Как
он будет реагировать на невесомость и к
чему приведет возвращение к условиям нор­
мальной силы тяжести? Мужчины и жен­
щины, посвятившие себя решению этих
проблем, были героями в самом высоком
смысле этого слова. Те скромные косми­
ческие корабли, на которых они летали, соз­
давались с одной основной целью — обес­
печить жизнь космонавтов на время, доста­
точное для получения ответов на поставлен­
ные вопросы. Здесь представлены два самых
первых космических корабля: «Восток-1»,
который пилотировал майор Ю. Гагарин,
и «Меркурий-6», который пилотировал под­
полковник Дж. Гленн.

К

Орбита КК «Восток» на
карте Земли
Путь майора Ю. Гагарина
на КК «Восток-1» 12 апре­
ля 1961 г. Запущенный с
космодрома Байконур в
Казахстане в 9 ч 7 мин по
московскому времени
КК «Восток» совершил
один оборот вокруг Земли
за 108 мин. Космонавт
приземлился в сфериче­
ском спускаемом аппарате
в Саратовской области.

Ракеты-носители
21/2-ступенчатая ракетаноситель «Восток» была
создана на базе советской
межконтинентальной
баллистической ракеты.
Ее высота вместе с косми­
ческим кораблем 38,4 м.
Ракета «Меркурий-Атлас»,
также являющаяся моди­
фикацией межконтинен­
тальной баллистической
ракеты, имела общую вы­
соту 29 м.
В обеих ракетах топливо —
жидкий кислород и керо­
син.

Система управления
КК «Меркурий»
1 Двигатели тангажа.
2 Стопорный винт.
3 Кинематика управления
тангажом.
4 Кинематика управления
креном.
5 Кинематика управления
рысканием.
6 Застопоренное поло­
жение.
7 Пусковое устройство.

8 Двигатели крена.
9 Двигатели рыскания.
В отличие от современных
КК, оснащенных многочис­
ленными вычислительными
устройствами, на «Мерку­
рии» было только основное
приборное измерительное
оборудование, и приходи­
лось использовать ручное
управление. Показано

Орбита КК «Меркурий»
на карте Земли
Путь подполковника Глен­
на на КК «Меркурий-6»
после запуска с мыса Ка­
наверал, шт. Флорида,
20 февраля 1962 г. Черное
пятно — эона сброса пред­
варительных ступеней, за­
штрихованная область —
зона сброса следующих
отделяемых ракетных
ускорителей. Белые точ­
ки — заранее подготовлен­
ные места аварийной по­
садки.

Вид кабины КК «Мер­
курий»
1 Иллюминатор астро­
навта.
2 Детонатор сброса
люка.
3 Основные пульты
управления.
4 Дисплей перископа.
5 Входной люк.
6 Малый гермошпангоут.
7 Ножные захваты для
астронавта.
8 Комплект морских и
звездных карт.
9 Ленточный самописец.
10 Баллоны с азотом.
11 Фотокамера.
12 Левый пульт управления.
13 Прожектор.
Это вид кабины КК «Мер­
курий», пилотируемого
астронавтом Дж. Гленном.
Астронавт был жестко за­
креплен в капсуле, поэтому
экраны всех приборов по­
требовалось сделать хоро-

шо различимыми, а си­
стемы управления полетом
и аварийного спасения
легкодоступными.
Гленн облетел Землю три
раза, его полет продол­
жался 4 ч 55 мин 23 с.
Космический корабль при­
воднился в Атлантическом
океане в 338 км северозападнее Сан-Жуана
(Пуэрто-Рико). Последу­
ющие пилотируемые по­
леты КК «Меркурий»:
МА-7 (С. Карпентер),
МА-8 (У. Ширра), МА-9
(Г. Купер). Трехсуточный
полет МА-10 был отменен.
Интересно отметить, что
с момента принятия реше­
ния о полете до старта
Купера прошло 4 мес, в то
время как на подготовку
полета Гленна ушло 22 мес.
Полная стоимость програм­
мы 392 млн. долл.

действие трехосной ручки
управления тангажом,
креном и рысканием.
Управление движением
осуществлялось реактив­
ными двигателями, работа­
ющими на газах. Когда
возникли проблемы с авто­
матической системой
ориентации КК «Мерку­
рий-6», Дж. Гленн перешел
на ручное управление.

Приводнение «Меркурия»
При возвращении на Землю
спускаемого аппарата
сначала раскрывался
вытяжной парашют. Основ­
ной тормозной парашют
открывался в зарифован­
ном состоянии, а затем на­
полнялся полностью. Раз­
вертывался надувной ме­
шок для приводнения. Для
этого отделялся теплоза­
щитный экран, который
сбрасывался вниз на 1,2 м,
вытягивая перфорирован­
ную юбку из прорезинен-

ного стекловолокна. Эта
воздушная подушка оказы­
вала амортизирующее дей­
ствие, смягчая удар о воду.
Немедленно после при­
воднения
автоматически
отсоединялся основной па­
рашют, и спускаемый-аппа­
рат имел достаточную
устойчивость, чтобы сохра­
нять вертикальное положе­
ние в воде. Астронавт на­
ходился внутри спускаемо­
го аппарата, ожидая ко­
рабль-спасатель.

КК «Меркурий»
1 Аэродинамическая
игла.
2 Система аварийного
спасения (САС).
3 Инфракрасные датчики
горизонта.
4 Аэродинамический
обтекатель.
5 Двигатели рыскания.
6 Основной и резервный
щелевые парашюты.
7 Перископ.
8 Герметичная кабина
с двойными стенками.

9 Приборные панели.
10 Трехосная система
ориентации (см. рис.
вверху слева).
11 Двигатели крена.
12 Приспосабливаемое по
фигуре астронавта
кресло и ограничители.
13 Абляционный защитный
экран.
14 Штанги, удерживающие
тормозную установку.
15 Двигатели отделения.
16 Тормозные двигатели.
17 Бак с перекисью во­
дорода.
18 Блок управления САС.
J9 Внешняя обшивка.
20 Титановый стрингер
закрытого сечения.
21 Двигатели тангажа.
22 Баллоны с перекисью
водорода.
23 Конический ленточный
вытяжной парашют
диаметром 1,8 м.
24 Двигатели отделения
САС.
Наглядно показано, как
космонавт жестко закреп­
лен в герметичной кабине
космического корабля.
Ферма крепления ракетных
двигателей САС предна­
значена для отделения
космического аппарата от
ракеты-носителя в случае
отказа на пусковом столе
или после подъема. САС
отбрасывалась от ракеты
по достижении безопасной
работы после отделения
стартовых двигателей. Во
время входа в атмосферу
тепловой экран нагревался
до максимальной темпера­
туры около 1650°С на вы­
соте 40 км при скорости
спускаемого аппарата
24 000 км/ч.
Технические характе­
ристики
Полная высота (включая
ферму САС и аэродинами­
ческую иглу) 7,9 м.
Ширина (по тепловому
экрану) 189 см.
Стартовая масса (включая
САС) 1934 кг.
Масса на орбите 1355 кг.
Масса при приводнении
ИЗО кг.
Рисунок относится к
варианту КК «Мерку­
рий-6».

Человек в космосе

Первые семь астронавтов КК
«Меркурий» перед самолетом ВВС США
F-106B. Слева направо: М. Скотт Кар­
пентер, Л. Гордон Купер, мл., Джон X.
Гленн, мл., Вирджил И. Гриссом, Уол­
тер М. Ширра, мл., Алан Б. Шепард,
Вверху.

Вверху. В. Терешкова — первая отваж­
ная женщина, совершившая космический
полет в корабле «Восток-6» в июне
1963 г. (48 оборотов вокруг Земли).

хождении атмосферы, поскольку кос­
мический корабль имел небольшую
подъемную силу. С помощью ручного
управления астронавт мог изменять
траекторию полета и выбирать точку
приземления. На последнем этапе спус­

46

мл., Дональд К. Слейтон. Позднее Грис­
сом погиб на мысе Кеннеди при пожаре
в «Аполлоне», Шепард руководил поле­
том «Аполлона-14», а Слейтон летал на
корабле «Аполлон» во время экспери­
ментального полета «Аполлон»-«Союз».

ка открывался парашют и мягко опус­
кал «Меркурий» и астронавта в море.
20 февраля 1962 г. США достигли
околоземной орбиты. С мыса Канаве­
рал
с
помощью модифицированной
МБР «Атлас» был запущен космиче­
ский корабль «Меркурий-6», пилотируе­
мый подполковником ВМФ Джоном
Гленном. Гленн пробыл на орбите
только 4 ч 55 мин, совершив 3 витка до
успешной посадки.
Целью полета Гленна было опре-

Внутренний
корабля «Меркурий»
Г. Купера. Отметим
тарную конструкцию
рабля.
Вверху.

вид космического
во время полета
довольно элемен­
космического ко­

деление возможности работы человека
в космическом корабле «Меркурий».
Космический корабль был предвари­
тельно испытан в космосе в непило­
тируемом варианте (на нем летали три
обезьяны, в том числе шимпанзе),
и Гленну корабль показался доста­
точно надежным и доведенным. Хотя
при входе в атмосферу при использо­
вании ручного управления возникли
некоторые трудности, задача была вы­
полнена. 24 мая 1962 г. для подтверж­
дения данных Гленна почти с иден­
тичной задачей на космическом кораб­
ле «Меркурий-7» совершил полет ка­
питан-лейтенант ВМФ Скотт Карпен­
тер. 3 октября 1962 г. в США в кос­
мическом корабле «Меркурий-8» был
доставлен на орбиту капитан 3-го ран­
га Уолтер М. Ширра. Его задачей бы­
ла проверка принципов человеко-ма­
шинного взаимодействия, заложенных
при разработке «Меркурия». Он про­
вел в космосе 9 ч 13 мин, совершив
6 витков вокруг Земли и вернулся, ус­
пешно выполнив свою задачу.
Последний раз «Меркурий» был вы­
веден в космос 15 мая 1963 г., косми­
ческий корабль «Меркурий-9» совершил
орбитальный полет с майором ВВС
Гордоном Купером на борту. Целью
этого полета явилось расширение круга
задач по сравнению с полетом Ширра
и достижение продолжительности по­
лета более одних суток. Купер совер­
шил 22 витка в течение 34 ч 20 мин.

Человек в космосе
Женщина в космосе
В этом же, 1963 году, «Восток» то­
же в последний раз был выведен в кос­
мос. 14 июня 1963 г. с космодрома
Байконур был запущен космический
корабль «Восток-5», пилотируемый лет­
чиком-космонавтом Валерием Федоро­
вичем Быковским. В течение 2 сут он
вручную управлял космическим кораб­
лем, выполняя медицинские экспери­
менты и осуществляя наблюдение Земли
и звезд. 16 июня, когда «Восток-5»
проходил над Байконуром, на орбиту
был
выведен
космический
корабль
«Восток-6», который установил с ним
двустороннюю связь. В этом косми­
ческом корабле находилась Валентина
Владимировна Терешкова, первая жен­
щина, совершившая космический по­
лет. Терешкова провела в космосе
70 ч 41 мин, Быковский оставался на
орбите 119 ч.
Валентина Владимировна Терешко­
ва родилась 6 марта 1937 г. в семье
тракториста. С 16 лет работала в Яро­
славле на шинном заводе, затем на
текстильном комбинате. В 1960 г.
закончила заочный текстильный тех­
никум. Свой путь в космос Терешкова
начала с парашютного спорта в школе
ярославского аэроклуба. В отряде кос­
монавтов
она
прошла
специальную
программу подготовки к полету на ко­
рабле «Восток». После полета вышла
замуж за космонавта Николаева. 8 ию­
ня 1964 г. у нее родилась дочь Елена,
первый ребенок, родившийся на Земле,
оба родителя которого побывали в кос­
мосе. Позднее Терешкова получила
высшее техническое образование и ста­
ла
сотрудником
Центра
подготовки
космонавтов им. Гагарина, недалеко от
Москвы.

«Восход». Первый выход чело­
века в космос
После завершения программ «Вос­
ток» и «Меркурий» прошло больше
года, прежде чем человек снова совер­
шил полет в космос. И опять это про­
изошло в Советском Союзе, где был
создан новый трехместный космиче­
ский корабль «Восход», являющийся
модификацией корабля «Восток». «Восход-1» был запущен 12 октября 1964 г.
с тремя членами экипажа на борту.
Это был очередной триумф СССР в
области пилотируемых космических по­
летов. Экипаж состоял из командира
корабля полковника Владимира Ми­
хайловича Комарова, научного сотруд­
ника-космонавта
Константина
Петро­
вича Феоктистова и врача-космонавта
Бориса Борисовича Егорова.
Для этого полета внутренняя часть

корабля «Восток» была модернизиро­
вана, чтобы установить три кресла.
Была обеспечена высокая герметич­
ность космического корабля, что по­
зволило отказаться от скафандров для
космонавтов. В связи с увеличением
числа членов экипажа и запасов си­
стемы жизнеобеспечения корабль «Вос­
ход» имел массу 5320 кг.
Три человека провели в космосе
24 ч 17 мин, совершив 16 витков во­
круг Земли. Впервые на борту нахо­
дился врач, который проводил на месте
медицинские эксперименты и тесты.
Научный сотрудник Феоктистов, один
из конструкторов космических кораб­
лей, также мог проводить непосредст­
венные наблюдения за функциониро­
ванием космического корабля в поле­
те, так как хорошо изучил корабль в
процессе проектирования, производст­
ва и испытаний.
Корабль был снабжен системой мяг­
кой посадки, что позволило космонав­
там приземляться в космическом ко­
рабле. Непосредственно перед при­
землением включалась тормозная ус­
тановка,
значительно
уменьшающая
скорость соударения корабля с Землей.
Запуск двухместного космического
корабля «Восход-2» был большой не­
ожиданностью для всего мира и при­
нес Советскому Союзу новый приори­
тет в космосе. Корабль был выведен
на орбиту 18 марта 1965 г. с двумя
космонавтами на борту — командиром
корабля полковником Павлом Иванови­
чем Беляевым и вторым пилотом под­
полковником
Алексеем
Архиповичем
Леоновым. Для этого полета интерьер
кабины корабля был снова изменен.

Вверху. Внутренний вид кабины корабля
«Восход-1», в котором совершили косми­
ческий полет три космонавта различных
профессий: полковник В. Комаров (ко­
мандир корабля), Б. Егоров (врач) и
К. Феоктистов (конструктор космиче­
ских кораблей).

Он был снабжен шлюзовым отсеком
и оборудованием для выхода человека
в космос, и для выполнения этой глав­
ной задачи полета члены экипажа долж­
ны были быть одеты в скафандры.
Сразу же после выхода на орбиту
экипаж очистил себя от азота, вдыхая
чистый кислород. Затем был развернут
шлюзовой отсек: Леонов вошел в шлю­
зовой отсек, закрыл крышку люка кос­
мического корабля и впервые в мире
совершил выход в космическое прост­
ранство. Космонавт в скафандре с ав­
тономной системой жизнеобеспечения
находился вне кабины космического
корабля в течение 20 мин, временами
удаляясь от корабля на расстояние до
5 м. Во время выхода он был соединен
с космическим кораблем только теле­
фонным и телеметрическим кабелями.
Таким образом, была впервые практи­
чески подтверждена возможность пре­
бывания и работы космонавта в специ­
альном снаряжении вне космического
корабля.
По программе полета предполага­
лось, что полет будет завершен после
17 витков вокруг Земли. Однако неис­
правность в системе управления поме­
шала произвести ориентацию космиче­
ского корабля, необходимую для вклю­
чения тормозной двигательной установ-

47

Человек в космосе
Схема выхода в открытый
космос
А Космонавты (оба в
скафандрах) разверты­
вают и наполняют возду­
хом шлюзовой отсек.
В Леонов входит в шлюзо­
вой отсек и закрывает за
собой люк.
С Леонов производит раз­
герметизацию
шлюзового
отсека, закрепляет фал и
через 10 мин открывает
внешний люк.
D Леонов (с кислородными
баллонами за спиной) вы­
ходит из шлюзового отсека
и проводит 10 мин в откры­
том космосе.
Е После возвращения в
шлюзовой отсек Леонов за­
крывает внешний люк, от­
крывает люк в кабину и
возвращается на свое
место. Затем шлюзовой от­
сек отстреливается.

«Восход-2»
1 Антенна связи.
2 Телевизионная камера.
3 Резервный тормозной
блок.
4 Антенна системы ко­
мандных радиолиний.
5 Кинокамера, устанав­
ливаемая космонавтом.
6 Надувной воздушный
шлюз.
7 Спускаемый аппарат с
двумя фиксированными
креслами и системой управ
ления воздушным шлюзом.
8 Приборный отсек.
9 Антенны связи.
10 Тормозная установка.
11 Антенны связи.

«Восход-2» был снабжен
шлюзовым отсеком и обо­
рудованием для выхода че­
ловека в космос. Космо­
навт Алексей Леонов впер­
вые в мире совершил вы­
ход в космическое прост­
ранство из находящегося
на орбите космического ко­
рабля. Командир космиче­
ского корабля Павел Беляев
оставался в герметичной
кабине. Панель управления
шлюзовым отсеком, уста­
новленная в кабине, была
дублирована в шлюзе, и
Леонов мог в экстренном
случае взять управление
на себя. Телевизионное
изображение этого выхода
в открытый космос непре­
рывно передавалось на Зем­
лю. Как выполнялась эта
задача, показано на при­
веденной схеме.

ки и входа в атмосферу. В результате
экипаж совершил дополнительный ви­
ток, чтобы подготовиться к ручному
управлению спуском. Посадка корабля
«Восход-2» была произведена с исполь­
зованием ручной системы управления
в районе г. Перми.

«Джемини»
1965 г. был отмечен появлением в
США первого двухместного космиче­
ского корабля «Джемини». Несмотря
на то что внешне он напоминал «Мер­
курий», это был совершенно новый кос­
мический корабль. Подобно «Востоку»,
он состоял из двух отсеков: герметич­
ной капсулы (спускаемого аппарата)
и отделяющегося негерметичного отсе­
ка. Подобно «Меркурию», корабль «Дже­
мини» имел форму усеченного конуса.
Однако вместо фермы с системой ава­
рийного спасения в этом космическом
корабле были предусмотрены катапуль­
тируемые кресла для обоих астронав­
тов. Атмосфера кабины, как и в «Мер­
курии»,— чистый кислород при давле­
нии 0,36 ат (265 мм рт. ст.). Передний
конец капсулы был цилиндрическим,
приспособленным для причаливания к
другому космическому кораблю. В нем

48

находились тормозные парашюты и
двигатели ориентации капсулы. На теп­
лозащитном экране, как и на «Мерку­
рии», были укреплены четыре твердо­
топливных тормозных двигателя.
В негерметичном отсеке, подобно
тому как это было сделано в КК «Вос­
ток», находилось все оборудование, не
требуемое в пилотируемой капсуле.
Здесь размещались топливные элемен­
ты для энергопитания бортовой аппа­
ратуры и производства питьевой воды,
кислородные баллоны, 8 двигателей ори­
ентации, двигатели коррекции орбиты,
топливные баки для двигателей и баки
с реагентами для топливных элементов.
В этом отсеке размещалось также эк­
спериментальное оборудование.
Так как «Джемини» предназначал­
ся для функционирования на орбите до
двух недель, его масса соответственно
варьировалась. Типичный космический
корабль («Джемини-12») имел массу
3760 кг. Поскольку такая масса превы­
шала
возможности
ракеты-носителя
«Атлас», выводившей КК «Меркурий»,
американцы превратили в носитель для
«Джемини» свою более мощную раке­
ту «Титан-2».
В период между мартом 1965 г. и

ноябрем 1966 г. было выведено на ор­
биту 10 пилотируемых космических
кораблей «Джемини» (до начала пило­
тируемых полетов было запущено два
автоматических
корабля).
Полеты
«Джемини» проводились с целью при­
обретения опыта проведения более дли­
тельных операций в космосе, отработ­
ки методов и выполнения маневриро­
вания, сближения и стыковки, а также
работы астронавтов вне корабля.
Первый пилотируемый запуск со­
стоялся 23 марта 1965 г. Это был за­
пуск «Джемини-3», на борту которого
находились астронавты — командир ко­
рабля капитан 3-го ранга Вирджил Грис­
сом, пилотировавший «Меркурий-4» в
1961 г., и капитан-лейтенант ВМФ
Джон Янг. Их полет продолжался все­
го 4 ч 53 мин. Было запланировано
испытать космический корабль и про­
верить возможности человека управ­
лять им. Кроме того, намечалось вы­
полнить три научных эксперимента и
сфотографировать Землю. Так как оба
астронавта были летчиками-испытате­
лями, они направили свои усилия на
выполнение основной задачи — испы­
тание космического корабля. Впервые
пилотируемый космический корабль вы-

Человек в космосе
КК «Джемини»
1 Парашютная система
посадки.
2 Система ориентации
спускаемого аппарата
(сдвоенные комплекты из
восьми двигателей тягой
по 113 кгс каждый).
3 Иллюминатор.
4 Спускаемый аппарат.
5 Катапультируемые
кресла.
6 Тормозной отсек.
7 Твердотопливные тор­
мозные двигатели
(4Х 1134 кгс).
в Радиаторы системы
терморегулирования.
9 Оборудование связи.
10 Топливные баки.
11 Приборный отсек.
12 Двигатели ориентации
(8X113 кгс).
13 Насосы для подачи
хладоагента.
14 Криогенный кислород­
ный бак.
15 Питьевая вода.
16 Система энергопитания.
17 Научное оборудование.
18 Двигатели маневриро­
вания (6X453 кгс) и
двигатели торможения
(2Х 38,5 кгс).
19 Инерциальная система
наведения.
20 Электрооборудование.
21 Датчики горизонта.
22 Радиолокационный блок
сближения.

В течение 1965—1966 гг.
на этом двухместном ко­
рабле американские
астронавты совершили
10 космических полетов.
Хотя этот космический ко­
рабль внешне напоминает
«Меркурий», он имеет
много отличий. Опыт пока­
зал, что часть оборудова­
ния может быть размещена
вне герметичной кабины
и сброшена перед входом
в атмосферу. Двигательная
система «Джемини» позво­
ляла изменять орбиту и
осуществлять маневры для
посадки в заданной точке.
Цилиндрический носовой
отсек имел устройство
для стыковки со специаль­
ной мишенью «Аджена»
(«АТДА»), оснащенной
ответным стыковочным
устройством.
Технические
характеристики
Длина 5,6 м (спускаемого
аппарата 3,35 м).
Максимальный диаметр
спускаемого аппарата
2,3 м.
Максимальный диаметр но­
сового (переходного) от­
сека 3,05 м.
Масса на орбите «Джеми­
ни-12» 3760 кг.

полнил маневры изменения плоскости
орбиты. Во время этого полета Янг при­
обрел популярность, подарив Гриссо­
му сандвич с соленой говядиной, кото­
рый он тайно пронес на борт корабля —
незапланированное мероприятие в по­
лете, по поводу которого НАСА выра­
зило крайнее неодобрение.
3 июня был запущен КК «Джеми­
ни-4» с капитанами Джеймсом Мак­
дивиттом и Эдвардом Уайтом, офице­
рами ВВС США. Во время этого по­
лета, продолжавшегося 97 ч 56 мин,
Уайт вышел из космического корабля
и провел вне герметичной кабины 21
мин, проверяя возможность астронав­
та маневрировать в космосе с помощью
небольшого ручного реактивного пи­
столета, работающего на сжатом газе.
Когда он возвратился в «Джемини»,
все, кто слушал радио, услышали его
слова: «Это был самый ужасный момент
в моей жизни!». Экипаж выполнил раз­
личные научные и технические экспе­
рименты, сделал много фотографий,
интересных для метеорологов и геоло­
гов. Космонавты занимались физиче­
скими упражнениями с эластичными
лентами для поддержания тонуса мышц.
На 62 витке в связи с. отказом борто­
вой ЭВМ «Джемини-4» совершил вход
в атмосферу (с «нырком» по типу вхо­
да «Меркурия»), завершившийся ус­
пешной посадкой приблизительно в
80 км от заданной точки.
21 августа был выведен на орбиту
космический корабль «Джемини-5». Его
экипаж состоял из Гордона Купера,

Вверху. «Титан-2» выводит на орбиту
двухместный
космический
корабль
«Джемини» со стартовой площадки на
мысе Канаверал. Самый продолжитель­
ный полет космического корабля этой
серии был выполнен на «Джемини-7»
астронавтами Ф. Борманом и Дж. Ло­
веллом в декабре 1965 г. Они находи­
лись в полете 330 ч 35 мин.

который стал первым американским
астронавтом, совершившим два косми­
ческих полета, и лейтенанта ВМФ
Чарльза Конрада. Их основной зада­
чей была демонстрация возможности
согласованного
функционирования
в
течение 8 сут и исследования влияния
невесомости на физиологию человека.
Дополнительно предполагалось провести
предварительную проверку стыковоч­
ного оборудования и навигационной
системы корабля совместно с систе­
мой стыковки отделяемого эксперимен­
тального устройства. Кроме этого, был
выполнен ряд научных и технических
экспериментов. На борту имелся не­
большой контейнер с питанием от блока
батарей массой около 30 кг. В нем на­
ходились радиолокационный ответчик,

радиомаяк и импульсный источник све­
та. По программе полета этот контейнер
отделялся от негерметичного отсека и
использовался в качестве цели для
отработки астронавтами техники сбли­
жения. «Джемини-5» был первым кос­
мическим кораблем, в котором энерго­
питание осуществлялось от топливных
элементов. К сожалению, из-за неис­
правности топливных элементов при­
шлось прекратить запланированные ма­
невры с контейнером, и он был сбро­
шен в космос. Это грозило прекраще­
нием полета, если бы инженеры на
Земле не решили эту проблему. Астро­
навты продолжали полет, выполняя
намеченные эксперименты, среди кото­
рых было несколько эксперименталь­
ных визуальных наблюдений из кос-

49

Человек в космосе

Вверху. Эдвард Уайт покидает космиче­
ский корабль «Джемини-4», из черного
чехла разматывается фал, с помощью
которого осуществляется жизнеобеспе­
чение космонавта. Уайт держит в руке
газовый пистолет, используемый для
маневрирования в открытом космосе.

моса. Экипаж сообщил о том, что он
наблюдал запуск ракеты «Минитмен»
и дым от ракетной тележки на базе
ВВС в Холломане, шт. Нью-Мексико.
Несмотря на трудности, «Джемини-5»
выполнил запланированные 120 витков.

Стыковка с «Адженой»
По первоначальной программе сле­
дующего полета «Джемини-6» предпо­
лагались сближение и стыковка со спе­
циально приспособленной ракетной сту­
пенью «Аджена», которая должна быть
выведена носителем «Атлас» за 90 мин
до запуска пилотируемого корабля.
25 октября 1965 г. была запущена ра­
кета-носитель «Атлас-Аджена», но дви­
гатель «Аджены» не включился, и она
не достигла орбиты. В связи с тем что

50

заменить ракетную ступень «Аджена»
было нечем, запуск «Джемини-6» был
отменен.
В дальнейшем НАСА продемонст­
рировало гибкость программы «Дже­
мини». Почему не запустить «Джемини-7» в качестве стыковочной мишени
для «Джемини-6»? При этом четыре
космонавта могли бы отработать реша­
ющий этап сближения кораблей в опе­
рациях стыковки на орбите. В соответ­
ствии с этим 4 декабря 1965 г. был за­
пущен космический корабль «Джемини-7» с майором ВВС. Фрэнком Борма­
ном
и
капитан-лейтенантом
ВМФ
Джеймсом Ловеллом. Они были обе­
спечены всем необходимым для пре­
бывания на орбите в течение 14 сут.
Запуск «Джемини-6» был перене­
сен на 12 декабря, но в случае отказа
на пусковой установке этот полет ис­
ключался. Прошло трое суток, прежде
чем «Джемини-6», пилотируемый Уол­
тером Ширра и капитаном ВВС Тома­
сом Стаффордом, направился к месту
сближения.
В ожидании своих товарищей-ас­
тронавтов экипаж «Джемини-7» вы-

Вверху. «Джемини-7», сфотографиро­
ванный из «Джемини-6». Хотя они и не
смогли состыковаться, их маневрирова­
ние на близком расстоянии друг от друга
на околоземной орбите было ключевым
экспериментом на пути к Луне.

Человек в космосе

Вверху.
Астронавты
«Джемини-8»
Д. Скотт и Н. Армстронг в ожидании
службы спасения после аварийной по­
садки в Тихом океане в 1100 км юговосточнее о-ва Окинава.

полнил ряд медицинских эксперимен­
тов, которые имели значение для бу­
дущего проекта «Аполлон». Для обе­
спечения максимально возможного ком­
форта астронавты Борман и Ловелл
были экипированы в специальные лег­
кие скафандры. Их скафандры массой
всего 7,3 кг не были предназначены
для работы в космическом простран­
стве.
После выхода на орбиту «Джемини-6» находился на расстоянии около
2000 км от «Джемини-7». Но через
3 ч 15 мин космический корабль полу­
чил радиолокационный сигнал с «Дже­
ми ни-7», свидетельствующий, что рас­
стояние между кораблями сократилось
до 430 км. Когда это расстояние со­
ставляло 100 км, Ширра увидел на не­
босводе светящуюся точку. Он поду­
мал, что это звезда Сириус, но это был

«Джемини-7». Через 7 ч 15 мин с мо­
мента старта два корабля выполнили
сближение и оказались на расстоянии
40 м, не имея относительного движе­
ния. В течение последующих несколь­
ких витков оба корабля по отдельности
осуществляли
дальнейшее
сближение

Первые космические
скафандры
«Восток». Этот гермети­
чный скафандр имел
оранжевое покрытие
для облегчения поиска
космонавта после по­
садки в степях Казахстана.
«Восход». Показан герме­
тичный скафандр, в ко­
торый был одет А. Леонов
во время первого выхода
в космос.
«Меркурий». Легкий ска­
фандр, в который были
одеты Дж. Гленн и другие
американские астронавты
в спускаемом аппарате
«Меркурия».
«Джемини». Усовершенст­
вованные скафандры астро­
навтов первого американ­
ского двухместного кос­
мического корабля. Смот­
ровые щитки гермошлемов
во время орбитального
полета могли быть откры­
ты, так как кабина косми­
ческого корабля была гер­
метичной.

«Восток»

до тех пор, пока расстояние между ни­
ми не сократилось до 0,3 м.
На следующий день после 25 ч 55
мин, проведенных в космосе, астронав­
ты «Джемини-6» использовали свое
право закончить полет, поскольку все
их задачи были выполнены. К тому же
один из топливных элементов «Джемини-7» работал неустойчиво и это по­
требовало усиленного внимания назем­
ной службы управления. Во время воз­
вращения астронавты выполнили пер­
вый управляемый вход в атмосферу,
приводнившись в 13 км от заданной
точки.
«Джемини-7» находился в полете
еще почти трое суток. Астронавты за это
время несколько устали. Особенно ко­
гда спало возбуждение, связанное со
сближением с «Джемини-6» и необхо­
димостью
поддержания
ориентации.
Они молча дрейфовали, чтобы сохра­
нить силы, и в сообщениях можно бы­
ло прочесть, что они лишь продолжают
полет. 18 декабря они приводнились
в 11,8 км от намеченной точки, про­
ведя в космосе 330 ч 35 мин и совершив
206 витков вокруг Земли.
Полет «Джемини-8», запущенного
16 марта 1966 г., чуть не закончился
первой американской катастрофой в
космосе. Нейл Армстронг и капитан
ВВС Дэвид Скотт выполнили сближе­
ние и стыковку со ступенью «Аджена»,
которая была запущена за 101 мин до
этого
ракетой-носителем
«Атлас-D».
«Джемини-8» должен был находиться
в полете трое суток. Все шло благопо­
лучно, на четвертом витке космический
корабль подошел к «Аджене». Стыков­
ка прошла успешно, но когда Скотт от­
мечал положение космического кораб­
ля по указателю горизонта, он сказал:
«Нейл, мы накреняемся!». Два состы­
кованных корабля, потеряв устойчи-

«Восход»

«Меркурий»

«Джемини»

51

Человек в космосе

Вверху. «Страшный аллигатор», которого
наблюдали астронавты «Джемини-9» во
время полета на фоне о-вов Лос-Рокес,
о-ва Очилла и побережья Венесуэлы.
Это был «АТДА» — стыковочный отсек
мишени «Аджена», с которым они дол­
жны были состыковаться.

вость, начали быстро вращаться. Астро­
навты решили, что эта неприятность
связана с «Адженой». На короткий пе­
риод времени Армстронг вручную ста­
билизировал корабль, но затем враще­
ние
возобновилось.
Он
отстыковал
«Джемини» от «Аджены», однако «Джемини» начал вращаться еще быстрее.
Ручное управление вышло из строя.
Пока астронавты пытались исправить
ручное управление, руководство поле­
том изучало эту проблему. Наконец руч­
ное управление начало функциониро­
вать, и астронавты смогли остановить
кувыркание. Было принято решение о

52

возвращении «Джемини-8» на седьмом
витке. Вход в атмосферу и возвраще­
ние прошли без неожиданностей, и по­
лет закончился через 10 ч 41 мин. Даль­
нейшие исследования показали, что
один из двигателей ориентации полу­
чил ошибочную команду на прекраще­
ние работы. «Джемини-9» с Томасом
Стаффордом и лейтенантом ВМФ Юд­
жином Сернаном был запущен 3 июня.
По плану он должен был осуществить
сближение и стыковку с «Адженой»,
которая была запущена 17 мая. Одна­
ко «Аджена» была потеряна. Планами
также был предусмотрен выход Сернана в космос для испытания блока
маневрирования, доставленного в пере­
ходном отсеке. 1 июня было запущено
другое устройство для стыковки, и на
третьем витке ожидалась встреча с ним
«Джемини-9». Однако при приближе­
нии к этому устройству Стаффорд и
Сернан оказались не в состоянии опре­
делить, какой из металлических поясов

отказал и не позволял раскрыть носо­
вой кожух стыковочного механизма.
Стыковку осуществить не удалось. Тем
не менее были выполнены два маневра,
имитирующие стыковку, в том числе и
такой, который был необходим для про­
екта «Аполлон». Далее 4 июля Сернан
осуществил выход в космическое про­
странство. По программе он должен
был выполнить несколько маневров с
газовым пистолетом, будучи прикреплен­
ным к кораблю с помощью фала, затем
войти в негерметичный отсек, разме­
ститься в блоке маневрирования, нахо­
дящемся там, покинуть в нем косми­
ческий корабль и испытать этот блок.
Однако громоздкая рукоятка на блоке
маневрирования отказала, и вскоре по­
пытки Сернана сдвинуть ее настолько
утомили его, что ему было предложено
вернуться в «Джемини», и эксперимент
был прекращен. Сернан оставался вне
космического корабля 128 мин вместо
запланированных 167 мин. Остальная

Человек в космосе

Вверху. Нейлоновая лента длиной 30,5 м
связывает «АДТВ» — ракетную ступень
мишени «Аджена» с «Джемини-12».
Она была закреплена Э. Олдрином во
время выхода в космос.
Коллинз должен был покинуть косми­
ческий корабль, чтобы вернуть с «Аджены-8» образцы и выполнить другие
задачи.

Дальнейшие успехи
Вверху. Мишень «Аджена» фирмы «Лок­
хид».
часть полета была посвящена выпол­
нению научных и технических экспе­
риментов. Космический корабль воз­
вратился на Землю на 45-м витке и
приземлился всего лишь в 0,7 км от
заданной точки. Астронавты провели
в космосе 72 ч 21 мин.
Экипаж «Джемини-10» имел слож­
ную задачу — перехватить в космосе
два космических аппарата. Запущен­
ный 18 июля с Джоном Янгом и ка­
питаном ВВС Майклом Коллинзом на
борту космический корабль выполнил
сближение с «Адженой-8», все еще на­
ходившейся на орбите после неудач­
ного полета «Джемини-8», и еще одной
ступенью «Аджена», запущенной спе­
циально перед запуском «Джемини10». Планами предполагались стыковка
с «Адженой», включение двигателя
«Аджены» и подъем для сближения с
«Адженой-8». Поскольку попыток вклю­
чить двигатель «Аджены» никогда рань­
ше не предпринималось, имелся эле­
мент риска. Однако это необходимо
было сделать, так как программа «Дже­
мини» уже завершалась. Кроме того,

Сближение и стыковка с «Адженой»
заняли 6 ч, ее двигатель работал в те­
чение 80 с, увеличив апогей орбиты
«Джемини-10» до 763 км. Второе
включение двигателя «Аджены» умень­
шило апогей «Джемини» до 382 км, и
наконец после последнего включения
орбита стала круговой высотой 378 км,
только на 18 км ниже «Аджены-8».
Перед последним включением Коллинз
встал перед открытым люком косми­
ческого корабля, но не покинул его.
«Джемини» находился на ночной сто­
роне Земли, и Коллинз фотографиро­
вал ультрафиолетовое излучение звезд.
Проведя в состыкованном с «Ад­
женой» состоянии 39 ч, экипаж отде­
лился от нее, и Коллинз подготовил­
ся к выходу в космос. Астронавты
увидели «Аджену-8» на расстоянии
около 37 км и начали маневрирование
в ее направлении. Через 2 ч они зависли
над ней в трех метрах. Коллинз вы­
шел из космического корабля, при­
крепил трубопровод для подачи топли­
ва в ручной реактивный пистолет к баку
с азотом в негерметичном отсеке косми­
ческого корабля. Используя трубопро­
вод, Коллинз переместился к «Аджене»,
снял с нее метеоритные образцы и вер­

нулся к «Джемини». Экипаж продолжал
научные и технические эксперименты
до входа в атмосферу 21 июля и благо­
получной посадки в 8 км от заданной
точки после 70 ч 46 мин пребывания
в космосе.
12 сентября был запущен «Джемини-11» с Чарльзом Конрадом и капи­
тан-лейтенантом ВМФ Ричардом Гор­
доном. Основной задачей их полета
была демонстрация технических прие­
мов, которые были необходимы для
предстоящего проекта «Аполлон». Как
и в предыдущих полетах «Джемини»,
«Аджена» была запущена на орбиту
примерно за 1,5 ч до «Джемини». Од­
нако на этот раз сближение должно
было выполняться на первом витке.
Оно было выполнено на 94-й мин по­
сле пуска. Планировался длительный
выход Гордона в космос, но, подобно
Сернану и Коллинзу, он испытал не­
которые затруднения, что резко сокра­
тило его действия. Однако он добился
успеха в выполнении основной задачи:
привязал нейлоновой лентой «Джеми­
ни» к «Аджене». Эта процедура была
проведена с целью продемонстрировать,
что космический корабль можно ста­
билизировать на орбите, используя гра­
витационное поле Земли. Кроме того,
вращением двух космических кораблей
относительно общего центра тяжести
создавалась искусственная тяжесть и
обеспечивалось удержание их поло­
жения. Эксперимент с использованием
гравитационного поля Земли выпол­
нить не удалось, но удержание поло­
жения за счет закрутки частично бы­
ло обеспечено. На 26-м витке Конрад
включил двигатели «Аджены», чтобы
увеличить апогей орбиты до 1370 км,
и с этой высоты он сообщил: «Отсюда
действительно видно, что земной шар
круглый...». Через два витка был запу­
щен двигатель «Аджены» и апогей ор­
биты снижен до 260 км. Остальная
часть полета была посвящена выпол­
нению научных и технических экспе­
риментов по фотографированию Земли
и звезд. На 44-м витке «Джемини»
вошел в плотные слои атмосферы и при­
землился в 2,4 км от заданной точки,
пробыв в космосе 71 ч 17 мин.
Последний полет «Джемини» на­
чался 11 ноября запуском «Джемини12». На борту были Джеймс Ловелл
и майор Эдвин Олдрин. Запуску этого
космического корабля вновь предше­
ствовало выведение на орбиту «Адже­
ны». Учитывая опыт Сернана, Коллин­
за и Гордона, Олдрин лучше подгото­
вился к работе в космосе. У него бы­
ла пара привязных ремней, которыми
он мог закрепиться к «Аджене» или
к «Джемини». Рабочая область внутри

53

Человек в космосе
негерметичного отсека была оборудована
фиксаторами для закрепления ног во
время работы на панели с использова­
нием множества космических инстру­
ментов. Он применил привязные ремни
и при выполнении аналогичных задач
на носовой части космического кораб­
ля. Всего Олдрин находился вне «Дже­
мини» 2 ч 29 мин и не испытал ника­
кой усталости в отличие от предыду­
щих астронавтов. Он выполнил три вы­
хода в открытый космос общей про­
должительностью 5 ч 30 мин. Полет
окончился без каких-либо неожидан­
ностей входом в атмосферу и посадкой
всего в 2,4 км от заданной точки после
94 ч 34 мин пребывания в космосе.
1966 г. окончился триумфом для
«Джемини», 1967 г. начался трагедией
для «Аполлона».

Первые катастрофы
космических кораблей
27 января 1967 г. экипаж, который
должен был совершить первый пило­
тируемый полет по программе «Апол­
лон», погиб во время пожара внутри
космического корабля в Центре косми­
ческих полетов им. Кеннеди. Вирджил
Гриссом, Эдвард Уайт и капитан-лей­
тенант ВМФ Роджер Чаффи стали пер­
выми
американскими
космонавтами,
погибшими в космическом корабле. Они
находились внутри «Аполлона» в голов­
ной части ракеты-носителя «Сатурн-1 В»
на стартовой позиции № 34. Ситуация
оказалась
роковой
и
неожиданной.
«Сатурн» был не заправлен, «Аполлон»
также, все пиротехнические устройства
были либо отключены, либо не уста­
новлены. Тем не менее в космическом
корабле вспыхнул огонь. Через 15 с
огонь был погашен, но все три космо-

Вверху. (Слева направо). В. Гриссом,
Р. Чаффи и Э. Уайт. После полета на
«Джемини-3» Гриссом сказал: «Если бы
нам пришлось погибнуть, то мы бы хоте­
ли, чтобы люди смирились с этим... За­
воевание космоса стоит такого риска...».
навта погибли. Было проведено тща­
тельное расследование, но явной при­
чины пожара установить не удалось.
Было высказано мнение, что наиболее
вероятная причина — короткое замы­
кание в электропроводке космического
корабля. Жестокость пожара была обус­
ловлена тем, что в «Аполлоне» была
полностью
кислородная
атмосфера.
Усугублял трагедию факт, что для от­
крытия входного люка потребовалось
90 с. Этот пожар заставил значитель­

но пересмотреть материалы, применяе­
мые внутри корабля «Аполлон». Было
затрачено много времени и средств для
обеспечения огнестойкости «Аполлона»,
прежде чем 11 октября 1968 г. был
осуществлен старт со следующим эки­
пажем.
Для Советского Союза 1967 г. так­
же начался трагически. 23 апреля с кос­
модрома Байконур был запущен новый
космический корабль «Союз-1», пилотируемый
полковником
Владимиром
Комаровым, который был командиром
«Восхода-1». Запуск прошел успешно,
так же протекал и орбитальный полет,
продолжавшийся 13 витков. Комаров
периодически сообщал наземной служ­
бе управления, что чувствует себя хо­
рошо и что «Союз» функционирует
нормально. На 18-м витке, через 26 ч.
45 мин после запуска, Комаров начал
ориентацию для входа в атмосферу и
включения тормозных двигателей. Все
операции прошли нормально, но после
входа в атмосферу и торможения от­
казала парашютная система. Космонавт
погиб мгновенно в момент удара «Союза»
о Землю со скоростью 644 км/ч.
Из-за этих двух катастроф сроки
пилотируемых полетов сдвинулись, но
это не остановило ни США, ни СССР.
«Аполлон», подобно фениксу, возро­
дился из пепла, чтобы совершить по­
лет с астронавтами на борту вокруг
Луны, а затем осуществить посадку на
ее безводную поверхность. Аналогично
тщательные доработки и испытания
«Союза» привели к созданию высоко­
надежного космического корабля, ко­
торый нашел основное применение как
транспортный корабль для советских
долговременных орбитальных станций
серии «Салют».

телевизионных программах все
реже упоминается о том, что
передача ведется через спутник,
хотя объем передач через спут­
ники постоянно растет. Это является
лишним свидетельством огромного успе­
ха первых шагов в индустриализации
космоса, ставшей неотъемлемой частью
повседневной жизни.
Спутники связи буквально опутыва­
ют мир невидимыми нитями. Если их
разорвать, многие отрасли хозяйства не
смогут развиваться. В следующем деся­
тилетии спутниковая связь станет жиз­
ненной необходимостью не только для
индустриального мира, но и для многих
менее развитых стран.
Идея создания спутников связи за­
родилась вскоре после второй мировой
войны, когда А. Кларк в номере жур­
нала «Мир радио» (Wireless World) за
октябрь 1945 г. подробно представил
свою
концепцию
ретрансляционной
станции связи, расположенной на вы-

Вверху. В начале 60-х годов эксперимен­
ты по дальней связи проводились по­
средством отражения радиосигналов от
пассивного спутника, подобного изобра­
женному на снимке спутнику «Эхо-2»
диаметром 41 м.

Геостационарная орбита
А. Кларк представил свои первоначальные
предложения по геостационарному спутнику
Совету Британского межпланетного общества
в виде меморандума. Этот документ, датиро­
ванный 25 мая 1945 г., в настоящее время
находится в архиве Смитсонианского ин­
ститута в Вашингтоне. Общество рекомен­
довало более широко распространить эти
предложения, и в октябрьском номере жур­
нала Wireless World была опубликована
статья на эту тему.
В
меморандуме
Кларк
подчеркивал
важную роль 24-часовой орбиты, поскольку
спутник, находящийся на ней, сохраняет
неподвижное положение относительно опре­
деленной точки поверхности Земли на
экваторе. Он показал, как три спутника,
размещенные над экватором на равном рас­
стоянии друг от друга на высоте 35 880 км,
могут обеспечить глобальную связь, а один
спутник — радиовещание на несколько
районов одновременно.
Выступая в том же обществе 23 года
спустя по практической реализации этих
принципов, Кларк сказал, что в 1945 г. он
полагал, что спутники связи будут пред-

Диаграммы из меморан­
дума Кларка, объясня­
ющие принцип действия
геостационарных спутни­
ков связи. Слева — класси­
ческая система из трех

спутников; справа — про­
граммы из пункта А тран­
слируются в пункт В и
область С; программы из
пункта D транслируются
на всю полусферу.

ставлять собой большие пилотируемые кос­
мические станции, собранные на орбите и
укомплектованные обслуживающим персона­
лом. Благодаря огромному прогрессу в ми­
ниатюризации электроники первые спутники
оказались
автоматическими
устройствами
размером с пивной бочонок. Однако, про­
должал он, в конечном виде спутники
связи, по-видимому, станут большими пило­
тируемыми комплексами с регулярным тех­
ническим обслуживанием и восполнением
запасов топлива. Таким образом, «в орби­
тальном антенном комплексе» идеи Кларка
начинают воплощаться в жизнь.

соте 35 880 км над поверхностью
Земли.
Заслуга Кларка заключалась в том,
что он определил орбиту, на которой
спутник неподвижен относительно Зем­
ли. Такая орбита называется геосинх­
ронной, геостационарной, или орбитой
Кларка. Чем больше высота орбиты
спутника, тем больше длительность од­
ного витка вокруг Земли. При дви­
жении по круговой орбите высотой
35 880 км один виток совершается за
24 ч, т. е. за период суточного вращения
Земли. Спутник, движущийся по такой
орбите, будет постоянно находиться над
определенной точкой поверхности Земли
(хотя потребуются регулярные коррек­
ции орбиты для компенсации влияния
гравитационного поля Луны).
Кларк считал такую орбиту идеаль­
ной для глобальной ретрансляционной
связи. Три спутника, находящиеся на
стационарной орбите, обеспечивают ра­
диовидимость большей части поверх­
ности Земли (за исключением припо­
лярных областей). При этом исключает­
ся влияние ионосферы на радиосвязь.
Идея Кларка не была сразу вопло­
щена в жизнь, поскольку в то время
не существовало средств доставки спут­
ника даже на низкую околоземную ор­
биту, не говоря уже о стационарной.
Фактически первым спутником связи
оказалась Луна. Военные инженеры
США использовали ее в качестве отра­
жателя во время экспериментов в 1951 г.
и во время нарушений связи, вызванных
солнечной бурей в 1955 г.
Первый искусственный спутник Зем­
ли, созданный человеком, в сущности
был спутником связи, поскольку он был
оснащен радиомаяком. Он был запущен
Советским Союзом в 1957 г. Впервые
голос человека был передан из космоса
в 1958 г., когда с помощью межконти­
нентальной баллистической ракеты «Ат­
лас» был запущен экспериментальный
спутник связи «Скор», на борту которого
находилась магнитофонная запись рож­
дественского
послания
президента
Д. Эйзенхауэра, который не связывал
больших надежд с практическим исполь­
зованием космоса.

55

Голоса из космоса
Записывающая аппаратура позволя­
ла производить накопление информации
для последующей передачи; спутники,
построенные на таком принципе работы,
получили название ретрансляторов за­
медленного действия. Таким спутником
был «Курьер-1 В», запущенный 4 октября
1960 г. Этот военный спутник мог на­
капливать и передавать информацию со
скоростью до 68 000 слов в минуту. На
нем использовались солнечные элементы
в отличие от гальванических элементов
спутника «Скор».

Пассивные спутники
За короткое время прошли испы­
тания пассивные системы, построенные
по принципу армейских экспериментов
по использованию Луны. Спутники
«Эхо-1» и «Эхо-2» представляли собой
огромные надувные шары-отражатели,
изготовленные из алюминизированного
майлара. Их применение ограничивалось
зонами одновременной радиовидимости
с двух наземных станций. В конце кон­
цов пассивные спутники нашли наиболь­
шее применение в геодезии как орби­
тальные маяки при съемках карт.
Ученые пришли к выводу о необхо­
димости создания активных орбиталь­
ных передающих систем, действующих
по принципу микроволновых трансляци­
онных мачт в телефонных системах.
В течение некоторого времени стоял
вопрос выбора одного из двух вариан­
тов построения таких систем — либо
на базе небольшого числа спутников
на геостационарной орбите при высокой
стоимости их выведения, либо на базе
множества спутников на низких около­
земных орбитах при высокой стоимости
комплекса самих спутников. В конце
концов предпочтение было отдано гео­
стационарному варианту хотя бы потому,
что в этом случае проще решается за­
дача слежения за спутниками. Для сле­
жения за спутниками, размещенными
на низких околоземных орбитах, требу­
ются постоянное движение больших на­
земных антенн и их перенацеливание,
когда один спутник уходит за горизонт,
а другой появляется из-за горизонта.
Для геостационарных спутников требу­
ется установка наземной антенны лишь
в одном положении.

«Телстар»
Первый настоящий спутник связи
«Телстар-1» был запущен все же на
низкую околоземную орбиту с парамет­
рами 950X5630 км. Это был также пер­
вый спутник, разработка которого фи­
нансировалась
коммерческой
фирмой
«Америкен телефон энд телеграф».

56

«Телстар-1» был запущен 10 июля
1962 г.; почти через год последовал за­
пуск спутника «Телстар-2». Наземные
станции были расположены вблизи на­
селенных пунктов Андовер (США, шт.
Мэн), Гунхилли Даунс (Великобрита­
ния) и Плоэмёр-Боду (Франция). В пер­
вой телепередаче был показан американ­
ский флаг, развевающийся на ветру в
Новой Англии на фоне станции в Андо­
вере. Это изображение было передано
в Великобританию, Францию и на аме­
риканскую станцию в шт. Нью-Джер­
си через 15 ч после запуска спутника.
Двумя неделями позже миллионы евро­
пейцев и американцев наблюдали за пе­
реговорами людей, находящихся на про­
тивоположных берегах Атлантического
океана. Они не только разговаривали,
но и видели друг друга, общаясь че­
рез спутник. Историки могут считать
этот день датой рождения «глобального
поселения».
«Телстар» был лишь техническим
экспериментом, подтверждением проект-

Внизу. Первая британская наземная
станция спутниковой связи в Гунхилли
Даунс, графство Корнуолл, которая ис­
пользовалась в историческом экспери­
менте связи со станцией в Андовере
шт. Мэн посредством спутника «Тел­
стар» в июле 1962 г.

Вверху. «Телстар» — спутник массой
77 кг, запуск которого ознаменовал пе­
реворот в глобальной телевизионной свя­
зи с использованием низкой около­
земной орбиты. Спутник «Телстар» свя­
зывал США и Европу в течение 20 мин.

Голоса из космоса

Орбиты спутников
«Телстар» и «Синком»
Период обращения спут­
ника на геостационарной
орбите равен периоду су­
точного вращения Земли.
Спутник не перемещается
ни на восток, ни на запад
относительно определенной
точки поверхности Земли.
Один такой спутник может
обеспечивать непрерыв­

ную круглосуточную связь.
При размещении систем на
более низких орбитах (на­
пример, «Телстар-1 и -2»)
наземные станции должны
отслеживать движение
спутников по небесной сфе­
ре и переключаться со
спутника, уходящего за
горизонт, на спутник, вхо­
дящий в зону радиовиди­
мости. Орбита спутника

ной идеи, воплощенной, чтобы найти
«неизвестные неизвестности» и тем са­
мым оставить след в истории. Никаких
непреодолимых проблем не возникло,
хотя ученые убедились, насколько вред­
ное воздействие может оказывать ра­
диация на солнечные элементы. Решение
этой проблемы упростилось благодаря
напряженным
исследованиям,
однако
радиация остается основным фактором,
ограничивающим время активного суще­
ствования спутников. (Спутники за­
пускаются с солнечными батареями из­
быточной мощности из расчета ухуд­
шения характеристик до минимально
допустимого уровня к концу времени
активного существования.)
За спутником «Телстар-1» последо­
вали «Реле-1», другой низкоорбитальный
спутник, запущенный 13 декабря 1962 г.,
и «Реле-2», выведенный на орбиту 21 ян­

Серия спутников
«Интелсат»
Международная органи­
зация спутниковой связи
«Интелсат» запустила
свой первый спутник
«Эрли бёрд» на геоста­
ционарную орбиту в 1965 г.
Крошечный спутник массой
39 кг обеспечивал постоян­
ную работу 240 телефон­
ных линий между Европой
и Северной Америкой
более трех лет. С тех пор
организация «Интелсат»
обеспечила глобальную
связь с помощью четырех
следующих поколений
спутников связи, причем
спутник каждого нового
поколения имел большие
размеры и обладал боль­
шими возможностями, чем
предшественник.
«Интелсат-1», 1965 г.:
240 телефонных линий или
1 ТВ-канал. Расчетный
ресурс 1,5 г.
«Интелсат-2», 1967 г.:
240 телефонных линий или
1 ТВ-канал. Расчетный
ресурс 3 г.

«Телстар-I» имела пара­
метры 950x5630 км, спут­
ника «Телстар-2» —
970X 10 800 км. Первые
попытки запуска на гео­
стационарную орбиту были
предприняты НАСА по
программе спутника «Синком-2», который был
размещен на наклонной по
отношению к экваториаль­
ной плоскости орбите, и,

таким образом, след его
движения на Земле имел
вид восьмерки, и по про­
грамме геостационарного
спутника «Синком-3». Эти
эксперименты позволили
разработать спутник «Эрли
бёрд» («Интелсат-1») —
первый коммерческий
спутник на геостационар­
ной орбите.

варя 1964 г. Подобно спутнику «Тел­
стар», это были экспериментальные
аппараты, предназначенные для выясне­
ния предельных возможностей спутни­
ков, и, будучи таковыми, они являлись
прелюдией великих событий.
26 июля 1963 г. спутник «Синком-2»
был выведен на геосинхронную орбиту
над Атлантическим океаном. Перед этим,
в феврале, был запущен спутник «Син­
ком-1», однако у него отказала радио­
аппаратура. Орбита спутника «Синком-2» имела наклонение 28° и, таким
образом, след его движения на Земле
имел вид восьмерки. Тем не менее спут­
ник был использован 13 сентября сов­
местно с «Реле-1» для кратковременной
связи между Рио-де-Жанейро в Брази­
лии, Лагосом в Нигерии и шт. НьюДжерси в США.
«Синком-3» был выведен 19 августа

1964 г. на экваториальную орбиту в точ­
ку над международной линией перемены
даты и использовался для передачи це­
ремонии открытия Олимпийских игр в
Японии. «Передача ведется через спут­
ник» — мир начал осознавать потен­
циальные возможности спутников связи.
С самого начала коммерческие воз­
можности спутниковой связи не прошли
мимо политических деятелей. В 1961 г.
президент США Джон Ф. Кеннеди при­
зывал: «Все страны должны принять
участие в создании систем спутниковой
связи в интересах всеобщего мира и
тесного братства народов всей Земли».
Этот призыв не остался без ответа; в
августе 1964 г. была создана Между­
народная организация спутниковой свя­
зи — «Интелсат» (англ. Intelsat — Inter­
national Telecommunications Satellite Or­
ganisation). Доля участия стран — чле­
нов организации пропорциональна их
ежегодным вкладам. Доля США снизи­
лась с 53% в 1964 г. до 33,5% в 1975 г.;
Ватикан контролирует 0,5% средств.
Снижение доли индустриально развитых
стран отражает увеличение числа членов
организации (в 1980 г. в ней состояло
105 стран), особенно среди развива­
ющихся стран. Наземные станции оста­
ются собственностью пользователя. Ра­
бочим органом организации является
находящаяся в Вашингтоне корпорация
спутниковой связи — «Комсат» (англ.
Comsat — Communications Satellite Cor­
poration).
Первым спутником, запущенным си­
лами этого единственного в своем роде
предприятия, был «Интелсат-1», больше
Внизу. «Эрли бёрд» — первый в мире
коммерческий
геостационарный
спутник
связи — во время испытаний в вакуум­
ной камере фирмы «Хьюз». Был запу­
щен 6 апреля 1965 г.

«Интелсат-3», 1968 г.:
масса 150 кг; 1500 теле­
фонных линий, до 4 ТВ-ка­
налов. Расчетный ресурс
5 лет.
«Интелсат-4», 1971 г.:
масса 719 кг; 4000 теле­
фонных линий,2 канала
цветного телевидения.

Расчетный ресурс 7 лет.
«Интелсат-4А», 1975 г.:
6000 телефонных линий,
2 ТВ-канала. Расчетный
ресурс 7 лет.
«Интелсат-5», 1980 г.:

масса 1000 кг, 12 000 те­
лефонных линий, 2 ТВ-ка­
нала.

57

Голоса из космоса
известный под названием «Эрли бёрд».
28 июня 1965 г. он начал регулярное
обслуживание 240 телефонных линий.
Спутник имел форму цилиндра диамет­
ром 0,72 м и высотой 0,59 м, его масса
на орбите 39 кг. Солнечные элементы,
опоясывающие спутник, обеспечивали
мощность 40 Вт. Была использована
простая система стабилизации враще­
нием подобно волчку. «Эрли бёрд» был
рассчитан на функционирование в те­
чение 18 мес, однако продолжал рабо­
тать 4 года. По современным нормам
это умеренный ресурс, но в 1965 г. это
было выдающимся событием.
В 1967 г. был запущен более круп­
ный спутник «Интелсат-2» массой 86 кг,
мощностью 75 Вт. Но наиболее важным
достижением было снижение стоимости
обслуживания одной телефонной линии
от 30 000 до 10 000 долл. «Интелсат-2»
стал также первым коммерческим спут­
ником связи над Тихим океаном, обес­
печивающим связь многих станций в
Северном и Южном полушариях, в от­
личие от «Эрли бёрд», связывающего
только две северные станции.
«Интелсат-3» обслуживал уже 1500
линий при мощности 120 Вт. Стоимость
обслуживания одной линии упала до
2000 долл. На каждом из восьми спут­
ников этой серии была использована
направленная рупорная антенна с ме­
ханическим
устройством противовра­
щения. На спутниках «Интелсат-1» и
«Интелсат-2» были установлены нена­
правленные антенны, в результате были
велики потери мощности на излучение
в космос. Рупор антенны спутника
«Интелсат-3» был направлен на эллип­
тический отражатель, установленный на
поворотном основании, и таким обра­
зом излучение направлялось только на
Землю. Это было существенным шагом
вперед, поскольку при номинальном
времени активного существования спут­
ника 5 лет потребовались бы двигате­
ли, рассчитанные на длительную работу
в условиях космоса. За исключением
отдельных неполадок, в целом спутни­
ки работали хорошо, и в 1969 г. «Ин­
телесат-3» был использован для пере­
дачи информации со станций слежения
при посадке человека на Луну.
Следующим спутником был «Интелсат-4», обеспечивающий работу 4000 те­
лефонных линий или двух каналов
цветного телевидения (обычно спутник
работал в комбинированном режиме).
Диаметр спутника 2,38 м, высота кор­
пуса 2,82 м и антенного блока 2,46 м.
Так же, как и «Интелсат-3», спутник
был оснащен антенным блоком с устрой­
ством противовращения и дополнительно
направленными антеннами для повыше­
ния эффективности вещания. «Интел-

58

Вверху. Спутник серии «Интелсат-4А»
во время проверки на заводе фирмы
«Хьюз». Он был запущен ракетой-носи­
телем «Атлас-Центавр».
сат-4» также стал определенной вехой
в развитии спутников связи. Его воз­
можности были ограничены не столько
мощностью солнечных батарей (400 Вт),
сколько
располагаемыми
частотами.
Принципиально возможное увеличение
емкости спутника по числу линий
связи привело бы к трудностям разде­
ления сигналов для абонентов. На мо­
дифицированном
варианте
спутника
«Интелсат-4А» эта проблема была час­
тично
решена путем
использования
большего числа направленных антенн
и поляризованных сигналов. В резуль­
тате число линий связи было увеличено
до 6000 при сохранении стоимости об­
служивания одной линии 1000 долл.
Обе серии спутников (4 и 4А) были
выведены ракетами-носителями «АтласЦентавр» более мощными, чем исполь­
зуемые ранее носители «Тор-Дельта».
В 1980 г. был запущен первый спут­
ник серии «Интелсат-5». В нарушение
прежних традиций на спутнике приме­
нена трехосная стабилизация вместо
стабилизации вращением. Чем сложнее
система управления ориентацией, тем
меньше требуемая площадь солнечных
элементов. Если элементы смонтирова­
ны на цилиндрическом корпусе, то Солн­
це эффективно освещает менее поло­
вины их площади, тогда как плоские
панели всегда могут быть ориентиро­
ваны на Солнце. Первые спутники «Интелсат-5» были запущены ракетой-но-

Вверху. Ракета-носитель «Дельта» в мо­
мент старта на мысе Канаверал с канад­
ским спутником «Аник-1» 10 ноября
1972 г.
сителем «Атлас-Центавр», последующие
аппараты будут выводиться с помощью
корабля «Спейс Шаттл» и ракеты-но­
сителя «Ариан» после испытаний обоих
средств выведения по линии консор­
циума «Интелсат».
«Интелсат-5» одновременно обеспе­
чивает 12 000 телефонных линий и два
канала цветного телевидения. Он рабо-

Голоса из космоса
тает не только в диапазоне частот
6/4 ГГц, принятом для большинства
спутников, но и в диапазоне 14/11 ГГц
наряду с использованием новых методов
более широкого освоения спектра высо­
ких частот.
Из 27 спутников «Интелсат», запу­
щенных до 31 октября 1977 г., успешно
функционировал 21, остальные были
утрачены в результате аварий ракетносителей. На указанное время находи­
лись в эксплуатации или были готовы
к использованию 102 членами консор­
циума 12 спутников «Интелсат» (все
типа 4 или 4А).
«Интелсат» отнюдь не единственная
функционирующая система спутниковой
связи. По мере совершенствования тех­
нологии и снижения стоимости стало
появляться больше потребностей в спе­
циализированных спутниках связи. По­
явилась коммерческая заинтересован­
ность приспособить спутники для нужд
больших редко заселенных стран, тор­
говли, судоходства, а также организа­
ций, нуждающихся в большом объеме
связи на расстояниях в сотни миль.
Собственную спутниковую систему
связи создала Канада, которая запу­
стила спутники «Аник-1» (с помощью
американской ракеты-носителя) в но­
ябре 1972 г. и «Аник-2» в апреле 1973 г.
Работы возглавила корпорация «Телсат»,
контролирующая телефонные и теле­
визионные системы. В мае 1975 г. был
запущен «Аник-3» для обслуживания
пятидесяти наземных станций на терри­
тории Канады; следующий спутник

«Аник-4» был выведен на орбиту 15 де­
кабря 1978 г. Создание системы спут­
никовой связи облегчило общение граж­
дан, живущих в изолированных районах
на огромной территории Канады. Гото­
вятся к эксплуатации новые спутники
типа «Аник-В» для правительственной
высокочастотной связи, «Аник-С» — для
связи торговопромышленных и прави­
тельственных организаций в населенных
районах и «Аник-D», который заменит
«Аник-А и -В» и предоставит новые воз­
можности в 80-х годах.
Широко используется, но мало из­
вестна военная система спутниковой
связи — «ДСКС» (англ. DSCS — Defen­
se Satellite Communications System), на­
ходящаяся
в
ведении
министерства
обороны
США.
Спутники
серии
«ДСКС-1» имели один канал связи
частотой 8/7,3 ГГц, осуществляемой
через тороидальную антенну. Каждый
спутник рассчитан на период активного
существования 18 мес, однако один из
спутников оставался в рабочем состоя­
нии спустя 10 лет после запуска. Ис­
пользуемые в настоящее время спутники
серии «ДСКС-2» запускаются на гео­
стационарную орбиту и имеют четыре
канала связи в диапазоне частот 7,9 —
8,4/7, 25—7,75 ГГц. Спутники стабили­
зируются вращением, оснащены двумя
рупорными антеннами полного обзора
Земли и двумя антеннами с отражате­
лями и управляемой диаграммой направ­
ленности, одна из которых остронаправ­
ленная, другая — для широкого обзора.
Всего намечается запустить 10 спут­
ников серии «ДСКС-2».
Более совершенные спутники серии
«ДСКС-3» массой 748 кг с трехосной
системой стабилизации должны посту­
пить в эксплуатацию в начале текущего
десятилетия. Они будут оснащены дву­
мя 19-элементными многолучевыми ан­
теннами с электронным управлением
диаграммой направленности и анало­
гичной 61-элементной приемной антен­
ной с защитой от подавления. Другие
объединенные военные спутниковые си­
стемы связи включают «Флитсатком»
ВМФ США, «Афсатком» ВВС США,
армейскую систему «Сатком» и систему
блока НАТО.

Советские системы

Вверху. Спутник «Аник», что на языке
эскимосов означает «брат», начал про­
цесс объединения территории Канады
площадью 9,842 млн. кв. км благодаря
космической системе связи.

Крупнейшая в мире государствен­
ная система спутниковой связи создана
в Советском Союзе. Ее начало было
положено в апреле 1965 г. запуском
спутников серии «Молния», выводимых
на сильновытянутые эллиптические ор­
биты с апогеем над Северным полуша­
рием. Благодаря этим спутникам многие
пункты на огромной территории СССР

получили черно-белое телевидение, те­
лефонную и телеграфную связь. Дви­
гаясь по 12-часовой орбите, спутник в
периоды связи находится очень высоко
над территорией СССР и, таким обра­
зом, является весьма слабо перемеща­
ющимся объектом относительно назем­
ных станций. Каждая серия («Мол­
ния-1» и «Молния-2») включает четыре
пары спутников каждого типа, обраща­
ющихся на орбите на угловом расстоя­
нии друг от друга 90°. Серия «Мол­
ния-3» обладает наибольшими возмож­
ностями, обеспечивая помимо линий
связи
передачу
цветного
телевиде­
ния.
Спутники «Молния-3» (1974 г.) в от­
личие от своих предшественников могут
работать в сантиметровом диапазоне
длин волн на частотах 4—6 ГГц.
На базе спутников «Молния» пост­
роена первая система дальней космиче­
ской связи «Орбита», наземные станции
которой оснащены малошумными пара­
болическими антеннами диаметром 12 м
на поворотном основании. Антенна на­
правляется на спутник с помощью авто­
номного следящего электромеханиче­
ского привода.
В декабре 1975 г. семейство совет­
ских спутников связи пополнилось спут­
ником «Радуга» (международное наиме­
нование «Стационар-1»), который по
назначению аналогичен спутникам «Мол­
ния», но в отличие от них функцио­
нирует на геостационарной орбите.
За «Радугой» последовал «Экран»,
также стационарный спутник, имеющий
международное наименование «Стационар-Т». На него была возложена осо­
бая задача передачи телевизионных
программ из центральных студий Мо­
сквы в районы, оборудованные более
простыми наземными станциями. Это
стало возможным благодаря тому, что
спутник «Экран» оснащен передатчи­
ками в несколько раз большей мощ­
ности, чем другие спутники связи, а
бортовые остролучевые антенны позво­
ляют передавать телевизионные сигна­
лы непосредственно на домашние теле­
визионные приемники через коллектив­
ные или индивидуальные приемные
антенны.
Советские инженеры создали пере­
движную наземную станцию «Марс»,
которая транспортируется в трех кон­
тейнерах. Первоначально станция пред­
назначалась для прямого телевизион­
ного приема, она оснащена параболи­
ческой антенной диаметром 7 м и ра­
ботает в полностью автоматическом
режиме. Станция может быть также
использована для обеспечения теле­
фонной и телеграфной связи.

59

путники связи появились лишь 20
лет назад. Сегодня они — часть на­
шей повседневной жизни, и трудно
представить себе нашу деятельность
без них. Почти все государства мира свя­
заны телефонной, телексовой и информаци­
онной службами, а на телевизионных экра­
нах демонстрируются прямые передачи о
мировых событиях. Земля стала «глобаль­
ным поселением», политические и культур­
ные границы которого пересекаются как
никогда раньше.
После первых разработок спутников
«Скор», «Курьер», «Телстар» и «Реле» в
США и «Молния» в СССР наступил новый
период в развитии техники спутниковой
связи, когда спутники стали выводить на
геостационарную орбиту, по которой они
движутся синхронно с вращением Земли.
Это позволило установить круглосуточную
связь между наземными станциями, исполь­
зуя спутники нового поколения: американ­
ские «Синком», «Эрли бёрд» и «Интелсат»,
советские — «Радуга» и «Горизонт».
Вскоре эти межконтинентальные связи
были объединены в системы, включающие
стационарные спутники, которые обслужи­
вали группы стран (региональные системы)
и отдельные страны (внутренние системы).
Первая
внутренняя
спутниковая
система
связи в СССР была создана на базе спут­
ников «Молния», размещаемых на 12-часо­
вой орбите, которая позволяла транслировать
большой объем радио- и телевизионных
передач, телефонных переговоров, телексо­
вой, факсимильной информации и газетных
матриц. Одним из первых геостационарных
спутников внутреннего использования был
спутник «Комстар», обслуживающий США.
Большое будущее связывают с размеще­
нием на геостационарной орбите антенных
комплексов. Уже сегодня первая обществен­
ная служба факсимильной информации —
«Интелпост» — позволяет в течение одной
минуты передавать между Лондоном и То­
ронто письма, документы и чертежи посред­
ством спутника, расположенного над Ат­
лантическим океаном. Намечается налажи­
вание таких связей между другими странами.

С

«Комстар-1»
I Телеметрическая и
командная антенны пере­
дают информацию со
спутника и принимают ко­
манды от наземных стан­
ций.
2 Отсек электронного обо­
рудования с приемниками,
усилителями и передатчи­
ками системы связи.
3 Барабан, вращающийся
со скоростью около
60 об/мин с целью обес­
печения гироскопической
стабилизации; поверх­
ность покрыта фотоэлект­
рическими солнечными
батареями.
4 Система ориентации
и стабилизации.
5 Блок аккумуляторных
батарей. Накапливает
электроэнергию от сол­
нечных батарей для пита­
ния спутника при полете
на теневой стороне Земли.
6 Солнечный и земной
датчики, с помощью кото­
рых обеспечивается не­
обходимое положение
спутника в пространстве.
7 Переходный конус
крепления к носителю.
8 Двигатель, с помощью
которого спутник выводит­
ся на геостационарную
орбиту после отделения от
ракеты-носителя.

9 Двигатели системы
ориентации.
10 Подшипник и блок
передачи мощности.
Подшипник установлен
между вращающимся
барабаном и верхней
секцией, которая не вра­
щается, поскольку антенны
должны быть направлены
на Землю.
11 Антенны связи, которые
принимают и передают сиг­
налы связи. Оснащены го­
ризонтальными и верти­
кальными поляризующими
экранами, которые позво­
ляют дважды использовать
одну и ту же частоту,
вдвое увеличивая функ­
циональные возможности
спутника. Спутники внут
ренней связи «Ком­
стар-1», рассчитанные на
эксплуатацию в течение
7 лет, принимают, усили­
вают и ретранслируют те­
лефонные переговоры и
телевизионные программы
между наземными станция­
ми на территории США,
а также Пуэрто-Рико. По­
добно своим аналогам в
системе глобальной связи,
эти спутники размещены на
геостационарной орбите.

Технические характе­
ристики
Длина 5,2 м.
Диаметр 2,3 м.
Стартовая масса 1410 кг.
Функциональные воз­
можности: до 6000 теле­
фонных переговоров или
12 ТВ-программ, или ра­
бота в комбинированном
режиме.

Спутник «Экран» (внизу)
1 Раскладная штанга.
2 Система стабилизации
по трем осям.
3 Передатчик большой
мощности.
4 Остролучевые антенны
позволяют передавать те­
левизионные сигналы на
домашние телевизионные
приемники через наземные
антенны коллективного
пользования.
5 Панели солнечных бата­
рей общей мощностью
2 кВт.

океана. «Экран» трансли­
рует цветные или черно­
белые ТВ-программы на
территорию площадью око­
ло 9 млн. кв. км.
Технические характе­
ристики
Частоты:
при передаче с Земли на
спутник 6000 МГц;
при передаче со спутни­
ка на Землю 702—
726 МГц.
Размещение: геостацио­
нарная орбита, 99° в.д.

Спутник «Экран» был вве­
ден в эксплуатацию в
октябре 1976 г. для пере­
дачи программ Централь­
ного телевидения в отда­
ленные районы Сибири и
Крайнего Севера. Обслу­
живая около 40% терри­
тории СССР, спутники раз­
мещаются над экватори­
альной частью Индийского

«Горизонт» — более
мощный геостационарный
спутник, выведенный в
декабре 1978 г. для теле­
фонного, телеграфного
и телевизионного обслу­
живания Олимпиады-80 в
Москве. После Олимпий­
ских игр спутники этой се­
рии использовались для
расширения связей с дру­
жественными странами.

Система «Экран»
Эта система осуществляет
передачу программ со­
ветского Центрального те­
левидения между Москвой,
Сибирью и Крайним
Севером. Суда, находя­
щиеся в арктических водах
в пределах радиовидимости
спутника, также принима­
ют его передачи.
1 Московская телеви­
зионная башня передает
программы местному насе­
лению.
2 Наземная станция
передает телевизионные
сигналы на спутник «Эк­
ран», находящийся на
геостационарной орбите.
3 Приемные станции в
малонаселенных районах
СССР распределяют те­
левизионные сигналы на
трансляционные стан­
ции малой мощности.
4 Непосредственный прием
на телевизионные прием­
ники через наружные ан­
тенны.

Орбитальные системы
В Советском Союзе
используются две орби­
тальные системы для внут­
ренней и внешней связи.
Одна система развернута
на сильно вытянутой эл­
липтической орбите
(приблизительно 40 000X
Х500 км) с наклонением
около 65’ относительно
плоскости экватора, на ко­
торой функционируют три
или более активных спут­
ника «Молния», располо­
женных приблизительно на
равных расстояниях друг
от друга и обеспечивающих
круглосуточное обслу­
живание в Северном по­
лушарии. Другая система
построена на геостацио-

Спутники серии «Мол­
ния» (справа)
1 Датчики системы
ориентации.
2 Панели солнечных
батарей.
3 Три приемника и пере­
датчика (два резервных)
4 Антенны.
5 Емкости для гидразина
и баллоны высокого
давления.
6 Двигатель коррекции
орбиты.
7 Радиаторы.
Спутник выполнен в форме
цилиндра с коническими
концевыми отсеками с
обеих сторон. В одном из
этих отсеков размещена
система коррекции
орбиты с емкостями для
гидразина, расположен­
ными по окружности;
в другом отсеке смонтиро­
ваны датчики системы

ориентации. На централь­
ном цилиндрическом отсеке
установлены радиаторы.
Внутри этого отсека нахо­
дятся три приемника и три
передатчика, два из ко­
торых резервные. Шесть
панелей солнечных крем­
ниевых элементов обеспе­
чивают мощность 500 —
700 Вт. Имеются две
параболические антенны,
одна из которых резервная.
Технические характери­
стики.
Длина 3,45 м.
Диаметр 1,58 м.
Стартовая масса 1000 кг.
Спутник «Молния-2» (изо­
бражен на рисунке), вве­
денный в эксплуатацию в
1971 г., отличался от
более ранних моделей
использованием сигналов
более высокой частоты.
Спутники «Молния-3» на­
чали применяться в 1974 г.

нарной орбите с использо­
ванием спутников «Экран»,
«Радуга», «Горизонт».
15 ноября 1971 г. пред­
ставители Болгарии, Венг­
рии, ГДР, Кубы, Монголии,
Польши, Румынии, Чехо­
словакии и Советского
Союза подписали согла­
шение о создании ком­
мерческой космической
системы связи «Интер­
спутник». За этим после­
довало строительство на­
земных станций «Орбита»
на территории стран —
участниц соглашения, и в
течение двух лет была нала­
жена связь между Москвой,
Гаваной и Улан-Батором.
Другие станции построены
в Праге, Варшаве, Софии
и Берлине.

Голоса из космоса
В СССР были созданы специальные
космические средства для трансляции
Олимпийских игр 1980 г. в Москве, ко­
торые позволили 2—2,5 миллиардам
любителей спорта всего мира следить
за спортивными событиями. Эти сред­
ства включают новые геостационарные
спутники типа «Горизонт», оснащенные
усовершенствованным
трансляционным
оборудованием. Первый спутник этого
типа был запущен в декабре 1978 г.

Другие системы
Возможности спутниковой связи бы­
стро оценила Индонезия и в марте
1977 г. запустила спутники «Палапа-1»
и «Палапа-2», связавшие многочислен­
ные островные территории этой страны.
Среди других стран, планирующих со­
здание собственных систем спутниковой
связи в 80-е годы, несколько араб­
ских государств, Австралия, Бразилия,
Индия и Китай.
Американские национальные систе­
мы создавались на коммерческой осно­
ве с использованием систем «Уэстар»
(Западный союз), «Комстар» (AT&T и
«Комсат») и «Сатком» (РКА 1 — «Глобком»). Система «Уэстар» построена на
базе спутников «Аник» (стабилизируе­
мых вращением, с одной антенной),
а система «Комстар» — на базе спут­
ников «Интелсат-4». В системе «Сат­
ком» используются спутники новой раз­
работки, имеющие трехосную стабили­
зацию и антенны с перекрытием.
Благодаря весьма успешным экспе­
риментам с двумя франко-германскими
спутниками связи «Симфония» Европа
сделала существенный шаг к созданию
Европейского спутника связи — «ЕКС»
(англ. ECS — European Communications
Satellite).
При штатной эксплуатации спут­
ники «Симфония», запускаемые на ста­
ционарную орбиту, обеспечат большой
объем внутриевропейских передач по
телефонным, телексовым, телевизион­
ным и информационным каналам. Лет­
ным испытаниям был подвергнут спе­
циальный спутник для орбитальных
испытаний — «ОТС» (англ. OTS — Or­
bital Test Satellite), запущенный в
1978 г.
Морской спутник «Мареке» на базо­
вой платформе ЕКС позволит суще­
ственно улучшить связь между суда­
ми, находящимися в дальних водах,
и европейскими береговыми станциями.
Спутники связи приобрели новые
сферы
применения,
предполагаемые
много лет назад, но требовавшие опре­
деленного уровня развития для прак­
1 Англ. RCA — Radio Corporation of
America.

62

Вверху.
Советский
геостационарный
спутник «Горизонт» с усовершенство­
ванным оборудованием многоканальной
трансляции, предназначенный для гло­
бальных
передач
Олимпийских
игр
1980 г. в Москве.
Слева. Советская наземная станция си­
стемы дальней космической радиосвязи
«Орбита», созданной на базе спутни­
ковых систем «Молния» и «Радуга».
Диаметр параболической антенны 12 м.

тической реализации. Два крупнейших
американских информационных агент­
ства «Юнайтед пресс Интернэшнл» и
«Ассошиэйтед пресс» в 1979 г. начали
эксперименты по передаче новостей
через спутник. Первоначально экспери­
мент был ограничен 600 станциями,
работающими только в приемном ре­
жиме, а новости поступали из централь­
ного бюро в Нью-Йорке. Ранее инфор­
мационные сообщения передавались по
телеграфу и принимались в специаль­
ных телетайпных залах. По мере того
как поток информации о событиях в
мире возрастал, стали прибегать к ус­
лугам телефонной связи и наконец пе­
решли на высокоскоростные информа­
ционные системы с уплотненными ка-

Вверху. Предварительные испытания Ев­
ропейского спутника связи «ЕКС» были
проведены с помощью спутника для ор­
битальных испытаний «ОТС». На ри­
сунке показан спутник «ОТС» при вы­
ходе на геостационарную орбиту.
налами связи, которые позволили уско­
рить передачи по телефонным линиям.
Однако потребовались еще большая ско­
рость и информативность, что привело
к экспериментам по использованию
спутниковой связи.
Вице-президент агентства ЮПИ Дж.
Дарр отмечал, что эти эксперименты
«...являются
наиболее
эффективным
способом начать использование спутни-

Голоса из космоса
Приведение в рабочее
состояние спутника
«АТС-6»
А Стартовая конфигура­
ция: спутник имеет такую
форму после отделения от
ракеты-носителя.
В Освобождаются и начи­
нают раскладываться дер­
жатели солнечных батарей.
С Начинают раскрываться
панели солнечных батарей,
продолжают расклады­
ваться держатели.
D Полностью развернутый
спутник. «Зонтичная» ан­
тенна с параболическим
отражателем имеет
диаметр 9,1 м.

ков для обслуживания огромного числа
потребителей информации ЮПИ (вклю­
чая 3700 радио и телевизионных стан­
ций) ... Я расцениваю это как первый
шаг в постепенном переводе всех
служб ЮПИ на спутниковую систему
связи».

Технологические спутники
Многие из используемых в настоя­
щее время технических достижений
стали возможными благодаря созданной
НАСА серии прикладных технологиче­
ских спутников — «АТС» (англ. ATS —
Applications Technology Satellites). По­
следний в этой серии спутник «АТС-6»
был предназначен для непосредствен­
ного телевизионного вещания. Он был
оснащен антенной диаметром 9,1 м и
мощным блоком телевизионной трансля­
ции. Спутник был рассчитан на эксплуа­
тацию в течение двух лет, но функ­
ционировал с мая 1974 г. до середины
1979 г., когда он сошел с геостацио­
нарной орбиты вследствие отказа си­
стемы управления.
Через спутник «АТС-6» велись об­
щеобразовательные передачи для насе­
ления небольших городов и деревень
Индии в виде лекций по земледелию,
гигиене и безопасности. В этом экспе­
рименте по телевизионному обучению
через спутник использовались обычные
телевизионные приемники с антенной
длиной 3 м, изготовленной из обычной
проволоки, и преобразователи сигналов
стоимостью в несколько сотен долла­
ров. В передачах, адресованных США,
спутник «АТС-6» использовался для
дистанционной медицинской диагности­
ки на Аляске (были спасены жизни
по крайней мере двух человек) и для
обслуживания учительских конференций
в районе Аппалачских гор. К сожа­
лению, спутник «АТС-7», который мог
продолжить эти успешно начатые экспе­
рименты, не был запущен вследствие
бюджетных ограничений, и ни одна
организация не предприняла шагов к
приобретению у НАСА нового спутни­
ка, который был создан.
Тем не менее вскоре последовали
другие эксперименты по непосредствен­
ному телевизионному вещанию. Япония
уже использует собственный экспери­
ментальный спутник, который обеспе­
чивает практически все основные остро­
ва страны двумя каналами цветного
телевидения. В 1976 г. Канада совме­
стно с НАСА запустила собственный
технологический спутник связи, сиг­
налы которого можно принимать в диа­
пазоне частот 14/11 ГГц. Кроме того,
Европейское
космическое
агентство
(ЕСА) разрабатывает большой спутник

Спутник «АТС-6» —
один из наиболее удачных
экспериментальных спут­
ников связи — был запущен
с мыса Канаверал 30 мая
1974 г. Выведенный
сначала в точку над Га­
лапагосскими островами
спутник использовался для
связи отдаленных районов
США с основными центра­
ми. В дальнейшем он был
переведен в точку над оз.
Виктория в Африке и ис­
пользовался для основного
эксперимента по передаче
программ обучения для
тысяч городов и деревень
Индии.

Вверху. Эксперимент по телевизионному
обучению через спутник. Антенна непо­
средственного приема и телевизор уста­
новлены в деревне Керелли в 100 км к
западу от Хайдарабада в Индии.

для непосредственного телевизионного
вещания «L-Сат». Для приема телеви­
зионных передач потребуются лишь не­
большая параболическая антенна на
крышах домов и преобразователь часто­
ты для телевизора. ФРГ и Франция
разрабатывают «TV-Сат» — другой
большой спутник для телевизионной
трансляции непосредственно на домаш­
ние приемники.
Европу нельзя назвать недостаточно

развитой или редко населенной, но
европейские телевизионные каналы ра­
ботают на различных языках: ФРГ, на­
пример, имеет лишь два канала. Бла­
годаря спутнику «L-Сат» располагаемое
число каналов увеличится и, кроме того,
появится возможность широкого внед­
рения телефонной и информационной
связи. Это в значительной мере будет
способствовать привлечению заинтере­
сованных развивающихся стран к ис­
пользованию системы.
Развивающиеся страны ясно осо­
знают ограничения радиовещания через
геосинхронные спутники, связанные с
переполнением стационарной орбиты, и
пытаются предъявлять свои права, по­
добно прибрежным странам, «владею­
щим» частью диапазона частот мор­
ской навигации. Некоторые экватори­
альные государства пытались объявить
своей собственностью участки геостаци­
онарной орбиты, расположенные над их
территорией. Эти попытки были от­
вергнуты Соединенными Штатами и
другими «космическими» странами на
основании принятого в 1967 г. Дого­
вора ООН по космосу, ставящего вне
закона суверенитет в космическом про­
странстве.
Тем не менее упомянутые требова­
ния аналогичны доводам, выдвигаемым
развивающимися и некоторыми при­
брежными странами, относительно их
прав на долю богатств на морском
дне. Это международная территория, и
неспособность разрабатывать находя­
щиеся там богатства в настоящее время
не должна исключать указанные страны
из равноправных обладателей того, что

63

Голоса из космоса
они считают общими сокровищами всех
стран. Аналогичным образом они пола­
гают, что их неспособность достичь
геостационарной орбиты в 80-е или
90-е годы не должна исключать для
них возможность ее использования.
Другими словами, страны, раньше дру­
гих вышедшие в космос, не должны
иметь преимущественного права вла­
деть им.
В 1980 г. вслед за проходившей в
1979 г. Международной конференцией
по организации радиовещания Феде­
ральная комиссия связи США и На­
циональное управление информацион­
ной связи отказались поддержать «эво­
люционный подход» к правам на рас­
пределение каналов прямого телеви­
зионного вещания через спутники, по
существу придерживаясь правила «кто
первым пришел, тот и владеет». Одна­
ко некоторые страны Западного полу­
шария считают возможным иметь соб­
ственные каналы связи, и, таким обра­
зом, вопрос о методе распределения
каналов связи остается открытым.
В самом деле, проблема «перенасе­
ления» орбит актуальна даже сегодня,
когда инженеры ищут способы откры­
вать новые каналы связи без запол­
нения спектра радиочастот. Ожидается,
что к концу текущего столетия только
для нужд организации «Интелсат» по­
требуется 400 000 новых двухканаль­
ных линий.
Проблемы распределения частот и
каналов связи встали с новой силой
в начале 1980 г., когда исследования
НАСА показали, что потребности в
дальней связи к 2000 г. возрастут в
пятикратном размере. К этому вре­
мени 25% всей дальней голосовой ра­
диосвязи будет обеспечиваться спут­
никами с насыщением диапазонов час­
тот 6/4 и 14/11 ГГц и переходом к
использованию диапазона 30/20 ГГц в
начале 1990-х годов. По оценкам НАСА,
90% всех систем дальней связи будет
работать в реальном масштабе вре­
мени, а остальные 10% — в режиме
замедленного действия, подобно элект­
ронной почте.

Зоны размещения спутников
связи
В настоящее время работа спутников
связи ограничена тремя диапазонами
частот: 6/4 ГГц с шириной полосы
0,5 ГГц (только коммерческая связь),
14/11 ГГц с шириной полосы 0,5 ГГц
(телевидение и связь) и 30/20 ГГц с ши­
риной полосы 2,5 ГГц (только связь).
В каждом диапазоне первое число со­
ответствует частоте приемного сигнала
(от наземной станции к спутнику),

64

второе — частоте передающего сигнала
(от спутника к наземной станции).
Военные спутники работают на часто­
тах 8/7,5 ГГц и 30,5/20,5 ГГц. В ком­
мерческой связи в настоящее время
используются более низкие частоты,
однако обширные испытания, проведен­
ные в 70-х годах, приблизили практи­
ческое использование диапазона частот
30/20 ГГц.
Взаимного влияния спутников пока
удается избежать, размещая их в опре­
деленных зонах орбиты, исключающих
смешения сигналов от разных спутни­
ков; спутники, работающие в диапазоне
частот 6/4 ГГц, могут быть располо­
жены на угловом расстоянии друг от
друга не менее 4°, откуда следует, что
над американским континентом суще­
ствует лишь 15 зон возможного разме­
щения таких спутников, из которых 12
зон приняты для практического ис­
пользования. Спутники связи, работа­
ющие в диапазоне частот 14/12 ГГц,
должны быть разнесены на угловое
расстояние по крайней мере 4°, а спут­
ники телевизионного вещания на тех же
частотах — на расстояние 8°, что умень­
шает располагаемое число зон.
При переходе к диапазону частот
30/20 ГГц, ожидаемом большинством
экспертов в 80-е годы, угловое рас­
стояние составит лишь 1°, и, таким
образом, число располагаемых зон над
американским континентом увеличится
до 60, а по всей орбите — до 360. При
использовании
диапазона
частот
40/30 ГГц (только для телевизионного
вещания) ограничения будут анало­
гичны.
Применяется несколько методов по­
вторного использования частот на одних

Вверху.
Вверху. Антенны такого типа, разверты­
ваемые
на
космическом
корабле
«Шаттл», могут использоваться для мно­
гих целей, как гражданских, так и воен­
ных. Легкая конструкция, которая рас­
крывается подобно зонтику, имеет своим
прототипом спутник «АТС-6», который
приводится в рабочее состояние анало­
гичным образом.

и тех же спутниках. Один из них —
остронаправленные
радиолучи,
когда
сигналы радиопередачи точно фокуси­
руются на небольшую зону в области
приема. Поляризованные сигналы, та­
кие, как принятые на серии спутников
«Комстар», также расширяют область
использования. На высоких частотах
располагаемая ширина полосы больше,
но возникают новые трудности. Дождь,
редко создающий проблемы на низких
частотах, способен поглотить сигналы
частотой 30/20 ГГц или деполяризо­
вать проходящие сигналы. Однако ис­
пытания радиомаяков по программе
«Комстар» показали, что в большин­
стве случаев эта проблема может быть
решена путем увеличения мощности, а
размещение дополнительных наземных
станций, скажем на расстоянии 15 км,
позволит иметь по крайней мере одну
станцию вне зоны самых сильных дож­
дей. Кроме того, в диапазоне частот
30/20
ГГц возможно формирование
более узких лучей с их повторным
использованием до 24 раз с примене­
нием жестких отражателей.
Эти и другие проблемы предстоит
исследовать после возобновления ра­
боты НАСА в области связи в соответ­
ствии с космической политикой, объяв-

Голоса из космоса
ленной в 1978 г. По словам одного из
представителей НАСА, после несколь­
ких лет напряженной работы по демон­
страции новых областей использования
спутниковой связи программа НАСА
развивается в направлении разработки
новой техники связи.
Главной причиной такой политики
является
недостаточное
продвижение
вперед организации «Комсат» и других
потребителей в разработке новой тех­
ники. В частности, консорциум «Интел­
сат» требует, чтобы на спутниках
устанавливалась матчасть, отработан­
ная в космосе, а промышленность, как
правило, не располагает достаточными
средствами для проведения необходи­
мых космических экспериментов.
Требуется изыскать новые методы
расширения
возможностей
существу­
ющих частотных диапазонов и воз­
можности функционирования в неис­
пользуемом диапазоне К (30/20 ГГц),
предназначенном для спутниковой свя­
зи.
Важнейшим экспериментом, который
предполагалось провести на борту кос­
мической лаборатории «Спейслэб», явля­
ется испытание адаптивной многолуче­
вой антенны с фазированной решеткой,
разработанной в Центре космических
полетов им. Годдарда. Такие антенны
применяются в военных радиолокаци­
онных установках; для управления их
лучами используются разности фаз и
амплитуд без механического перемеще­
ния антенны. Эти антенны позволят
более эффективно использовать рас­
полагаемую ширину полосы частот и
упростить наземные станции.
Для расширения располагаемых по­
лос частот применительно к спутникам
связи НАСА в конце 1979 г. начало
разработку проекта по освоению диапа­
зона 30/20 ГГц. По этому проекту
будут запущены два демонстрационных
спутника для испытания новой техни­
ки, работающей в указанном диапазо­
не, который позволит увеличить объем
информации в 50—100 раз по сравне­
нию с объемом информации при исполь­
зовании более низких частот. Перспек­
тивные исследования Льюисского ис­
следовательского центра НАСА сосре­
доточены на многолучевых антеннах,
бортовой обработке сигналов и комму­
тации, мощных передатчиках и мало­
шумных усилителях. В июне 1980 г.
Льюисский центр заключил параллель­
ные контракты в 1 млн. долл, с фир­
мами
«Хьюз
эйркрафт»,
«ТомпсонРамо-Вулдридж дифенс» и «Спейс сис­
теме групп» на проектные работы по
спутникам связи, действующим на ча­
стотах 30/20 ГГц. Одна из этих фирм
будет выбрана для создания двух спут­

ников, запуски которых намечены на
1986 и 1988 гг.
Работы Центра космических полетов
им. Маршалла (НАСА) по программе
больших
космических
конструкций
определили параллельные исследования
корпораций «Грумман аэроспейс» и
«Харрис» по раскрывающейся антенне
диаметром 50 м, выводимой с помощью
космического корабля «Спейс Шаттл».

Система трансляции ТДМА
В конце 70-х годов был разработан
принцип многократной передачи сигна­
лов с временным разделением—ТДМА
(англ. TDMA — Time-Division Multiple
Access). В обычном построении систе­
мы информация, например от четырех
станций, передается только в заранее
выбранные интервалы времени. Каждая
станция передает информационный ра­
диоимпульс, а спутник транслирует его
поочередно с другими импульсами.
Полный цикл передачи занимает при­
мерно 0,75 с. В варианте адресного
построения системы с «переключением
на спутнике» отдельные станции пере­
дают радиоимпульсы на спутник, при­
чем каждый импульс содержит адрес
другой станции. Спутник действует как
коммутатор, обеспечивая накопление и
передачу определенных импульсов на
соответствующие станции. Разновидно­
стью такого построения является пере­
дача информации от одной группы
станций к другой. В предельном ва­
рианте сам радиолуч осуществляет пе­
реключение, при этом антенна с фази­
рованной решеткой постоянно перена­
целивается с одной станции на другую
для передачи информации.

Эта система является предшествен­
ницей гигантского космического ком­
мутатора, предложенного А. Кларком.
«Мы полагаем, что в 90-е годы по­
явится небольшое число очень круп­
ных платформ на геостационарной ор­
бите, которые заменят множество ма­
леньких спутников»,— писали в 1977 г.
сотрудники
лабораторий
«Комсат»
В. Эдельсон и У. Морган. По их расче­
там, в случае продолжения запусков
специализированных спутников их чис­
ло к 1980 г. достигнет 110. Идея орби­
тального антенного комплекса возвра­
щается к первоначальной концепции
Кларка.
«Приятно сознавать, что возрожда­
ется моя первоначальная концепция
большой
пилотируемой
космической
станции»,— писал Кларк после ознаком­
ления с материалами Эдельсона и
Моргана. Потенциальное воздействие на
общество такого суперспутника даже по
современным
меркам
неограниченно.
Сотрудник НАСА отмечал: «Вместо го­
родов, опутанных проводами, эти разра­
ботки будут способствовать созданию
беспроводных городов и, таким обра­
зом, позволят развивающимся странам
совершить скачок в области техники
на 100 лет вперед».

Внизу. Система «ТДРС» будет состоять
из двух специализированных трансля­
ционных спутников на геостационарной
орбите и наземной станции на полигоне
Уайт-Сэндс. Она будет передавать ин­
формацию и команды (визуальные и
голосовые) между космическим аппа­
ратом и приемным пунктом на Земле.

65

Голоса из космоса
Внизу. Геостационарная платформа свя­
зи в будущем сможет заменить боль­
шое число обычных специализированных
спутников одной многоцелевой системой.

Концепция суперспутников не сле­
дует слепо принципу «чем больше, тем
лучше». Скорее она результат тщатель­
ных инженерных исследований на фун­
даментальной основе. Во-первых, комп­
лексирование операций на одной плат­
форме позволит освободить простран­
ство и предоставить возможности другим
фирмам развернуть специальные систе­
мы связи. Во-вторых, упростится об­
служивание систем, например с по­
мощью дистанционно управляемых ро­
ботов, создание которых предполагает­
ся по программе «Шаттл».
Области применения таких спутни­
ков, по мнению Эдельсона и Моргана,
включают магистральные
телефонные
системы и фиксированные сети меж­
континентального, регионального и ме­
стного масштаба; мобильные системы
для морских, авиационных и назем­
ных служб и передающие системы
большой мощности для обслуживания
населения, телевизионного обучения и
возрастающих потребностей коммерче­
ской связи.
Геостационарная платформа первого
поколения
прорабатывается
Центром
космических полетов им. Маршалла
в Хантсвилле, шт. Алабама. Масса
платформы около 5000 кг, выведение

на геосинхронную орбиту по одно­
пусковой схеме с помощью корабля
«Шаттл» и верхней ступени с инер­
циальной системой управления. Это бу­
дет спутник для траекторных измерений
и передачи информации — «ТДРС»
(англ. TDRS — Tracking and Data Relay
Satellite) с дополнительно установленны­
ми экспериментальными блоками. Цент­
ральный модуль спутника представляет
собой блок служебных и функциональ­
ных систем, от которого в разные сторо­
ны отходят шесть консольных кронштей­
нов,
разработанных
по
технологии
больших космических конструкций.
На концах двух кронштейнов смон­
тированы солнечные батареи общей
мощностью
7,5
кВт.
Размах
этих
консолей 50 м. На кронштейнах дру­
гой пары установлены эксперименталь­
ная многолучевая антенна К-диапазона
диаметром 5 м и антенна «ТДРС»
S-диапазона диаметром 4 м. Третья пара
кронштейнов несет экспериментальную
антенну Q-диапазона диаметром 12 м
и вторую антенну «ТДРС» S-диапазона
диаметром 4 м. Кроме того, на пане­
лях солнечных элементов смонтиро­
вана
антенна
«ТДРС»
Q-диапазона
диаметром 2 м.
В целом эта платформа, подобно
спутнику «Телстар», не предназначена

для
эксплуатации
(за
исключением
«ТДРС»). Она послужит эксперимен­
тальной основой для создания более
крупных платформ в 90-х годах. Повидимому, на этой основе можно раз­
работать спутник «Биг Комсат», кото­
рый имел бы длину почти 165 м и был
оснащен «шнуровой» линзой длиной
более 65 м, облегчающей фокусирова­
ние многолучевой антенны. Спутник
для электронной почты имел бы массу
2500 кг и был бы оснащен линзой
размером 9,6 м, а спутник для телеви­
зионного обучения имел бы массу
4900 кг и был бы оснащен линзой
размером 9,6 м.
Конструктивный облик каждого та­
кого спутника принципиально одина­
ков — базовый модуль, содержащий все
системы, веслообразные солнечные ба­
тареи по сторонам и линза в центре
спутника. Прежде чем будут приме­
няться большие космические конструк­
ции, с помощью корабля «Спейс Шаттл»
можно будет создать антенные ком­
плексы среднего масштаба. Грузовой
отсек корабля диаметром более 4,5 м
позволит разместить жесткие антенны
площадью, в 2,8 раза превышающей
площадь поверхности спутников, запу­
скаемых ракетой-носителем «Атлас-Цен­
тавр». Намечается также тенденция к
созданию более крупного базового мо­
дуля, что подтверждается проектом
спутника «Лисат» диаметром 4,2 м, раз­
рабатываемого
фирмой
«Хьюз
эйркрафт». Это первый спутник, проекти­
руемый с учетом размеров отсека и дру­
гих параметров корабля «Шаттл», что,
как ожидают, позволит определить пути
снижения стоимости запуска спутников.
Однако мы затрудняемся делать какиелибо прогнозы в условиях неопределен­
ности видов технических средств и их
применения,
хотя
интуиция
Кларка
снова несколько опережает наши мысли.
20 августа 1971 г. на церемонии в
честь организации консорциума «Интел­
сат» Кларк обратился к аудитории со
следующими словами:
«Сегодня,
джентльмены, намеревались вы сделать
это или нет, желали вы того или нет,
но вы подписали нечто значительно
более важное, чем любое межправи­
тельственное соглашение...».

осле запусков Советским Сою­
зом и Соединенными Штатами
первых научных спутников встал
вопрос о практическом исполь­
зовании разработанной техники. Полу­
ченные ранее результаты с исследова­
тельских ракет показали практическую
ценность зондирования атмосферы Зем­
ли с помощью приборов, а возможность
запускать фото- и телевизионные каме­
ры и другую аппаратуру на борту спут­
ников быстро привлекла внимание ме­
теорологов с точки зрения получения
обычной регулярной информации о по­
стоянно меняющейся погоде в мировом
масштабе.
Первая попытка в этом направле­
нии была предпринята Соединенными
Штатами, создавшими семейство ме­
теорологических
спутников
«Тирос»
(англ. TIROS — Television and Infra­
red Observation Satellite — спутник для
наблюдений с телевизионным и инфра­
красным оборудованием). Система «Ти­
рос» получила развитие в результате
осуществления программы исследований
и разработок, отмеченного успешным
полетом спутника «Тирос-1» в апреле
1960 г., который продемонстрировал
возможность использования спутников
для наблюдений погоды. Вскоре система
переросла в полуэксплуатационную про­
грамму, в соответствии с которой еще
девять спутников «Тирос» были успеш­
но запущены в период 1960—1965 гг.
На каждом спутнике были установлены
две малогабаритные телевизионные ка­
меры и приблизительно на половине
спутников — сканирующий инфракрас­
ный радиометр для получения изобра­
жения облачного покрова Земли путем
регистрации излучения в ИК-области
спектра и датчик излучений, регистри­
рующий радиационные потоки на Землю
и от Земли.

никах серии «ЭССА» были поставлены
большие телевизионные камеры (размер
видиконов 2,54 см), разработанные для
программы спутников «Нимбус», что
позволило существенно улучшить ка­
чество изображений облачного покрова
по сравнению с изображениями, по­
лученными камерами спутников «Ти­
рос» (размер видиконов 1,27 см).

П

Управление по научной
информации об окружающей
среде ЭССА
Для обеспечения ежедневных гло­
бальных наблюдений погоды с непре­
рывной информацией в феврале 1966 г.
была развернута функциональная си-

«ИТОС»

Вверху.
Метеорологический
спутник
«ЭССА-3». Первый спутник системы
«ТОС», оснащенный двумя усовершен­
ствованными
телевизионными
систе­
мами, каждая из которых позволяет
ежесуточно получать полную метеоро­
логическую картину Земли.
стема «Тирос» — «ТОС» (англ. TOS —
Tiros Operational System). В системе бы­
ли использованы два спутника «ЭССА»,
каждый из которых был предназначен
для решения определенного класса за­
дач. Один спутник передавал глобаль­
ные метеоданные на станции мини­
стерства торговли США, расположен­
ные на о-ве Уоллопс, шт. Виргиния,
и в г. Фэрбенкс на Аляске, которые
затем .транслировались в Национальный
метеорологический центр в г. Сьютленд,
шт. Мэриленд, для обработки и отправки
в
основные
центры
метеопрогнозов
США и других стран.
Второй спутник непосредственно пе­
редавал в реальном масштабе времени
телевизионные изображения с помощью
системы автоматизированной передачи
изображений «АПТ» (англ. Automatic
Picture
Transmission)
на
несложные
станции, размещенные по всему миру.
Девять спутников «ЭССА» были
успешно запущены за период 1966—
1969 гг. Один из них, «ЭССА-8», функ­
ционировал до марта 1976 г. На спут­

Второе десятилетие метеорологиче­
ских спутников было отмечено успеш­
ным запуском 23 января 1970 г. спут­
ника «ИТОС-1» 1 — первого эксплуата­
ционного метеорологического спутника
второго поколения. Этот спутник по
своим возможностям намного превосхо­
дил своих предшественников серии
«ЭССА», что позволило существенно
продвинуться вперед к достижению
цели создания Национальной эксплуа­
тационной метеорологической системы
США, о которой речь пойдет ниже.
В одном спутнике «ИТОС-1» были
объединены функции двух спутников
«ЭССА» — непосредственная автомати­
ческая передача изображений и хра­
нение глобальных изображений для по­
следующей передачи и обработки. Кроме
того, «ИТОС-1» впервые выдавал днев­
ные и ночные радиометрические дан­
ные как в реальном масштабе вре­
мени, так и с записи. Один спутник
«ИТОС» осуществлял глобальный об­
зор облачного покрова Земли каждые
12 ч, в то время как два спутника
«ЭССА» осуществляли ту же операцию
каждые 24 ч. Второй спутник «ИТОС»
(«НОАА-1», или «ИТОС-А») был запу­
щен 11 декабря 1970 г.
Система «ИТОС» получила дальней1 Этот космический аппарат первона­
чально назывался «Тирос-М». После его
запуска на орбиту он был переименован в
«ИТОС-1» (англ. ITOS-1 — Improved Tiros
Operational Satellite-1 — улучшенный эксплу­
атационный
спутник «Тирос-1»).
Следу­
ющие аппараты этой серии назывались
«НОАА-1» и т. д. (англ. NOAA — National
Oceanic and Atmospheric Administration —
Национальное управление по исследованию
океанов и атмосферы, преемник ЭССА).

67

Космическая метеорология
Справа. Фотоснимок Аравийского п-ва,
полученный со спутника «Нимбус-3».
Снимок сделан в инфракрасных лучах с
высоким разрешением. Желтые области
указывают на высокую отражательную
способность светлого песка пустыни.
Почти белые области пустыни соответ­
ствуют песчаным образованиям типа
дюн. Области оливкового цвета — влаж­
ные районы. Красные — плодородные
земли с растительностью.
шее развитие в системе «ИТОС-D»,
которая была оснащена более совер­
шенным комплексом приборов для изу­
чения окружающей среды. Эти новые
приборы включали радиометры с очень
высокой разрешающей способностью и
сканирующие радиометры с умеренной
разрешающей
способностью,
которые
позволяли получать дневные и ночные
изображения. Кроме того, имелись ра­
диометры для измерения вертикального
профиля температуры атмосферы и
прибор для регистрации протонной и
электронной составляющих потока сол­
нечного излучения. В серии «ИТОС-D»
планировалось
шесть
спутников
(«ИТОС-D, -Е-2, -F, -G, -Н и -I»).
Спутник «НОАА-2» («ИТОС-D»), пер­
вый из этой серии, был успешно за­
пущен 15 октября 1972 г. Следующие
три спутника этого типа «НОАА-3, -4,
-5» были запущены в 1973, 1974 и
1976 гг. соответственно. Запуски спут­
ников Е-2 и -I были отменены из-за
долговечности
функционирования
на
орбите их предшественников. По мере
совершенствования
система
«ИТОС»
еще более приблизила реализацию на­
циональной эксплуатационной метеоро­
логической системы.
Спутниковая система «ИТОС» была
создана на базе отлаженной техно­
логии спутников «Тирос» и «ЭССА».
Многие устройства и технические реше­
ния, воплощенные на этих аппаратах,
были улучшены и использованы. Такое
последовательное
усовершенствование
позволило перейти от аппарата, стаби­
лизируемого вращением, к платформе
с трехосной стабилизацией, обеспечива­
ющей ориентацию относительно Земли.

«Тирос-N»
В 1978 г. была закончена разра­
ботка и начата эксплуатация системы
метеорологических спутников третьего
поколения
«Тирос-N»,
функциониру­
ющих на полярной орбите. Предпола­
галось, что восемь аппаратов обеспе­
чат выполнение задач глобального об­
зора в период 1978—1985 гг. Второй
спутник «НОАА-6» был запущен на ор­
биту в июне 1979 г.

68

На спутниках этой серии был
установлен новый комплект приборов
для сбора информации. Один из таких
приборов, усовершенствованный радио­
метр с очень высокой разрешающей
способностью, был сконструирован с
целью увеличения объема радиометри­
ческой информации для более точного
составления температурной карты мор­
ской поверхности и для идентифика­
ции снега и льда в дополнение к днев­
ным и ночным изображениям в види­
мом и инфракрасном диапазонах. Кро­
ме того, комплект приборов включал
зонды: инфракрасный с высокой раз­
решающей способностью, стратосфер­
ный и микроволновый для улучшения
вертикального зондирования атмосферы.
Система сбора данных получает инфор­
мацию от фиксированных и движущих­
ся платформ типа буя или воздуш­
ного шара и запоминает ее для по­
следующей передачи на наземные стан­
ции.
Установлен
также
солнечный
датчик для измерения плотностей про­
тонов, электронов и ot-частиц с целью
прогнозирования возмущений на Солнце.
Серия космических аппаратов «Тирос»/«ЭССА»/«ИТОС»/«НОАА»
была
разработана
и
создана
отделением

«Астроэлектроникс» фирмы «Рэдио кор­
порейшн оф Америка» под техническим
руководством Центра космических по­
летов им. Годдарда (НАСА), а эксплуа­
тировалась Национальным управлением
по исследованию океанов и атмосферы.

Технологический спутник
«Нимбус»
Разработка
программы
«Нимбус»
была начата НАСА в начале 60-х го­
дов с целью создания обзорной систе­
мы, удовлетворяющей нужды ученых
в их исследованиях и разработках.
Программа
предусматривала
решение
следующих задач: 1) разработку усо­
вершенствованных пассивных радиомет­
рических и спектрометрических дат­
чиков для постоянного глобального
наблюдения атмосферы Земли, обеспе­
чивающего необходимую информацию
для долгосрочных прогнозов погоды;
2) разработку и испытание новых
активных и пассивных датчиков для
зондирования атмосферы Земли и кар­
тографирования ее поверхности; 3) раз­
работку прогрессивной космической тех­
нологии и наземных средств для кос­
мических аппаратов, предназначенных
для метеорологических и других обзор­

Космическая метеорология
ных исследований; 4) разработку новых
методов и накопление знаний, полез­
ных для исследования атмосфер других
планет; 5) участие в программах гло­
бального наблюдения (Всемирная служ­
ба погоды) за счет расширения воз­
можностей
постоянного
глобального
наблюдения погоды; 6) создание допол­
нительного источника метеорологиче­
ской информации.
Система «Нимбус» была задумана
как средство испытания усовершенство­
ванных приборов для будущих эксплуа­
тационных спутников «Тирос» на поляр­
ной орбите и как исследовательская
система для дистанционного зонди­
рования и сбора информации. Система
была разработана под руководством
Центра космических полетов им. Год­
дарда; ответственной за создание кос­
мического аппарата в целом была фир­
ма «Дженерал электрик». Фирмы «Рэдио корпорейшн оф Америка», «Хьюз
эйркрафт», «Интернэшнл телефон энд
телеграф», «Тексес инструменте» и ряд
других фирм и университетов постав­
ляли датчики и оборудование для об­
работки и хранения информации.
Семь аппаратов «Нимбус» были
успешно выведены на орбиты за период
1964—1978 гг. Последний образец «Ним­
бус-7» был запущен в октябре 1978 г.
Он был оборудован приборами для ис­
следования загрязнений атмосферы.

Технологический спутник «АТС»
Возросшие энергетические возмож­
ности ракет-носителей середины 60-х го­
дов
позволили
запускать
спутники

Внизу. Первая полная картина погоды,
полученная со спутника «Тирос-9» в
феврале 1965 г.

на геостационарную орбиту высотой
35 880 км над экватором. На этой высо­
те спутник движется по орбите с угловой
скоростью, равной угловой скорости вра­
щения Земли вокруг своей оси. Таким
образом, спутник сохраняет стационар­
ное положение относительно Земли и
способен вести постоянное наблюдение
одной и той же области.
Эти спутники предоставили ученым,
занимающимся
исследованием
атмо­
сферы, качественно новую возможность
наблюдений, а именно, постоянное на­
блюдение почти одной трети земной
поверхности. Программа исследований
НАСА, включающая геостационарные
спутники, осуществлялась с использо­
ванием спутников серии «АТС» (см.
ст. 5). Созданные главным образом
для демонстрации техники спутниковой
связи некоторые спутники «АТС» были
оснащены
фотои
телевизионными
камерами с высокой разрешающей спо­
собностью для атмоферных наблюдений.
Спутник «АТС-1» был выведен на
геостационарную
орбиту
7
декабря
1966 г. Одной из задач этого техноло­
гического спутника была демонстрация
возможности
получения
изображения
Западного полушария каждые 20 мин с
помощью
камеры
с
вращательным
сканированием. Ценные данные были
получены
в
полосе
приблизительно
55° с.ш. — 55° ю.ш. Возможность по­
следовательного
фотографирования
одного и того же района позволила об­
легчить обнаружение сильных бурь и
шквалов, а также наблюдать в реаль­
ном масштабе времени за ранней ста­
дией перемещения облаков и фронтов.
Второй
технологический
спутник
«АТС-3» был запущен в ноябре 1967 г.
Этот
спутник,
оснащенный
много­
спектральной
сканирующей
камерой,

передал первые цветные изображения
полного диска Земли. Такие изображе­
ния были использованы для многих
целей помимо метеорологии. Спутники
«АТС-1» и «АТС-3» были разработаны
Центром им. Годдарда, головным раз­
работчиком
являлась
фирма
«Хьюз
эйркрафт».

Спутники серии «СМС»/«ГОЭС»
У спешное осуществление экспери­
ментальной
программы
атмосферных
наблюдений с геостационарной орбиты
позволило НАСА перейти к разработке
эксплуатационного спутника, специаль­
но предназначенного для этой цели.
Прототип серии спутников «СМС»/
«ГОЭС» (англ. SMS/GOES — Synchro­
nous Meteorological Satellite/Geostationary Operational Environmental Satellite
—
синхронный
метеорологический
спутник/геостационарный
эксплуата­
ционный
метеорологический
спут­
ник) имел индекс «СМС-1» и был
создан фирмой «Аэронутроник Форд»
под руководством НАСА. «СМС-1» был
успешно запущен в мае 1974 г. Рас­
положенный над экватором на 45° з.д.,
спутник обеспечивал постоянное наблю­
дение полушария. Основным прибором
спутников «СМС» был телескоп с апер­
турой 40,6 см для обзора в видимом
и инфракрасном диапазонах длин волн.
Созданный фирмой «Хьюз эйркрафт»
этот радиометр с вращательным ска­
нированием для наблюдений в видимом
и инфракрасном диапазонах позволял
производить
постоянные
наблюдения
облачного покрова, определять темпера­
туры, высоту облаков и параметры
ветров.
«СМС» также транслирует данные
из отдаленных источников сбора ин­
формации, таких, как речные бакены,

69

Космическая метеорология

океанские буи, корабли, воздушные ша­
ры, самолеты. Установленный на спут­
нике регистратор космической обста­
новки (состоящий из датчика рентге­
новских лучей, датчика элементарных
частиц и магнитометра) регистрирует
изменения солнечной активности, такие,
как вспышки, измеряет поток энергии
электронов и протонов и изменения
геомагнитного поля. Таким образом,
можно на практической основе осу­
ществлять наблюдение и прогноз атмо­
сферных явлений, относящихся не толь­
ко к метеорологии.
После «СМС-1» были запущены еще
четыре спутника по программе «СМС»/
«ГОЭС»: «СМС-2» — 6 февраля 1975 г.;
первый
эксплуатационный
образец
«ГОЭС-1» — 16 октября 1975
г.;
«ГОЭС-2» — 16 июня 1977 г. и
«ГОЭС-3» — в июне 1978 г. Эти
эксплуатационные спутники контроли­
рует Национальное управление по ис­
следованию океанов и атмосферы.
Спутники серии «СМС»/«ГОЭС» пе­
ремещались в различные точки гео­
стационарной орбиты с целью дости­
жения наибольшей информативности и
выполнения специальных задач. Так,
например, диспозиция спутников на
август
1980
г.
была
следующей:
«СМС-1» находился на 130° з.д. в ка­
честве резервного по отношению к

70

вивающимся странам этого полушария.
Спутник «ГОЭС-1» был выведен в точ­
ку над Индийским океаном (60° в.д.)
в рамках программы «ГАРП» (англ.
GARP — Global Atmospheric Research
Programme — программа глобальных ис­
следований атмосферы), в соответствии
с которой прием и обработку инфор­
мации со спутника осуществляла на­
земная станция Европейского косми­
ческого агентства, расположенная в
Испании. Функции управления были
возложены на станцию в Дармштадте
(ФРГ).

Эксплуатационная система
Вверху. Синхронный метеорологический
спутник «СМС-2» был размещен на гео­
стационарной орбите в точке 135° з. д.
к югу от г. Ситка, шт. Аляска, для наблю­
дения западной части США.

спутнику «ГОЭС-3», находящемуся на
135° з.д. Спутник «СМС-2» распола­
гался на 75° з.д., т. е. на меридиане,
проходящем у восточной границы США;
спутник «ГОЭС-2», расположенный на
меридиане, проходящем через централь­
ную часть США (105° з.д.), исполь­
зовался для передачи метеоданных раз­

Национальная эксплуатационная ме­
теорологическая система США начала
функционировать в полном составе во
втором десятилетии космических поле­
тов. Помимо спутников «Тирос» на по­
лярных
орбитах
система
включала
геостационарные спутники для непре­
рывного наблюдения облачного покро­
ва Земли, передачи данных для состав­
ления карт погоды (для потребителей),
сбора информации от источников ме­
теоданных. Создание этих современных
систем наблюдения стало возможным
благодаря опыту исследований и разра­
боток спутников «Тирос», «Нимбус» и
«АТС».

Космическая метеорология
Метеорологические спутники
Советского Союза и других стран
В СССР один из спутников серии
«Космос» является метеорологическим
спутником с высотой орбиты 900 км,
наклонением орбиты к экватору 81,3°.
В последние десять лет эксплуатацион­
ным метеорологическим космическим
аппаратом в СССР стал спутник «Ме­
теор». Два или три спутника этой се­
рии находятся на орбите одновременно.
Спутники «Метеор» собирают инфор­
мацию о состоянии атмосферы, тепло­
вом излучении Земли, потоках заряжен­
ных частиц. Метеоданные с борта спут­
ников могут непосредственно принимать

Внизу. Выставочная модель советского
метеорологического спутника «Метеор» с
трехосной стабилизацией и питанием от
солнечных батарей. Основные приборы
для наблюдения поверхности Земли —
телевизионная система получения изо­
бражений и инфракрасный радиометр.

Система «Метеор»
I Центр управления.
2 Командная радиолиния.
3 Автоматическая обра­
ботка данных о техниче­
ском состоянии спутника.
4 Антенна командной
радиолинии.
5 Данные о техническом

состоянии спутника.
6 Метеорологическая
информация.
7 Станция приема метео­
рологической информации.
8 Обработка телевизион­
ной информации.
9 Обработка данных о
солнечном нагреве.

более пятидесяти метеостанций на тер­
ритории СССР. Полезный груз спут­
ника в основном состоит из оптико­
механического телевизионного обору­
дования, работающего в видимой об­
ласти спектра. Кроме того, имеется
сканирующая инфракрасная аппаратура
для получения данных о содержании
влаги в атмосфере и вертикальном
профиле температур. Предупреждения
о внезапных изменениях погоды по
объединенным данным с метеорологи­
ческих радиолокационных станций и
спутников передаются по радио из
Москвы, Ленинграда и других центров,
а специальная служба сообщает эту
информацию на суда и самолеты.
Советские метеорологические спут­
ники «Метеор» начали функциониро­
вать в рамках программы эксперимен­
тов серии «Космос». Таковыми были
спутники «Космос-44, -58, -100, -118,
-122 и -144».
Спутник «Космос-122», запущенный
в июне 1966 г., имеет две системы

10 Обработка информации,
полученной в инфракрас­
ных лучах.
11 В Гидрометеоцентр
СССР.
12 Информация для само­
летов.
13 Информация для сель­
ского хозяйства.

14 Информация для
судов.
15 Заблаговременное
предупреждение об опас­
ных погодных условиях.
16 Оценка снежного и
ледяного покровов.

ориентации. Одна система обеспечивает
ориентацию цилиндрического централь­
ного тела с установленными на нем
телевизионными камерами и инфра­
красными датчиками по вертикали к
Земле, другая постоянно ориентирует
две большие панели солнечных батарей
на Солнце, чтобы вырабатывать мак­
симальную электроэнергию для пита­
ния бортовых систем. Конструктивно
система ориентации спутника была вы­
полнена как трехосная маховиковая
система.
Запуск спутника «Космос-156» пред­
варял развертывание национальной си­
стемы распределения метеоданных. «Ме­
теор-1» был запущен 26 марта 1969 г.
на орбиту с высотами перигея 644 км
и апогея 713 км и наклонением орбиты
к экватору 81,2°.
В настоящее время спутники «Ме­
теор», разработанные на базе пред­
шествующих моделей, постоянно наблю­
дают за Землей от полюса до полю­
са, ежечасно охватывая территорию
площадью 30 000 кв. км. Находясь на
теневой стороне Земли, спутники полу­
чают изображения с помощью инфра­
красных датчиков, реагирующих на теп­
ловое излучение поверхности Земли,
океанов и облаков.
Типичным спутником этого семей­
ства является «Метеор-2-04», запущен­
ный 1 марта 1979 г. на орбиту с вы­
сотами 839 X 897 км и наклонением ор­
биты к экватору 81,22°. Обычно на ор­
бите находятся три спутника на угло­
вом расстоянии 90—180°, которые про­
ходят над определенным районом с ин­
тервалами 6 и 12 ч. Спутники накап­
ливают информацию и передают ее на
наземные станции по команде.
Приемные центры Гидрометеоро­
логической службы СССР обеспечи­
вают максимально возможное распро­
странение метеорологической
инфор­
мации. Основные центры расположены
в Москве, Новосибирске и Хабаровске.
Спутниковая
система
«Метеор»
пользуется большим спросом; она обес­
печивает регулярное прогнозирование
погоды, включая оповещение о быстро
развивающихся тропических бурях. Та­
кая служба информации имеет особо
важное значение для предсказания схо­
да снежных лавин с гор и для пла­
нирования систем ирригации в отдален­
ных районах. Она продемонстрировала
большие преимущества при прокладке
маршрутов судов вне районов бурь,
штормовых морей, сильных ветров и
скоплений льда, что дало экономиче­
ский эффект, оцениваемый миллионами
рублей.
Французский Национальный центр

71

Космическая метеорология

Вверху. Французский спутник «Эол»
массой 84 кг, запущенный в августе
1971 г. В его задачи входила передача
информации с 500 метеорологических
шаров-зондов о характеристиках верх­
них слоев атмосферы.

Вверху. На этих двух изображениях,
полученных со спутника «Нимбус-5»,
видны изменения полярной шапки во
время антарктического лета (декабрьянварь 1973 г.). Белый и светло-серый
цвета означают открытую воду. Голубой,
переходящий в серый,— открытая вода,
смешанная со льдом, причем более тем­

ный оттенок имеют толстые глетчеры.
Желто-зеленые области, по-видимому,
являются толстыми глетчерами или ле­
дяным покровом, а красные тона соот­
ветствуют морскому льду образования
текущего года. Черные точки — погреш­
ности информации.

по исследованию космоса — СНЕС
(франц. CNES — Centre National d’ Etu­
de Spatiales) и НАСА (США) осу­
ществили
международную
программу
«Эол».

штабе времени для местных потреби­
телей включают: информацию в види­
мом и инфракрасном диапазонах, по­
лученную с помощью сканирующего
радиометра с разрешающей способ­
ностью 3,7 и 7,4 км соответственно;
информацию в инфракрасном и види­
мом диапазонах, полученную с помощью
радиометра с разрешающей способ­
ностью 0,9 км, и вертикальные про­
фили температур атмосферы от поверх­
ности Земли до высоты около 30 500 м,
также полученные с помощью радио­
метра.
Записанные данные, предназначен­
ные для передачи на станции КДА,
включают информацию от радиометров,
а также от датчика, регистрирующего
протонную и электронную составля­
ющие потока солнечного излучения на
высоте орбиты. Данные радиометров
записываются в глобальном масштабе.
Накопление информации от радиометра
с очень высокой разрешающей способ­
ностью ограничено временем видения
выбранного района Земли с каждого
витка, составляющем 9 мин.
Система
управления
ориентацией
спутника «ИТОС» постоянно ориенти­
рует его таким образом, что датчики
направлены непосредственно на Землю
и сканируют в плоскости, перпенди­
кулярной плоскости ее орбиты. Точность
ориентации по осям крена, рыскания
и тангажа постоянно поддерживается
в пределах менее ±0,5°.
Спутник имеет прямоугольную ко­

робчатую конструкцию с приблизитель­
ными
размерами
102X102X122
см.
Масса аппарата серии «ИТОС-D» 340 кг.

Система «ИТОС»
Спутники системы «ИТОС» функ­
ционируют на солнечно-синхронной 1
круговой орбите высотой 1463 км.
За период обращения спутника, равный
115 мин, Земля поворачивается на
угол 28,5°. Углы обзора датчиков обес­
печивают наблюдение смежных областей
с соседних орбит, а также по трассам
полета; в результате глобальное наблю­
дение осуществляется в течение 12,5
витка ежесуточно.
Система «ИТОС»/«НОАА» обеспе­
чивает как непосредственную пере­
дачу информации в реальном мас­
штабе времени на приемные станции
типа АПТИ (англ. APT — Automatic Pic­
ture Transmission TV — Автоматизиро­
ванная Передача Телевизионных Изо­
бражений) по всему миру, так и с за­
писи на две станции КДА (англ. CDA —
Command and Data Acquisition — полу­
чение информации по командам) в США
для последующей передачи в Националь­
ную спутниковую метеослужбу в г. Сьют­
ленд, шт. Мэриленд, для обработки и
распределения. Данные в реальном мас1 Приполярная орбита, плоскость кото­
рой направлена на Солнце. На такой орбите
спутник имеет идеальные условия для наблю­
дения Земли.

72

Система «Тирос-N»
В октябре 1978 г. НАСА и НОАА
ввели в эксплуатацию спутник «Ти­
рос-N» — метеорологический эксплуата­
ционный спутник третьего поколения,
функционирующий на полярной орбите.
Аппарат снабжен усовершенствованны­
ми датчиками и приборами, система
сбора информации принимает данные
от шаров-зондов и буев, расположен­
ных по всему земному шару. Спутники
«Тирос-N» и «НОАА-6» вместе с тремя
спутниками «ГОЭС» составили вклад
США в ФГГЕ (англ. FGGE — First
Global GARP Experiment — первый гло­
бальный эксперимент по программе
ГАРП 1). Кроме того, эти спутники обес­
печили НОАА глобальной метеорологи­
ческой информацией, поддерживающей
развитие эксплуатационного и экспери­
ментального
направлений
всемирной
программы наблюдения погоды.
Информация, собранная с помощью
усовершенствованных
приборов
этих
спутников, обрабатывается и хранится
на борту для передачи через стан­
ции КДА в центральный пункт обработ­
ки в г. Сьютленд, шт. Мэриленд. Дан­
ные также передаются в реальном
1 ГАРП (англ. GARP — Global Atmosphe­
ric Research Program) — программа глобаль­
ного исследования атмосферы.

Космическая метеорология

Вверху.
Метеорологический
спутник
«Тирос-N» проходит испытания в кос­
мическом центре фирмы «Рэдио кор­
порейшн оф Америка» в Принстоне
(шт. Нью-Джерси). Спутники этого типа
эксплуатируются НОАА.

масштабе времени на удаленные стан­
ции, расположенные по всему миру.
Спутник «Тирос-N» функционирует
на приполярной круговой солнечно­
синхронной орбите с номинальной вы­
сотой в диапазоне 833—870 км. В экс­
плуатационном
построении
системы
используются два спутника с номи­
нальным угловым расстоянием в плос­
кости орбиты 90°.
Полезный груз спутника «Тирос-N»
состоит из следующих приборов:
1. Усовершенствованного радиомет­
ра с очень высокой разрешающей спо­
собностью, который представляет собой
четырехканальный прибор с попереч­
ным сканированием, обеспечивающий
получение изображений и радиометри­
ческой информации в видимой области
спектра, а также в ближней и дальней
инфракрасных областях спектра. (При­
бор поставлен фирмой «Интернэшнл
телефон энд телеграф».)
2. Подсистемы вертикального зонди­
рования, состоящей из:
а) инфракрасного зонда с высокой
разрешающей способностью, представ­
ляющего собой 20-канальный радиометр
с шаговым сканированием, работающий
в видимом и инфракрасном диапазо­
нах и предназначенный для получения

профилей температур и загрязнений
тропосферы (прибор также поставлен
фирмой «Интернэшнл телефон энд теле­
граф»);
б) стратосферного зонда, представ­
ляющего собой трехканальный импульс­
но-модулированный спектрометр с ша­
говым сканированием, работающий в
дальней инфракрасной области и пред­
назначенный для получения профилей
температур стратосферы (прибор был
поставлен Британской метеорологиче­
ской службой);
в) микроволнового зонда, представ­
ляющего
собой
четырехканальный
спектрометр с шаговым сканированием
с чувствительностью в диапазоне час­
тот излучения кислорода (60 ГГц) и
предназначенного для получения про­
филей температур атмосферы при на­
личии облаков (прибор был поставлен
Лабораторией реактивного движения).
3. Системы сбора информации, пред­
ставляющей собой систему с произ­
вольным порядком выборки, предназна­
ченную для сбора метеорологической
информации с подвижных и стационар­
ных пунктов, таких, как буи, шарызонды и метеостанции. (Система постав­
лена французским Национальным цент­
ром по исследованию космоса.)
4. Регистратора космической обста­
новки, представляющего собой мульти­
детектор, предназначенный для конт­
роля энергии электронной и протон­
ной составляющих потока солнечного
излучения
в
окрестности
спутника.
(Прибор
поставлен
фирмой
«Аэронутроник Форд».)

Кроме этих основных элементов
компоновки при разработке требова­
ний к конструкции космического аппа­
рата была учтена возможность уста­
новки ряда перспективных приборов.
В результате по мере развития техно­
логии конструкция спутника будет мо­
дифицирована. На перспективных аппа­
ратах «Тирос-N» планировалось доба­
вить пятый канал усовершенствован­
ного радиометра. Спутник «НОАА-Е»,
шестой космический
аппарат серии
«Тирос-N», представляет собой усовер­
шенствованный аппарат, предназначен­
ный для решения задач поиска и спа­
сения. Полезный груз «НОАА-Е» ис­
пользуется в соответствии с совмест­
ной программой США и Канады про­
ведения экспериментальной операции,
которая позволит получить инфор­
мацию для опознавания и опреде­
ления
местоположения
потерпевших
аварию самолетов и терпящих бед­
ствие судов. Спутник, находящийся
над соответствующим районом, сможет
принять сигналы тревоги и передать
информацию
спасательным
службам.
Бортовой процессор, поставленный На­
циональным центром по исследованию
космоса, позволит установить место­
положение" терпящего аварию объекта.
В программе принимает участие СССР.
В состав полезного груза спутника
«НОАА» входят приборы, предназна­
ченные для измерения обратного рас­
сеивания ультрафиолетового излучения
Солнца и альбедо Земли. Эти приборы
используются для измерений содержа­
ния озона, падающего и отраженного
излучений планеты.

Программа «ДМСП»
С середины 60-х годов министерство
обороны США осуществляло программу
«ДМСП» (англ. DMSP — Defense Meteo­
rological Satellite Program — военная
программа метеорологических спутни­
ков). В соответствии с этой про­
граммой система приполярных спутни­
ков находится под контролем органи­
зации ВВС США САМСО (англ.
SAMSO — Space and Missile Systems
Organization, Air Force Systems Com­
mand — Организация космических и ра­
кетных
систем,
Управление
систем
ВВС).
Космический аппарат «ДМСП» был
разработан отделением «Астроэлектро­
никс» фирмы «Рэдио корпорейшн оф
Америка», а основной комплект чувст­
вительных элементов поставлен фир­
мой «Вестингауз».
Задачей системы «ДМСП» являет­
ся снабжение метеорологической служ­
бы ВВС глобальной метеорологической
информацией в обеспечение военных

73

огда сильные ураганы «Давид» и
«Фредерик» обрушились на Кариб­
ское море и двигались на восток и
к побережью Мексиканского залива
в августе — сентябре 1979 г., сотни тысяч
жизней были спасены благодаря тому, что
на орбитах находились метеорологические
спутники. Данные, полученные с этих спут­
ников, позволили метеорологам определять
направление движения ураганов с большой
точностью и своевременно оповещать мест­
ное население об их приближении. В комп­
лекс спутников, осуществлявших наблюде­
ния в то время, входили геостационарные
спутники, функционирующие в соответствии
с программой глобальных атмосферных ис­
следований (ГАРП) 1978—1979 гг., направ­
ленной на изучение глобальных процессов,
приводящих к изменениям погоды и клима­
та, и, таким образом, способствующей де­
ятельности Всемирной службы погоды, ко­
торая ежесуточно проводит более 40 000
наблюдений. 147 стран — членов Всемирной
метеорологической организации и Между­
народного совета научных объединений при­
нимали участие в этом самом крупном
совместном эксперименте, который включал
наблюдения и измерения с борта судов,
самолетов, буев, шаров-зондов, метеороло­
гических ракет и спутников для слежения
за движением воздуха и влаги над каждым
районом земной поверхности. Целью иссле­
дований было определение практических
пределов предсказания погоды и, исходя
из этого, технического облика соответст­
вующей системы всемирного обзора. Спут­
ники, работающие в видимом и инфра­
красном диапазонах спектра, регулярно пе­
редавали дневные и ночные изображения
облачного покрова Земли. Эти изображения
позволили метеорологам опознавать, отсле­
живать и регистрировать сильные бури, со­
стояние снежных покровов, температуры
морской поверхности и атмосферы, ура­
ганы и тайфуны. Пять геостационарных
спутников
международной
системы
(см.
диаграмму внизу) включали три американ­
ских спутника «СМС»/«ГОЭС», один спут­
ник «Метеосат», изготовленный в Европе, и
один японский геостационарный метеоро­
логический спутник «ГМС», изготовленный в
США. На рисунке справа показано относи­
тельное расположение этих спутников и
границы областей измерений при различ­
ных углах обзора: при 10° — области связи;
при 20° — области информации об облач­
ности; при 30° — измерения скорости ветра
с точностью 5 м/с; при 40° — измерения ско­
рости ветра с точностью 2,5 м/с.

К

«ГМС»

Спутники на полярных орбитах

«СМС»/«ГОЭС»

«СМС»/«ГОЭС»

«СМС»/«ГОЭС»

«Метеосат»

Космическая часть про­
граммы ГАРП
В экспериментах по
программе ГАРП, прово­
димых с 1 декабря 1978 г.
по 30 ноября 1979 г.,
кроме спутников на поляр­
ных орбитах функциониро­
вали пять спутников на
геостационарной орбите.
«Метеосат-1», принадле­
жащий Европейскому
космическому агентству,
производил наблюдения из
точки над Гвинейским за­
ливом на долготе 0°. Два
спутника «СМС»/«ГОЭС»
были расположены прибли­
зительно на 75 и 135° з. д.
для наблюдений Северной
и Южной Америки и омы­
вающих их океанов.
Спутник «ГОЭС-1» нахо­
дился над Индийским
океаном на 60° в. д., япон­
ский геостационарный
метеорологический
спутник «Химавари-1» —
на 140° в. д.

Система «Метеосат»
1 Спутник «Метеосат».
2 Центральная станция.
3 Наземные станции
потребителей.
4 Океанский лайнер.
5 Гидрологическая
станция.
6 Судно (в системе
сбора информации).
7 Передающий буй.
8 Спутник на низкой
орбите.
Картины погоды переда­
ются (красные стрелки) на
Европейскую центральную
наземную станцию 2.
Скорректированные и
обработанные изображения
вместе с информацией от
систем АПТИ (автомати­
зированная передача изоб­
ражений) и УЭФАКС (кар­
тина погоды) распределя­
ются (синие стрелки)
через тот же спутник пот­
ребителям 3. Информация
с мест также собирается и
распространяется спутни­
ком (зеленые стрелки).

Космическая метеорология
операций в любом районе земного шара,
совершенствование технологии космиче­
ских метеонаблюдений с целью удовлет­
ворения требований министерства обо­
роны и тактической поддержки дей­
ствий министерства обороны непосред­
ственной передачей метеорологической
обстановки в отдельных районах.
В состав системы «ДМСП» входят
два спутника на солнечно-синхронных
полярных орбитах высотой 833 км,
каждый из которых оснащен метеоро­
логическими датчиками. На каждом
спутнике установлены приборы для по­
лучения изображений основного облач­
ного покрова, способные осуществлять
глобальный обзор Земли в видимом и
инфракрасном областях спектра. Каж­
дый спутник накапливает информацию
путем непрерывного поперечного скани­
рования в пределах полосы шириной
2960 км. В конечной форме инфор­
мация представляется либо в виде ма­
шинных распечаток по определенной
форме, либо в виде фотоизображений,
пригодных для непосредственного ви­
зуального анализа.
Выдача команд и управление спут­
никами осуществляются из пунктов,
расположенных на авиабазах Лоринг,
шт. Мэн, и Ферчайлд, шт. Вашингтон.
Эти пункты также принимают инфор­
мацию, записанную на магнитную лен­
ту на борту космического аппарата, ко­
торая передается системой спутнико­
вой связи в Центр глобальной метеоро­
логии ВВС на авиабазе Оффут, шт. Не­
браска. Она также передается непосред­
ственно со спутника «ДМСП» на аэро­
дромы ВВС и ВМС и на авианосцы,
дислоцированные по всему миру.

«Тирос-1»
Этот первый метеорологи­
ческий спутник, запущен­
ный 1 апреля 1960 г., пере­
дал метеорологам первые
изображения Земли. По­
верхность спутника была

76

камеры с диаметром види­
кона 1,27 см, большим
углом обзора (104°) и ма­
лым углом обзора (12°)
разнесены на 180° и
смонтированы на ободе.
Спутник успешно функцио­
нировал почти три месяца.

«Тирос-1»
«ИТОС-1»
Эксплуатационный метео­
рологический спутник вто­
рого поколения «ИТОС-1»
был выведен на орбиту
23 января 1970 г., а
11 декабря 1970 г. был за­
пущен спутник «НОАА-1»
(«ИТОС-А»). Спутники
«ИТОС»/«НОАА» функ­
ционировали на солнечно­
синхронной орбите; их
система ориентации
обеспечивала направлен­
ность датчиков на Землю,
которые осуществляли пол­
ный метеорологический
обзор суши и океанов.
«ИТОС-1» массой 313 кг
имел форму параллелепи­
педа с размерами 1,24 X
X 1,02 X 1,02 м. Размах
антенны 4,3 м. На спутни­
ке установлены две автома­
тические телевизионные
камеры для передачи
изображений и две усо­
вершенствованные теле­
визионные системы с диа­
метром видикона 2,54 см.

«Нимбус-1»

«ИТОС-1»

«Нимбус-1»
Спутник «Нимбус-1», пер­
вый из семи аппаратов
этого типа, запущенных
в период 1964 — 1978 гг.,
был выведен на орбиту
28 августа 1964 г. Боль­
шой автоматический
космический аппарат имел
систему стабилизации по
трем осям, так что его
датчики, включая инфра-

красный радиометр с высо­
кой разрешающей способ­
ностью, всегда были на­
правлены на Землю. Его
«крылья» размахом
3,35 м были покрыты
солнечными элементами.
Высота спутника 3,05 м,
диаметр 1,52 м. Интересно
сравнить его со спутником
«Лэндсат» (ст. 7).

«Тирос-N»

«Тирос-N»
Первый из планируемых
восьми спутников третьего
поколения, функциони­
рующих на полярных
орбитах, был запущен
13 октября 1978 г. Его
длина 3,66 м, масса 1418 кг.
Комплекс усовершенство­
ванных датчиков и приборов включает радиометр с
очень высокой разре­
шающей способностью,
инфракрасный зонд с высо­
кой разрешающей способ­
ностью, датчик протонов
и4-частиц высокой энергии
и датчик протонов и
электронов средней
энергии.

Система «СМС»/«ГОЭС»
Возможности
системы
«СМС»/
«ГОЭС» позволяют получать изображе­
ния Земли в дневное и ночное время,
передавать изображения, собирать и
транслировать информацию от назем­
ных пунктов накопления данных и ана­
лизировать
космическую
обстановку.
Однако наиболее важным свойством
геостационарных спутников, по-види­
мому, является их способность пока­
зывать в реальном масштабе времени
сильные возмущения погоды в различ­
ных масштабах их протяженности и
перемещений.
На диаграмме (с. 74—75) показаны
области обзора и линии связи двух
спутников «СМС»/«ГОЭС», расположен­
ных приблизительно на 75 и 135° з.д.
С этих позиций в поле их зрения на­
ходятся вся Северная и Южная Аме­
рика и омывающие их океаны.
В состав космического аппарата

покрыта солнечными эле­
ментами. «Тирос-1» мас­
сой 128 кг имел форму ко­
леса толщиной 0,56 м и
диаметром 1,07 м и вра­
щался на орбите подобно
колесу. Две телевизионные

Перспективный «Тирос-N»
Эти спутники длиной около
4,3 м и массой около
1724 кг еще более повы­
сят уровень метеорологи­
ческих исследований.
Среди приборов первого
образца этого спутника
будут антенны поиска
и спасения, которые позво­
лят опознать терпящие ава­
рию суда и самолеты в
отдаленных районах, опре­
делить их координаты и
вызвать средства спасения.

Перспективный «Тирос-N»

«СМС»/«ГОЭС» входят: работающий в
видимом и инфракрасном диапазонах
спектра радиометр с вращательным
сканированием для получения изобра­
жений с высоким разрешением в инфра­
красном диапазоне каждые 30 мин;
система связи для сбора и передачи
информации и подсистема регистрации
космической
обстановки.
Радиометр
развертывает изображения с запада на
восток в видимой области спектра по
восьми идентичным каналам и в инфра­
красной области спектра по двум до­
полнительным каналам. Разрешение в

видимых лучах составляет 0,8 км, в
инфракрасных лучах — 6,4 км.
Система сбора информации накап­
ливает и распределяет метеоданные,
полученные от отдаленных, обитаемых
или автоматических, пунктов сбора на
земле, в море или в атмосфере. К та­
ким пунктам относятся оснащенные
приборами буи, речные бакены, авто­
матические метеостанции, сейсмические
станции, станции оповещения о цунами
и суда. Стационарные наземные стан­
ции в отдаленных районах передают
информацию о землетрясениях, направ-

Космическая метеорология

Вверху. Инженер фирмы «Хьюз эйрк­
рафт» в Калифорнии проверяет скани­
рующее зеркало радиометра японского
геостационарного
метеорологического
спутника. Этот радиометр, изготовлен­
ный фирмой «Хьюз эйркрафт», позволя­
ет метеорологам получать изображения
каждые 30 мин круглосуточно.

лении и скорости ветра, влажности и
количестве осадков; речные бакены из­
меряют течения, уровни показателей
погоды, температуры; морские буи (ста­
ционарные и подвижные) измеряют при­
ливы и отливы, температуру воды и воз­
духа и предупреждают о возникнове­
нии цунами (огромных волн, вызван­
ных подводными землетрясениями).
На основе изображений, получен­
ных со спутников «СМС»/«ГОЭС», под­
готавливаются фотографические матери­
алы и оформляются результаты машин­
ной обработки. Уникальным свойством
информации с геостационарных спут­
ников является возможность получать
с записи ряда изображений (в видимом
и инфракрасном диапазонах) кинокадры
полного диска Земли за некоторый про­
межуток времени. Используя ручную и
машинную технологию, на изображе­
ниях прослеживают перемещения зон
облачности с целью определения ско­
рости и направления ветров.

«ГОЭС-D, -Е и -F»
Планируется запуск еще трех спут­
ников «ГОЭС» более совершенной кон­
струкции. На этих спутниках будет
установлен действующий в видимом
и инфракрасном диапазонах радиометр
с вращательным сканированием для
зондирования атмосферы, являющийся
усовершенствованной моделью радио­
метра, используемого
на спутниках

Вверху. На этом впечатляющем фото­
снимке,
полученном
со
спутника
«СМС-2», видны ураганы «Давид» и
«Фредерик», обрушившиеся на Кариб­

ское море и восточное побережье Се­
верной Америки в сентябре 1979 г.
Спутники позволили сделать заблаго­
временное оповещение.

системы
«СМС»/«ГОЭС».
Настоящий
радиометр предназначен для получения
изображений одновременно в видимом
и инфракрасном диапазонах спектра
с разрешающей способностью 0,9 км
в видимых лучах и 6,9 км в инфра­
красных лучах. Кроме того, прибор
будет получать радиометрическую ин­
формацию в полосе поглощения паров
воды и углекислого газа в атмосфере
Земли, что позволит определить трех­
мерную структуру атмосферы, ее тем­
пературу и влажность.

туры и распределяется по всему миру.
Спутниковая информация оказалась
особенно полезной в двух сферах ис­
следований. Во-первых, существуют об­
ширные районы Земли, из которых ме­
теорологическая информация, получен­
ная обычными средствами, поступает
очень редко. Это территории океанов
Северного и Южного полушарий, пу­
стынь и полярных областей. Спутни­
ковая информация заполняет эти про­
белы, выявляя крупномасштабные осо­
бенности из образований облаков. К
таким особенностям относятся штормо­
вые системы, фронты, наиболее значи­
тельные междуволновые впадины и греб­
ни, струйные течения, густой туман,
слоистые облака, ледовая обстановка,
снежный покров и отчасти направле­
ние и скорость наиболее сильных
ветров.
Во-вторых, спутниковая информация
успешно используется для слежения
за ураганами, тайфунами и тропиче­
скими штормами. Береговые и остров­
ные станции при отсутствии смежных
источников метеорологической инфор­
мации обычного типа могут в макси­
мальной степени использовать информа­
цию, поступающую от системы АПТИ, а
также информацию, обработанную и за­
писанную с помощью копировальных
схем. Спутниковая информация вклю­
чает данные о наличии и расположе­
нии атмосферных фронтов, бурь и об­
щего облачного покрова.
Однако метеорологи руководствуют­
ся не только спутниковой информа­
цией для заблаговременного оповещения

Выгоды
За последние 20 лет существенно
возросли количество, качество и надеж­
ность обзора с помощью спутников.
Начиная с 1966 г. Землю регулярно
фотографируют по крайней мере один
раз в сутки. Фотоснимки используют
в повседневной работе, а также поме­
щают в архивы, из которых они могут
быть извлечены для исследовательских
целей. Метеорологическая информация,
получаемая со спутников, неуклонно
приобретает все более важное значение.
В настоящее время она широко исполь­
зуется метеорологами и специалистами
по окружающей среде всего мира в по­
вседневной практике и считается почти
обязательной для проведения анализов
и краткосрочных прогнозов.
Метеорологическая информация со
всех частей света поступает в Нацио­
нальную службу контроля окружающей
среды с помощью спутников, располо­
женную в Вашингтоне, перерабатыва­
ется в материалы широкой номенкла-

77

Космическая метеорология

Вверху. «Диск Земли, сфотографирован­
ный со спутника «Метеосат-1», располо­
женного на геостационарной орбите над
Гвинейским заливом. Картина облачного
покрова видна на огромной площади.

Вверху. Операция контрольной проверки
спутника «Метеосат-1» с носовым обте­
кателем ракеты «Дельта-2914». Под
спутником расположен ракетный блок,
который переведет спутник с низкой
орбиты на геостационарную.

о приближающихся бурях. Например,
при обнаружении сильного урагана,
движущегося в направлении США, ВВС
и НОАА привлекают самолеты развед­
ки погоды для подтверждения спутни­
ковой информации и получения де­
тальных данных о метеорологической
обстановке в районе и в окрестностях
бури. Если ураган движется вблизи
США,
береговые
радиолокационные
станции держат его эпицентр под по­
стоянным наблюдением. Точная инфор­
мация о направлении и силе шторма
поступает в населенные пункты, рас­
положенные вдоль предполагаемого пу­
ти его следования. Используются и до­
полнительные источники информации —

78

суда, океанские буи и метеостанции,
расположенные на островах и по по­
бережью материка.
Начиная с 1966 г. с помощью
спутников «Тирос» осуществляется еже­
суточный обзор Земли, и за это время
не упущен ни один тропический шторм.
Обычно бури опознаются во время
развития, часто на расстояниях, пре­
вышающих нормальный радиус дейст­
вия разведывательных самолетов. В рас­
поряжении
большинства
учреждений,
прогнозирующих
тропические
бури,
имеется информация прямого считыва­
ния, поступающая от системы АПТИ в
инфракрасном диапазоне, и обработан­
ная информация с записи в видимом
и инфракрасном диапазонах. Все тро­
пические районы мира полностью конт­
ролируются с помощью спутниковой
информации, поступающей в Нацио­
нальную службу контроля окружающей
среды.
Инфракрасные изображения со спут­
ников «ИТОС»/«НОАА» могут быть
использованы
для
построения
карт
температуры морской поверхности боль­
шей площади и с большей частотой,
чем это возможно с помощью других
средств. Эта информация имеет прак­
тическое значение для мореплавания
и рыболовства, а также необходима
для прогнозов погоды.

Изображения, получаемые со спут­
ников, позволяют установить масштабы
и характер ледяных полей в Арктике
и антарктических морях, на Великих
озерах с недостижимой прежде часто­
той географического обзора.
Зондирование температуры атмосфе­
ры в мировом масштабе с помощью
спутников позволяет проводить более
полные и точные анализы, использу­
емые при прогнозах погоды, поскольку
таким
зондированием
охватываются
океаны и отдаленные районы, не под­
вергаемые зондированию обычными при­
борами. Непрерывное зондирование по­
могает измерять температурные гра­
диенты атмосферы с целью изучения
атмосферных явлений. Отдельные опе­
рации зондирования облегчают истолко­
вание
изображений,
полученных
со
спутников, обеспечивая корреляционные
данные в отдельных географических
точках.

Ожидаемые перспективы
Метеорологические спутники «Тирос»/«ЭССА»/«ИТОС»/«НОАА» на по­
лярных орбитах составили основное зве­
но программы метеоспутников США.
В настоящее время в эксплуатации на­
ходятся спутники серии «Тирос-N» и
«НОАА-6», которые являются ядром
системы глобального сбора метеоро­
логических данных со спутников. Они
удовлетворяют потребности США, став
надежной орбитальной системой, свое­
временно и регулярно передающей об­
зорную информацию. Развитие этой си­
стемы было подчинено достижению

Космическая метеорология
целей программы с наибольшей эконо­
мической эффективностью, в результате
чего постепенно и эффективно улуч­
шалось обслуживание с использованием
существующих приемных станций всего
мира. Эксплуатационная система треть­
его поколения «Тирос-N» обеспечит
дальнейшее совершенствование обзора,
а также обработки и распростране­
ния информации, получаемой с по­
лярных орбит, в соответствии с долго­
срочными целями Национальной экс­
плуатационной системы. Перспективный
спутник «Тирос-N» улучшит систему за
счет сбора дополнительных метеодан­
ных; кроме того, он сможет выпол­
нять задачи операций поиска и спасе­
ния.
Геостационарные
метеорологические
спутники станут более совершенными
благодаря оснащению последних моде­
лей спутников «ГОЭС» приборами для
зондирования
атмосферы.
Ожидается,
что информация о температурах и теп­
ловых градиентах в реальном масштабе
времени, полученная благодаря такому
зондированию,
повысит
вероятность

предсказания ожидаемых районов гроз
и шквалов.
В рамках международного сотрудни­
чества под эгидой Всемирной метеоро­
логической организации Япония, Евро­
пейское космическое агентство и СССР
запускают спутники, функционирующие
в соответствии с глобальным экспери­
ментом ФГГЕ. Японский геостационар­
ный спутник «Химавари-1» был запущен
14 июля 1977 г. и размещен над во­
сточной частью Тихого океана. Геоста­
ционарный спутник Европейского кос­
мического агентства («Метеосат») был
запущен 23 ноября 1977 г. и размещен
над восточной частью Атлантического
океана. Оба спутника были выведены
ракетами-носителями «Дельта», принад­
лежащими НАСА, с мыса Канаверал.
Эти геостационарные спутники до­
полняются функционирующими на по­
лярных орбитах спутниками серии «Тиpoc-N» и «НОАА-6», обеспечивающими
глобальную информацию, в которой
наибольший вес имеют данные для по­
лярных областей.
В итоге в настоящее время спутник

стал практически признанным инстру­
ментом метеорологов в большинстве
стран мира. Карты погоды, которые
вечером появляются на наших телеви­
зионных экранах, со всей очевидностью
свидетельствуют о ценности наблюдений
со спутников в обеспечение метеороло­
гических систем.
В настоящее время разрабатывает­
ся новая аппаратура для спутников,
предназначенная для зондирования ат­
мосферы Земли днем и ночью, в лю­
бую погоду, и это заслуга не только
США и СССР; большая и важная ра­
бота в этом направлении ведется в
странах Европы.
Развивающиеся страны также поль­
зуются плодами этих исследований, ко­
торые сделали возможным заблаговре­
менные предупреждения об ураганах,
шквалах, муссонах и ливнях, приводя­
щих к наводнениям. Такие страны, как
Япония, Индия и Китай, в настоящее
время разрабатывают собственные спе­
циальные приборы для «наблюдения
погоды». Большинство этих исследова­
ний все более расширяет границы
обзора Земли.

еловек
впервые
оценил
роль
спутников для контроля за со­
стоянием
сельскохозяйственных
угодий, лесов и исследования
других природных ресурсов Земли лишь
спустя несколько лет после наступления
космической эры. Начало было положено
в 1960 г., когда с помощью метеоро­
логических спутников «Тирос» были по­
лучены подобные карте очертания зем­
ного шара, лежащего под облака­
ми.
Эти первые черно-белые телевизион­
ные изображения давали весьма слабое
представление о деятельности человека,
и тем не менее на одном из них были
отмечены слабые пятна на снегу в
северной Канаде, которые оказались сле­
дами расчистки лесов.
Только с приходом человека в кос­
мос были полностью выяснены воз­
можности
наблюдения
относительно
мелких деталей на поверхности Земли
с высот более 160 км. В мае 1963 г.
астронавт Г. Купер во время полета
на корабле «Меркурий» поразил назем­
ный персонал сообщением о том, что
он видит дороги, строения и даже дым
из труб. Наземная служба управления
приняла это за галлюцинации!
Последующие полеты в космос под­
твердили наблюдения Купера. На цвет­
ных снимках, сделанных астронавтами
корабля
«Джемини»,
пролетающими
над территорией космического центра
на мысе Канаверал, были зафиксиро­
ваны изменения в городской застройке
и прогресс в сооружении новых дорог
в течение шестимесячного интервала
между полетами. На «Джемини-4» были
получены изображения дренажной си­
стемы в западном Техасе, а на ко­
рабле «Аполлон-6» были доставлены из
космоса
четкие
изображения полей
пшеницы.
На некоторых космических снимках
можно было выделить места выпаде­
ния дождя накануне вечером в засуш­
ливом районе Техаса, причем не по виду
мокрой земли, а по различным цвето­
вым оттенкам, связанным с «развитием
локонов» растительности.
Фотоснимки, полученные с корабля

Ч

80

«Аполлон-9»,
позволили
обнаружить
скопления снега в горном районе
штата Аризона, а также значительные
повреждения на площади 427 км2 в бас­
сейне р. Уошито (шт. Луизиана), вы­
званные наводнением.
Вскоре были разработаны новые тех­
нические средства, позволявшие повы­
сить качество наблюдений, были исполь­
зованы достижения в области военных
исследований по расширению возмож­
ностей обзора с высоколетящих раз­
ведывательных самолетов с помощью
различной кинофотоаппаратуры и элект­
ронных приборов.
Информация извлекалась из много­
спектральных изображений в видимом
и инфракрасном (ИК) областях спектра,
что давало возможность различать не­
значительные изменения ИК-излучения
на Земле, не воспринимаемые глазом
человека, но содержащие важную инфор­
мацию. Аппаратура наблюдения была
двух основных типов: камеры, заряжен­
ные пленкой, чувствительной только к
ИК-излучению, и радиометры, представ­
ляющие собой специальные радиоприем­
ники, настроенные только на длины
волн ИК-диапазона.
Например, на первых ИК-фотогра­
фиях, полученных с исследовательских
самолетов, можно было различать поля
с нормально развивающимися и пора­
женными болезнями сельскохозяйствен­
ными культурами. Участки здоровых
культур имели на фотоснимках ярко­
розовый или красно-белый цвет, а пора­
женных культур — сине-черный цвет.
При этом начало заболевания за­
частую удавалось обнаружить раньше,
чем фермеру на земле.
Многоспектральные датчики, широко
используемые в настоящее время на
спутниках наблюдения, основаны на
едином принципе: объекты и явления
на земной поверхности в общем слу­
чае можно распознать по энергии
излучения, которое они испускают или
отражают. Спектральная характеристи­
ка растительности иная, чем горной
породы, почвы или воды.
Эти различия регистрируются чув­
ствительными приборами на борту спут­

ника и могут быть преобразованы в зоны
различной (условной) окраски в преде­
лах исследуемой области. Такой вид
дистанционного зондирования поверх­
ности Земли оказался столь эффектив­
ным, что позволил опознавать области
выращивания отдельных сельскохозяй­
ственных культур и изменения их
спектральных характеристик, что дает
такую информацию, как плодородие
почвы, содержание влаги в почве, а также
пораженность растений болезнями или
насекомыми.
Первыми спутниками, предназначен­
ными для максимального использования
этих возможностей, были аппараты типа
«Лэндсат», разработанные для НАСА
фирмой «Дженерал электрик». Первые

Вверху. Подготовка спутника «Лэнд­
сат-3» в фирме «Дженерал электрик».
Это один из представителей растущего
семейства спутников, используемых для
наблюдения за состоянием сельскохо­
зяйственных культур и поиска место­
рождений минералов, нефти и пресной
воды.

Изучение Земли из космоса

Вверху. Этот безоблачный вид Италии,
Сицилии, Корсики и Сардинии составлен
из сорока шести инфракрасных изобра­
жений, полученных со спутника «Лэндсат-1» за четыре сезона в период 1972—
1973 гг. Красный цвет соответствует
районам со здоровой растительностью.
образцы спутников «Лэндсат» были за­
пущены на приполярные круговые ор­
биты высотой около 920 км, причем
наблюдаемые ими области суши и океа­
на смещались на запад из-за вращения

Земли. Параметры орбит таковы, что
один спутник может выдавать инфор­
мацию почти о любом районе мира
каждые 18 сут.
Изображения представляются в циф­
ровой форме и передаются на пара­
болические антенны наземных прием­
ных станций, где они записываются
на магнитофонную ленту для после­
дующего воспроизведения в виде цвет­
ных и черно-белых фотоотпечатков.
Спутник «Лэндсат-D», четвертый из
серии, осуществлял наблюдение Земли
с высоты более 640 км с помощью усо­
вершенствованных чувствительных при­
боров. Кроме многоспектрального раз­
вертывающего устройства типа исполь­
зуемых на первых трех спутниках
«Лэндсат» на этом спутнике был уста­
новлен датчик так называемого тема­
тического обзора, способный различать
объекты площадью до 800 м2 (ранее
возможности ограничивались площадью
около 5000 м2), что позволило потре­
бителям получать значительно более
детальную и своевременную инфор­
мацию.
Проект необычен тем, что является
первой
разработкой,
предназначенной
для применения на многоцелевом мо­
дульном космическом аппарате, который
предполагается возвратить с помощью
космического корабля «Спейс Шаттл»
для возможного восстановления и пов­
торного использования. Этот космиче­

ский аппарат состоит из модуля общего
назначения для выработки электроэнер­
гии, создания тяги, управления ориента­
цией, обеспечения связи и обработки
информации и конструкции для установ­
ки самых разнообразных полезных гру­
зов научного и прикладного назначения.

Картография
Одной из первых областей приме­
нения изображений земной поверхности,
полученных в соответствии с програм­
мой исследования природных ресур­
сов, была картография. В доспутнико­
вую эпоху карты многих областей, даже
в развитых районах мира, были состав­
лены неточно.
Изображения, полученные с по­
мощью спутника «Лэндсат», позволили
скорректировать и обновить некоторые
существующие карты США масштабом
1:250 000 и менее. Свежая информа­
ция позволила выявить развитие горо­
дов со времени выпуска последних
карт, изменения дорог и железнодорож­
ных путей. В СССР изображения, по­
лученные со станции «Салют», оказались
Внизу. Вид лесных пожаров в северной
Австралии с борта космического корабля
«Аполлон-7» с высоты 240 км. В настоя­
щее время спутники регулярно наблюда­
ют за поверхностью Земли и предупре­
ждают о засухах и лесных пожарах.

81

Изучение Земли из космоса
незаменимыми для выверки железно­
дорожной трассы БАМ.
Изображения со спутников также
были использованы для построения
подробных карт, необходимых при стро­
ительстве дорог, прокладке железнодо­
рожных путей и ирригационных кана­
лов. Появилась возможность составлять
карты подводного рельефа, например
коралловых рифов, представляющих по­
тенциальную опасность для морепла­
вания.
До появления спутников не суще­
ствовало карт более чем половины тер­
ритории Азии, Африки и Латинской
Америки в масштабе крупнее 1:1 000 000.
С помощью спутника «Лэндсат» стало
возможным быстро и дешево составить
отсутствующие карты и с приемлемой
точностью исправить существующие, а
также выявить районы, для картогра­
фирования которых требовалось полу­
чить изображения с более высоким
разрешением с самолетов.
Основным фактором снижения стои­
мости картографирования является вы­
сокая скорость космической съемки по
сравнению с другими методами. Напри­
мер, план создания новой геологической
карты Египта в масштабе 1:1 000 000
за десять лет при затратах 2,4 млн. долл,
методом черно-белой аэрофотосъемки
был изменен, когда стало ясно, что с
помощью спутника «Лэндсат» удастся
получить втрое более детальную геогра­
фическую картину и вдвое сократить
сроки при значительно меньшей стои­
мости.

Сельское хозяйство
В середине 70-х годов НАСА, ми­
нистерство сельского хозяйства и На­
циональное управление по исследо­
ванию океанов и атмосферы НОАА
(англ. NOAA — National Oceanic and
Atmospheric Administration) приняли ре­
шение провести совместный экспери­
мент по демонстрации возможностей
спутниковой системы в прогнозирова­
нии урожая важнейшей сельскохозяй­
ственной культуры — пшеницы.
В задачи исследования входил рас­
чет полной площади посевов пшеницы
на основе информации, полученной
со спутников «Лэндсат», и сопоставле­
ние результатов с возможной урожай­
ностью, прогнозируемой на основе прош­
лой метеоинформации в периоды между
жатвами. Спутниковые наблюдения, ока­
завшиеся на редкость точными, в даль­
нейшем были распространены на другие
сельскохозяйственные культуры.
Используя полученные со спутника
«Лэндсат» изображения долины Импириал-Валли в Калифорнии, исследовате­
ли, затратив 40 человеко-часов, иден­

82

тифицировали более 25 отдельных куль­
тур на 8865 полях. Эти наблюдения
охватывали территорию общей пло­
щадью 185 150 га, а среди различае­
мых культур были злаки, кукуруза,
соевые бобы, сорго, овес, травы (четыре
вида), салат, горчица, томаты, морковь
и лук. Ученые различали влажные за­
сеянные поля и голую землю на пло­
щадях до 4,5 га. Предполагается, что
чувствительные приборы, установленные
на перспективных спутниках «Лэндсат»,
будут иметь разрешающую способность,
обеспечивающую получение подобных
характеристик на площадях до 0,45 га.
Такие возможности позволят осу­

Вверху. Макет спутника «Лэндсат-D»,
разработанного
для
НАСА
фирмой
«Фэрчайлд» и отличающегося новым ти­
пом модульной платформы. Один из ос­
новных приборов — датчик тематиче­
ского обзора, созданный фирмой «Хьюз
эйркрафт».

ществить глобальное наблюдение про­
изводства продуктов питания, которое
поможет человечеству избежать опас­
ности недостатка продовольствия. По
одной из оценок, повышение на 25%
точности предсказания урожаев пшени­
цы в зарубежных странах обеспечит

Изучение Земли из космоса
Датчики
На диаграмме показано,
каким образом чувстви­
тельные приборы на борту
спутника «Лэндсат-D»
получают информацию.
Свет и тепло, отраженные
или испускаемые сушей
или океаном, принима­
ются на избранных дли­
нах волн. Каждый диа­
пазон частот от видимого
до дальней области инфра­
красного света содержит
определенную информацию
о живой и неживой при­
роде. Датчики «настраи­
ваются» на длины волн,
соответствующие расти­
тельности, почве, воде и
другим объектам по­
верхности, и благодаря
этому способны регистри­
ровать (посредством пов­
торных наблюдений)
любые изменения их
свойств. На борту спутника
«Лэндсат-D» имеется
также многоспектральное
развертывающее устрой­
ство с разрешающей спо­
собностью 80 м и четырьмя
каналами, аналогичное дат­
чикам, установленным
на спутниках «Лэндсат-1
и -2». На диаграмме срав­
ниваются рабочие диапа­
зоны длин волн спутников
«Лэндсат-1, 2- и -3» и
спутника «Лэндсат-D».

США прибыли в размере 200 млн. долл,
и устранит многие трудности, связан­
ные с недопроизводством или перепро­
изводством.
Исследователи также сосредоточили
внимание на возможностях достиже­
ния лучшего использования ресурсов
сельскохозяйственных культур и леса.
Благодаря регулярным наблюдениям со
спутников можно установить наилуч-

Датчик тематического
обзора
1 Модуль электронного
оборудования.
2 Умножитель.
3 Элементы системы
терморегулирования.
4 Радиатор.
5 Холодная фокальная
плоскость.
6 Защитная оптика.
7 Основная фокальная
плоскость.
8 Основное зеркало.
9 Телескоп.
10 Вторичное зеркало.
11 Сканирующее зеркало.
12 Блок электропитания.
Полоса 1 (0,45—
0,52 мкм) — оценка каче­
ства воды и картирование
лесных хозяйств; полоса 2
(0,52—0,60 мкм) — полоса
отражения зеленого цвета:

полоса 3 (0,63—
0,69 мкм) — полоса погло­
щения хлорофилла (ана­
лиз спектральных портре­
тов); полоса 4 (0,76—
0,90 мкм) — измерение
биомассы и выявление
пораженных болезнями
растений (верхнее ограни­
чение 0,9 мкм позволяет
избежать полосу частот по­
глощения воды); полоса 5
(1,55—1,75 мкм) —
изучение влажности почвы
и геологические наблю­
дения (позволяет отличать
снег от облаков); поло­
са 6 (10,4—12,5 мкм) —
измерение содержания вла­
ги и геохимическая клас­
сификация; полоса 7
(2,08—2,35 мкм) —
изучение застройки го­
родов.

шие сроки посева и жатвы, обеспе­
чивающие максимальный урожай, путем
контроля состояния почвы и содержа­
ния влаги; в период роста можно про­
вести инвентаризацию культур и за­
благовременно оповестить о засухе,
наводнениях и эрозии.
Подобного рода сельскохозяйствен­
ное инспектирование позволило бы про­
вести инвентаризацию на территории
тропиков, потенциально пригодной для
земледелия после расчистки, и полу­
чить информацию о плодородных и
засушливых районах, которые можно
сделать плодородными посредством ир­
ригации.
Потенциальные возможности спут­
ников «Лэндсат» столь велики, что,
используя их совместно с быстродей­
ствующими вычислительными машина­
ми на Земле, можно за считанные
часы провести инвентаризацию сельско­
хозяйственных культур целого региона.
В конечном итоге с помощью вычис­
лительных машин строится карта мест­
ности,
указывающая
размещение
и
площадь, занимаемую каждой культу­
рой, с вероятностью более 90%.

лили не только выявить районы, при­
годные для земледелия, но и препо­
дали ценный урок. С помощью спут­
ника была обнаружена область непра­
вильной формы с растительностью, ко­
торая выделялась на фоне окружающей
выжженной земли. Оказалось, что это
ранчо, где правильная организация хо­
зяйства предотвратила оголение земли
скотом.
Как и на любых полузасушливых
землях, в данном случае периодичность
выпаса и другие формы содержания
домашнего скота могут предотвратить
вторжение пустыни и бесплодие.
Другими словами, система наблюде­
ния за естественными угодьями из кос­
моса позволила установить наилучшие
сроки выгона крупного рогатого скота
на пастбища. Были подготовлены планы
предотвращения чрезмерного выпаса и
освоения новых районов для пастбищ;
стало возможным оценить дополни­
тельные ассигнования, требуемые для
улучшения территорий угодий путем
дренажа, ирригации, посевов и приме­
нения удобрений.

Лесное хозяйство
Как и в предыдущем случае, исполь­
зование
информации
со
спутников
«Лэндсат» выявило ее неоспоримые
преимущества при оценке объема строе­
вого леса на обширных территориях лю­
бой страны. Стало возможным управлять

Естественные угодья
Примером использования дистанци­
онного наблюдения для решения наи­
более трудных проблем человечества
является случай с африканской пре­
рией к югу от Сахары.
Несколько стран, расположенных на
этой территории, обратились с прось­
бой осуществить ее обзор со спутника
«Лэндсат» с целью облегчить послед­
ствия затянувшейся засухи. Изображе­
ния, полученные со спутника, позво­

Вверху. Техники проверяют апертуру
многоспектрального
развертывающего
устройства, прикрывая кожухом отража­
тельное зеркало и оптику телескопа,
которые обеспечивают получение изо­
бражений в отраженных лучах ин­
фракрасного и видимого диапазонов.

83

Изучение Земли из космоса
Функциональное
построение спутника
«Лэндсат-D»
1 Геосинхронный спутник
связи.
2 «Лэндсат-D»
(«Лэндсат-4»), высота ор­
биты 705 км.
3 Наземная станция (за
пределами США).
4 Наземная станция
Центра им. Годдарда.
5 Наземная станция
спутника «ТДРС».
6 Спутник «ТДРС».
7 Спутник «Навстар».
На спутнике «Лэндсат-D»
установлена широко­
полосная система связи,
способная функциониро*
вать через спутниковую
систему «ТДРС» и непо­
средственно с наземными
станциями США и за ее
пределами. Кроме много­
спектрального развертыва­
ющего устройства на
спутнике действует датчик
тематического обзора,
относящийся к третьему
поколению точных многоспектральных приборов
для изучения природных
ресурсов Земли с борта
низкоорбитальных спут­
ников. Для спутника
«Лэндсат-D» разработан
семиканальный радио­
метр, обеспечивающий
получение изображений
поверхности Земли с раз­
решением 30 м.

процессом вырубки леса и при необхо­
димости давать рекомендации по изме­
нению контуров района вырубки с точки
зрения наилучшей сохранности леса.
В развивающихся странах повышает­
ся осознание необходимости разумного
использования лесных ресурсов не толь­
ко с целью удовлетворения потребнос­
тей в строевой древесине, но и для со­
хранения экологического равновесия и
предотвращения эрозии, засорения пло­
тин илом и загрязнения прибрежных
вод. В Бразилии изображения со спут­
ника «Лэндсат» использовались при
реализации программы контролируемой
вырубки лесов в бассейне реки Ама­
зонки для различных целей, включая
расчистку пастбищ для крупного рога­
того скота. Земледельцам предоставля­
ются правительственные дотации на
валку леса на площади, составляющей
до трети их участков, и систематиче­
ское использование изображений со
спутника «Лэндсат» оказалось един­
ственным экономичным способом кон­
троля выполнения условий соглашения
с правительством, а также контроля и
регулирования объема работ.
Благодаря изображениям со спут­
ников стало также возможным быстро
оценивать границы лесных пожаров,
особенно «коронообразных», характер­
ных для западных областей Северной
Америки. При обзоре территории Ка­
нады спутником «Лэндсат» было заре­
гистрировано 42 очага огня в северной
части провинции Саскачеван, что позво­
лило оценить масштабы опасности.

84

Океанография
Кроме
фотографирования
океанов
различные спутниковые системы позво­
ляют получать информацию непосред­
ственно с моря. Автоматические океан­
ские буи могут измерять местные тем­
пературы воздуха и поверхности воды,
температуру, давление и содержание
соли на глубине, высоту волн и скорость
поверхностных течений. Эта информа­
ция, переданная по команде на спут­
ник, записывается и ретранслируется
на одну из наземных станций для
оперативного распространения.
В настоящее время можно получать
информацию о состоянии моря непо­
средственно со спутника методами мик­
роволновой радиолокации (обратное рас­
сеяние).
Возможности
исследования
океана таким методом были продемон­
стрированы на примере «Сисат-1», за­
пущенного НАСА в июне 1978 г. с базы
ВВС Ванденберг. Несмотря на то что
спутник функционировал всего 4 мес,
он охватывал наблюдением более 95%
акватории мирового океана каждые 36 ч
и, таким образом, за одни сутки про­
изводил больше измерений, чем раньше
получали за десятки суток научных
наблюдений.
С орбиты высотой 805 км спутник
«Сисат» направлял свои пять приборов
на океаны и, совершая ежесуточно 14
оборотов вокруг Земли, наблюдал ее по­
верхность сквозь туман, дождь, снег
и темноту. Подобно человеческому гла­
зу, воспринимающему видимый диапа­
зон спектра с длинами волн 4000—

7000Ä 1, микроволновые приборы «ви­
дят» в радиодиапазоне с частотами
1000—300 000 МГц, что соответствует
длинам волн от 30 до 0,1 см. Такие
приборы дают информацию, которая
может быть преобразована в темпера­
туру морской поверхности, скорость
и направление ветра и количество воды
в атмосфере. Они также позволяют
получать изображения океанских волн,
ледяных полей, айсбергов и ледовых
путей (линейных открытых пространств
во льду, по которым могут проходить
суда), а также характеристики при­
брежных участков морей.
Океанские течения часто искривля­
ются, меняют курс и размеры. Напри­
мер, Эль Нино, теплое течение в юж­
ном направлении у берегов Эквадора,
по сообщениям НАСА, в отдельные
годы может распространяться вдоль бе­
регов Перу до 12° ю.ш. Когда это
случается, планктон и рыба гибнут в
огромных количествах, нанося непопра­
вимый ущерб рыбным промыслам мно­
гих стран. Большие концентрации одно­
клеточных морских организмов Dino­
flagellates повышают смертность рыбы,
возможно, из-за содержащихся в них
токсинов.
Вода приобретает красный цвет,
подобно «красным приливам» у берегов
южной Калифорнии и западной Фло­
риды. Наблюдение за океанами со
спутников помогает выявить «капризы»
таких течений и дать полезную инфор1

Ангстрем — единица длины, 1 А =

10-10 м.

Вверху. Спутник «Сисат-1» в обтекателе
полезного груза ракеты-носителя «Ат­
лас-Аджена», который вывел его на при­
полярную орбиту в июне 1978 г. Пока­
зана стыковка спутника с второй сту­
пенью носителя.

Изучение Земли из космоса

Вверху. Изображение р. Волги, получен­
ное с борта спутника «Лэндсат-1» с вы­
соты 914 км. Водохранилище, созданное
плотиной у г. Волгограда (внизу), про­
тянулось на 320 км вверх по течению,
захватывая г. Саратов. К востоку от
реки простирается степь с развитым
земледелием; правый, более высокий,
берег перерезан реками и ручьями.

мацию тем, кто в ней нуждается.
Рыбаки Тихого океана используют
информацию со спутников по распо­
ложению тепловых границ в океане,
у которых обычно скопляются лососе­

вые рыбы и тунец благодаря высокому
содержанию корма в воде. По оценке
НАСА, экономия топлива в сочетании
с «дополнительным уловом» за счет
использования информации со спутни­
ков, полученной в инфракрасном диа­
пазоне, дает ежегодную прибыль в раз­
мере 2,44 млн. долл.
Прибыль также была получена бла­
годаря спутникам, поставляющим ин­
формацию о постоянно меняющемся
пути течений Гольфстрим и Гольфлуп.
В 1975 г. семь танкеров, принадлежа­
щих фирме «Эксон», использовали спут­
никовую информацию о течении Гольф­
стрим для выбора рациональных марш­
рутов. Экономия топлива для всего

флота фирмы, состоящего из 15 тан­
керов, была оценена в сумму около
360 000 долл. В настоящее время фирма
использует спутниковую информацию
для всех судов, курсирующих по мар­
шрутам восточного побережья.
Что касается глубоководных наблю­
дений, то современные чувствительные
приборы спутников «Лэндсат» способны
«видеть» при чистой воде на глубине
до 20 м. В Карибском море это, на­
пример, позволило составить карту ра­
нее неизвестных мелей.
В СССР проводятся исследования
океанов с борта станций «Салют», а
также со спутников, производящих из­
мерения электромагнитного излучения
морской поверхности в видимом, инфра­
красном и микроволновом диапазонах.
Первым таким спутником был «Кос­
мос-1076», запущенный 12 февраля
1979 г. на близкую к круговой орбиту
с высотами перигея и апогея 637 и
666 км и наклонением 81,5°.
Исследования подобного рода при­
водят к созданию систем наблюде­
ния, в которых с помощью различных
типов спутников собирается информа­
ция о поверхности суши и океана с
целью лучшего использования природ­
ных ресурсов.
К середине 80-х годов планируется
оснастить предлагаемую Европейским
космическим агентством спутниковую
систему исследования природных ресур­
сов Земли такими чувствительными
приборами, как многоспектральное ви­
деоконтрольное
устройство
цветного
изображения,
предназначенное
для
съемки карт в инфракрасных лучах;
радиолокационная установка с перемен­
ной апертурой и радиометр с полу­
чением изображений. Эти приборы пре­
доставят информацию о
1) прибрежных загрязнениях,
2) сохранении и использовании рыбных
запасов,
3) прокладывании маршрутов судов с
учетом океанских течений,
4)
учете силового воздействия волн
при проектировании сооружений в от­
крытом море и электростанций, исполь­
зующих энергию волн,
5) картировании полярных шапок, тем­
ператур океана и ветров с целью луч­
шего предсказания изменений климата
и погоды.

Ледовая разведка
Использование спутников для целей
обзора облегчило задачу прокладывания
курса морских судов. При эксплуатации
советского атомного ледокола «Сибирь»
была использована информация с че­
тырех типов спутников для составле-

85

Изучение Земли из космоса

Вверху.
Изображение
геологической
структуры и топографической изменчи­
вости окрестностей Милфорд-Хейвен в
Уэльсе, полученное с помощью радиоло­
катора с переменной апертурой с борта
спутника «Сисат-1». Подобные изобра­
жения позволяют также получать ин­
формацию о состоянии моря.

Вверху. Этот гигантский айсберг был
зафиксирован
спутником
«Лэндсат»
31 января 1977 г. в конце 2900-километ­
рового путешествия у берегов Антаркти­
ки в направлении открытого моря на
востоке Южной Америки. Айсберг вре­
менно сел на мель вблизи оконечности
п-ова Палмер.
ния наиболее безопасных и экономич­
ных путей в северных морях. В одном
из таких плаваний ледокол прошел путь
от Мурманска до Берингова пролива.
Получаемая с навигационного спут­
ника «Космос-1000» информация ис-

86

пользовалась в вычислительной машине
корабля для определения точного место­
положения. Со спутников «Метеор» по­
ступали изображения облачного покро­
ва и прогнозы снежной и ледовой
обстановки, что позволило выбирать
наилучший курс. С помощью спутника
«Молния» поддерживалась регулярная
связь корабля с базой.
Навигация судов в холодных морях
полностью зависит от знания свойств,
распределения, разнообразия и пове­
дения льда и айсбергов. Для составле­
ния прогнозов необходима информация
о температурах воздуха и моря, выпа­
дении осадков, ветрах и течениях.
Сведения о толщине льда на озерах
и реках, а также о ледовой обстановке
на море можно получить со спутников
с помощью инфракрасных датчиков в
условиях отсутствия облачности. Пас­
сивная микроволновая радиометрия, повидимому, станет основой всепогодных

систем, а фотографирование с высоким
разрешением — средством контроля со­
стояния побережья и прибрежных вод.
Одно из наиболее впечатляющих
изображений гигантского айсберга было
получено с борта спутника «Лэндсат-1»
во время его полета над Антарктидой
31 января 1977 г. По форме похожий
на ботинок, а по размерам близкий к
о-ву Роде, айсберг кажется покоящим­
ся в заливе, но в действительности он
находится в открытой воде и временно
сел на мель севернее о-ва Джеймса
Росса. Слева на изображении виден
п-ов Палмер, выступающий в море
Уэделла в направлении Южной Америки.
Этот крупный айсберг впервые был
замечен на фотографиях, полученных
метеорологическими
спутниками
в
1971 г., а поиск в архивах более ран­
них изображений позволил выяснить,
что впервые айсберг появился на фото­
графиях, полученных со спутников в
марте 1967 г. По ним было установлено,
что айсберг образовался у берега
Принцессы Марты из ледяной косы,
которую еще можно увидеть на некото­
рых картах Антарктиды, хотя теперь
она больше не существует; айсберг был
отколот либо под действием ветров,
либо при столкновении с другим айс­
бергом.
В течение нескольких лет 2900-километровое путешествие этого айсберга
вдоль побережья постоянно контролиро­
валось из космоса. В августе 1975 г.
он врезался в шельфовый ледник Лар­
сена и отколол другой огромный айс­
берг размерами 21X58 км. Затем он
временно сел на мель у оконечности
п-ова Палмер. Ожидалось, что айсберг
будет медленно дрейфовать за пределы
Антарктических морей и, войдя в теп­
лые воды, постепенно распадется.

Нефтяные загрязнения
Капитан танкера, который считает
возможным отмывать резервуары в при­
брежных водах, в будущем, вероятно,
вступит в борьбу со спутниками, которые
пристально наблюдают за его антиоб­
щественной деятельностью. В отличие
от плохой видимости нефтяных пятен
с самолетов, обзор с которых в любом
случае
ограничен
узкими
полосами
океана из-за малой высоты, эти пятна
эффективно выявляются спутниками в
глобальном масштабе, за исключением
районов с устойчивой низкой облач­
ностью. Для этих целей спутниковые
датчики измеряют потоки солнечного
света,
отраженного
от
поверхности
океана.
Излучение пролитой нефти резко
отличается от излучения обычной оке-

Изучение Земли из космоса
анской воды в близком к ультрафиоле­
товому диапазоне длин волн порядка
3800 Ä и близком к красному диапазоне
порядка 6000 Ä. Поляризация в отра­
женном свете от нефтяных пятен также
указывает на резкое отличие.
Можно не только различать легкие
и тяжелые нефтяные фракции в одном
пятне (легкие имеют более светлый
оттенок), но и оценивать объем нефти
на основе повторных наблюдений; знание
типа и качества нефти поможет опре­
делить его месторождение.

Загрязнение воздуха
С изменениями циркуляции в атмо­
сфере (и соответственно метеорологи­
ческими наблюдениями со спутников)
тесно связана проблема загрязнения
воздуха. Ежегодно выбросы промышлен­
ных предприятий, выхлопы автомобилей
и другие источники образуют сотни
миллионов тонн токсичных газов. Обла­
ка смога над Лос-Анджелесом и дру­
гими городами отчетливо видны на фо­
тографиях, полученных из космоса.
Удивительное заключается в том,
что, несмотря на ежегодные выделения
огромных масс окиси углерода, стабиль­
ного роста ее концентрации не проис­
ходит. Следовательно, должен сущест­
вовать некий природный механизм для
удаления образующегося газа.
Глобальное картирование областей
атмосферы с высокой, низкой и сред­
ней концентрацией газа осуществляет­
ся
корреляционным
интерферомет­
ром — оптическим прибором, способным
обнаруживать незначительные количе­
ства газообразных компонентов. Пред­
полагается, что благодаря монотонному
сканированию в течение длительных
периодов времени прибор позволит вы­
явить
механизм
изменения
состава
газа.
Пока этот механизм не познан,
невозможно предсказать, возрастет ли
в будущем концентрация окиси угле­
рода и если возрастет, то насколь­
ко.
Вызывает также опасение повсе­
местное возрастание количества дву­
окиси углерода в атмосфере из-за гло­
бальных масштабов сжигания ископае­
мых топлив. Как выразился д-р Глен
Уэрт, руководитель работ по планиро­
ванию в области энергетических иссле­
дований Ливерморской лаборатории близ
Сан-Франциско, это производит эффект
накрывания Земли все более толстым
одеялом, которое продолжает пропус­
кать солнечный свет, но снижает от­
ражение теплового излучения обратно
в космос и, таким образом, способ­
ствует накоплению тепла у поверх-

Эксперимент по изучению
аэрозолей и газов в стратосфере
1 Механизм раскрытия
панелей солнечных бата­
рей.
2 Опора устройства про­
тивовращения (4 шт.).
3 Солнечный датчик № 3.
4 Сканирующий диск А.
5 Телеметрические ост­
ронаправленные антенны В
диапазона S.
6 Магнитометр.
7 Фотометр.
8 Солнечные датчики: № 4

на лицевой стороне, № 5
на противоположной сто­
роне.
9 Информационная остр о направленная антенна А с
частотой ~2000 МГц.
10 Вентиляционная па­
нель (на невидимой сто­
роне).
11 Радиатор системы тер­
морегулирования.
12 Солнечный датчик № 2.
13 Штепсельный разъем.
14 Раскладные солнеч­
ные батареи.

ности. «Если экстраполировать совре­
менные темпы сжигания ископаемых
топлив, то к 2025 г. температура Земли
теоретически вполне может повыситься
на 5,5° С. Это не может не вызывать
беспокойства, поскольку, повышение тем­
пературы даже на доли градуса при­
водит к изменениям климата».
Самые плодородные земли могут
превратиться в пустыни, а бесплодные
районы стать источниками производ­
ства сельскохозяйственных культур.
Вопреки ожиданиям не все резуль­
таты исследований удручают. Например,
некоторые из них свидетельствуют о
том, что окись углерода инициирует
сложную совокупность химических реак­
ций, которые могут привести к обра­
зованию животворного озона в нижних
слоях атмосферы, а точнее в тропо­
сфере на высотах 10—15 км.
Таким образом, важно то, что уче­
ные постоянно следят за самыми
различными
воздействиями
загрязня­
ющих веществ на атмосферу в гло­
бальном масштабе, и в этом деле
ключ к решению проблем помогают
найти спутники.
Хорошо известно, что солнечный
свет, влага и осадки меняют характер,

Выбросы промышленных
предприятий могут при­
вести к чрезмерному скоп­
лению аэрозолей и газа
в стратосфере, вызы­
вающему отрицательные
изменения погоды и кли­
мата Земли. Беспокойство
по этому поводу заставило
ученых обратиться к
исследованиям с помощью
специализированных
спутников. Стратосфера
начинается от верхней
границы облаков на высо­
те ~12 км и простирается
до высоты ~50 км. Со­
держащийся в ней озон
предохраняет нас от
пагубного воздействия
ультрафиолетового из­
лучения Солнца. Страто­
сфера содержит также слой
аэрозолей — мелких
частиц или капель жид­
кости, который находится
ниже эоны максимальной
концентрации озона. Для
исследования этих обла­

стей НАСА запустило в
1979 г. спутник «Экспло­
рер-В» массой 147 кг,
обращающийся по круго­
вой орбите высотой 600 км.
Он был оснащен прибора­
ми, обеспечивающими
проведение эксперимента
по изучению аэрозолей и
газов в стратосфере.
Специальный фотометр
«смотрел» на Солнце
сквозь стратосферные газы
и аэрозоли при входе спут­
ника на теневую сторону
Земли и выходе из нее.
Каждые 24 ч фотометр
«наблюдал» 15 восходов и
15 закатов и регистриро­
вал появляющийся или
блекнущий свет в четырех
цветовых диапазонах ча­
стот. Эта информация
преобразовывалась с
целью определения кон­
центрации озона и аэро­
золей. Четыре цветовых
диапазона соответствовали
длинам волн 1,0, 0,60, 0,45
и 0,38 мкм, т.е. от ближ­
него инфракрасного до го­
лубого.

количество и распределение загрязня­
ющих веществ в воздухе. Наблюдения
со спутников позволяют не только
точно указать концентрацию загрязне­
ний в данной точке, но также тенден­
ции их распространения и связь с
местными погодными условиями.
Одной из наиболее важных областей
исследований с помощью спутников
является часть стратосферы, содержа­
щая слой озона, который предохраняет
Землю и ее обитателей от пагубного
действия ультрафиолетового излучения
Солнца.
Стратосфера,
простирающаяся
от
верхней границы облаков до высоты
около 50 км, содержит также слой
пылеобразных частиц и мелких жидких
капель (аэрозолей), который находится
ниже зоны максимальной концентра­
ции озона. Реактивные самолеты явля­
ются постоянным источником поступ­
ления аэрозолей и газов непосред­
ственно в атмосферу; даже фторуглеводороды, используемые как рабочий
газ в аэрозольных распылителях, в конце
концов оказываются там. По этой при­
чине в США было запрещено приме­
нение фторуглеводородов в аэрозольных
распылителях, но им пока не найдено

87

огда потребовалось по-новому взгля­
нуть на нашу планету с точки зре­
ния проблем, связанных с истощени­
ем природных ресурсов, увеличением
численности населения и загрязнением окру­
жающей среды, ученые нашли выход в со­
здании спутников для исследования природ­
ных ресурсов Земли. Только из космоса
можно одновременно собрать глобальную
информацию о состоянии атмосферы и
океанов, сельском хозяйстве и геологии,
о результатах деятельности человека, не­
прерывно изменяющей условия жизни на
Земле (увы, не всегда в лучшую сторону!).
Первыми спутниками, сконструирован­
ными специально для этих целей, были
спутники
«Лэндсат»,
изготовленные
для
НАСА фирмой «Дженерал электрик». Прин­
цип действия спутников основан на том, что
любое природное образование испускает,
поглощает и отражает присущее только ему
электромагнитное излучение, что позволяет
получить его характерный спектральный
портрет.
По
регистрируемым
специаль­
ными телевизионными камерами и радио­
метрическими развертывающими устройст­
вами на борту спутника спектральным порт­
ретам природных образований можно су­
дить о видах и состоянии сельскохозяйст­
венных культур, геологической структуре,
типах горных пород, качестве почвы, содер­
жании влаги в земле, распределении воды
по поверхности и распространении загряз­
нений от промышленных предприятий. Изо­
бражения представляются в цифровой фор­
ме и передаются на параболические антенны
наземных приемных станций, где они запи­
сываются на магнитную ленту и хранятся
для последующего преобразования в цвет­
ные или черно-белые снимки.
Спутник «Лэндсат» способен восприни­
мать информацию как с океанов, так и с су­
ши, а «Сисат» — в основном с моря.
Восемьдесят семь процентов пресной
воды на Земле сосредоточено в полярных
шапках. Огромные скопления рыб кишат
в морях, некоторые виды обитают в райо­
нах, где температура меняется не более чем
на два градуса, причем эта разница улавли­
вается таким спутником, как «Сисат». С ор­
биты высотой 800 км «Сисат» направлял
свои пять приборов на океаны и, совершая
ежедневно 14 оборотов вокруг Земли, про­
изводил наблюдения сквозь туман, дождь,
снег и темноту. Подобно человеческому
глазу, воспринимающему видимый диапазон
спектра с длинами волн 4000— 7000 Ä, мик­
роволновые приборы «видят» в радиодиа­
пазоне с частотами 1000—300 000 МГц.
Информация, поступающая от таких при­
боров, может быть преобразована в темпе­
ратуру морской поверхности, скорость и
направление ветра и количество воды в ат­
мосфере. Они также позволяют получать
изображения океанских волн, ледяных по­
лей, айсбергов и ледовых путей — прямо­
линейных открытых пространств во льду,
по которым могут проходить суда.
Всего было запущено четыре спутника
«Лэндсат» и один «Сисат». Из них только
«Лэндсат-3»
продолжает
функционировать.
Запуск спутника «Лэндсат-4» состоялся 16
июля 1982 г. На этом спутнике, созданном
фирмой «Фэрчайлд», установлены новый
датчик,
разработанный
фирмой
«Хьюз»,
который называется датчиком тематического
обзора, а также многоспектральное развер­
тывающее устройство.

К

«Сисат-1»
1 Ракета «Аджена».
2 Электронное оборудо­
вание.
3 Радиолокационный
датчик рассеянного
излучения.
4 Радиолокатор с пере­
менной апертурой
(РПА).
5 Сканирующий многока­
нальный микроволновый
радиометр.
6 Лазерный обратный
отражатель.
7 Радиовысотомер.
8 Антенна РПА9 Радиометр видимого
и инфракрасного диапа­
зонов.
10 Антенна связи № 1.
11 Антенны датчика
рассеянного излучения.
12 Антенна маяка-ответ­
чика.
13 Антенна связи № 2.
14 Панели солнечных
батарей.
Хотя спутник функциони­
ровал менее четырех ме­
сяцев в 1978 г., он открыл
новые возможности обзора
Земли, обеспечивая важ­
ную информацию для нави­
гации и использования
океанских ресурсов. Из пя­
ти установленных на борту
спутника приборов четыре
являются микроволновыми.
С помощью сканирующего
многоканального микро-

Океанография
Прогнозирование состояния
моря и ледовой обстановки
для судоходства

Космическое землеведение

Ископаемые топлива
Выявление потенциальных
месторождений
Дикие животные
Изучение миграции животных

Метеорология
Измерения давления,
температуры атмосферы,
содержания влаги и скорости
ветра на всех уровнях

Картография
Детальное картографирование
поверхности Земли, выявление
подводных образований,
опасных для мореплавания

Минералы
Опознавание минералов по
цвету горных пород и
топографическим особенностям

волнового радиометра
производились измерения
температуры поверхности
с точностью 1,5—2°С и
оценка скорости ветра до
50 м/с. Измерения с
помощью радиолокацион­
ного датчика рассеянного
излучения усиления слабо­
го волнения моря, вызван­
ного усилением ветра
вблизи поверхности, могли
быть непосредственно пре­
образованы в скорость и
направление ветра. Радио­
локатор с переменной
апертурой обеспечивал
получение всепогодных
изображений волн, ледовой
обстановки и состояния
районов побережья. С по­
мощью радиовысотомера
измерялись средняя высота
волн и максимальная их
высота, а также высота
полета самого спутника с
точностью до 10 см, что
позволяло регистрировать
особенности приливов
и отливов, штормовых волн
и течений. Пятый прибор,
радиометр видимого
и инфракрасного диапа­
зонов, позволял получать
при ясной погоде информа­
цию о температуре морской
поверхности, очертания
облачного покрова, а также
изображения океанов и по­
бережий.

Рыболовство
Исследование океанических
течений, часто изобилующих
рыбой, определение температуры,
цвета и циркуляции воды,
распределения планктона
в промысловых районах

География побережий
Tonoграфирование береговой
линии, опознавание районов
эрозии и картирование мелей

Штормовое предупреждение
Выявление циклонов, ураганов,
тайфунов, заблаговременное
оповещение населения побережий

Обсерватория «Лэндсат-3»
1 Панели солнечных
батарей.
2 Командная антенна.
3 Система управления
ориентацией.
4 Широкополосная ан­
тенна.
5 Пятидиапазонное мно­
госпектральное развер­
тывающее устройство.
6 Объединенная остро­
направленная антенна
диапазона S.
7 Датчик ориентации.
8 Камеры на видиконе с
обратным лучом (2 шт.).
9 Антенна системы сбора
информации.
10 Дополнительное за­
поминающее устройство
командной системы
ИПРЗ.
11 Сенсорное кольцо.
12 Антенны маяка-ответ­
чика (4 шт.).
Подсистемы спутника
«Лэндеат-3» обеспечивают
функционирование полез­

ного груза на орбите с
питанием от 2 солнечных
батарей, вырабатывающих
энергию 630 Вт-ч. Актив­
ная система управления
ориентацией поддерживает
ориентацию обсерватории
с точностью ±1,0“ относи­
тельно местной вертикали
н ±1,0° в плоскости орби­
ты (по рысканию). Инфор­
мация передается на на­
земные приемные станции
со скоростью 18 000 млн.
бит на витке.
Технические характе­
ристики
Масса ~950 кг.
Полная высота ~3 м.
Диаметр основания 1,5 м.
Размах панелей солнечных
батарей 3,96 м (макс.);
каждая батарея имеет
независимый привод, так
что потери энергии в слу­
чае неисправности одного
из приводов лишь
частичны.

Орбита спутника «Лэндсат-3»
Спутник движется по
полярной круговой орбите
высотой около 920 км. Вра­
щение Земли приводит к
смещению области обзора в
западном направлении на
угловое расстояние по
экватору 1,43° (159 км)
ежесуточно. Каждые сутки
«Лэндсат-3» совершает
приблизительно 14 оборо­
тов вокруг Земли; полный
цикл обзора, в течение ко­
торого спутник выдает
информацию по каждому
району Земли в полосе
между 81° с.ш. и 81° ю.ш.,
совершается за 251 оборот
и занимает ровно 18 сут.
Контуры обзора перекры­
ваются у экватора на
14%.

Многоспектральное раз­
вертывающее устройство
(МРУ) (вверху справа)
Устройство строчной раз­
вертки с качающимся зер­
калом, непрерывно скани­
рующим в направлении по­
верхности Земли.
На спутнике «Лэнд­
сат-1» такое устройство
давало четыре синхронных
изображения в различных
диапазонах длин волн:
полоса 4 (зеленая) —
0,5—0,6 мкм; полоса 5
(нижняя красная) — 0,6—
Регистрация землетрясений
Регулярный прием информации
из сейсмоопасных районов.
Изучение явлений, связанных
с изменениями скорости
вращения и «качанием» земной
оси

0,7 мкм; полоса 6 (верхняя
красная/нижняя инфра­
красная) — 0,7—0,8 мкм;
полоса 7 (инфракрас­
ная) — 0,8—1,1 мкм. На
спутнике «Лэндсат-3»
устройство имеет пятый
диапазон. Полоса 8 (теп­
ловая инфракрасная) —
10,4—12,6 мкм. Полосы 4—
7 воспринимаются шестью
детекторами каждая, поло­
са 8 — лишь двумя. В по­
лосе 7 наилучшим образом
воспринимается распре­

Водные ресурсы
Наблюдения за распределением
снежных полей, влаги в почве и
скоплений льда вблизи полюсов

деление суши и воды; в по­
лосе 5 — топографические
особенности; в полосе 4 ка­
чественно различимы глу­
бина и мутность стоячей
воды; в полосе 6 нм луч­
шим образом воспринима­
ются тональные контрасты,
отражающие характер ис­
пользования земли, а так­
же в максимальной сте­
пени различаются суша и
вода (см. также диаграмму
на с. 83).

Видикон с обратным
лучом (вверху)
В системе камер на види­
конах с обратным лучом
спутника «Лэндсат-3» две
панхроматические камеры
позволяют получить сопря­
женные изображения
земной поверхности под
спутником. Обе камеры
имеют одинаковый широ­
кий диапазон чувстви­
тельности (от зеленого до
ближнего инфракрасного)
0,505—0,75 мкм. Каждая

камера охватывает пло­
щадь 93 X 93 км с разре­
шением на Земле вдвое
большем, чем на прежних
спутниках «Лэндсат», — 40
вместо 80 м. Камеры могут
работать независимо в
режимах покадрового или
непрерывного обзора.
Четыре изображения от
видиконов приблизительно
совпадают с одним кадром
устройства МРУ. На спут­
никах «Лэндсат-1 и -2» три
телевизионные камеры с

чувствительностью в диапа­
зоне 0,48—0,83 мкм были
установлены рядом и рабо­
тали одновременно. От­
дельные кадры видикона
охватывают территорию
размерами около
185 X 185 км и перекры­
ваются на 10%.

Эрозия прибрежной эоны
Наблюдение за формированием
и перемещением мелей и песчаных
наносов, а также за эрозией,
донными отложениями и заиливанием
эстуариев

Сельское и лесное хозяйство
Оценка видов культур и ожидаемых
урожаев. Определение содержания
влаги в почве и потребностей в
ирригации.
Инвентаризация поголовья скота.
Заблаговременное предупреждение
о лесных пожарах, заболеваниях
растений и поражении насекомыми

Изучение Земли из космоса
достойной замены в холодильниках,
кондиционерах
воздуха,
производстве
пенопластов, огнетушителей и других
изделий 1.
Аэрозольный слой на высотах 22—
28 км оказывает фильтрующее дей­
ствие на количества достигающего по­
верхности Земли и отраженного сол­
нечного света, который в конечном
счете излучается в космос. Ученые
озабочены тем, что повышение концент­
рации аэрозолей и химические превра­
щения, происходящие под действием
солнечного света, могут привести к по­
степенному изменению климата на Зем­
ле вплоть до возможности таяния
полярных льдов и нарушения экологи­
ческого равновесия.
Один из экспериментов, специально
направленных на решение этих проб­
лем,— эксперимент по изучению аэрозо­
лей и газов в стратосфере — был про­
веден при запуске спутника «Экспло­
рер» для прикладных исследований.
С круговой орбиты спутника высотой
600 км и наклонением 55° специальный
фотометр «смотрел» на Солнце сквозь
стратосферные газы и аэрозоли всякий
раз, когда спутник входил на теневую
сторону Земли или выходил из нее.
Каждые сутки прибор «видел» 15
восходов Солнца и столько же зака­
тов и регистрировал появляющийся или
блекнущий свет в четырех цветовых
диапазонах
частот.
По
результатам
повторных наблюдений можно было
определить концентрации озона и аэро­
золей.
По словам д-ра М. Патрика Маккор­
мика
из
Научно-исследовательского
центра НАСА в Лэнгли, измерения озо­
на с борта спутников в сочетании
с другой информацией помогут под­
твердить или отвергнуть предполагаемое
влияние хлорфторметана на истощение
озонового слоя. Согласно оценкам, при
сохранении темпов выброса хлорфтор­
метана в атмосферу на уровне 1975 г.
от 8 до 30% общего количества озона
будет полностью утрачено, причем наи­
большие потери произойдут в диапазо­
не высот 35—45 км.
Снижение средней мировой темпера­
туры всего на 1°С повлияет на сель­
ское хозяйство северных районов.
Основными природными источника­
ми аэрозольного слоя являются вул­
каны. Газ, выделяемый ими в страто­
сферу, превращается в капельки серной
кислоты, отражающие тепло и блокиру­
ющие солнечное излучение.
Самое последнее понижение темпе1 Согласно оценкам, на долю США при­
ходится немного менее 50% мирового про­
изводства фторуглеводородов.

90

Вверху. Томас Г. Пайпер из Универси­
тета Пэрдью изучает изображения, по­
лученные со спутника «Лэндсат», с целью
выявления районов с пораженными бо­
лезнями злаковыми культурами. Этот
эксперимент охватывал несколько шта­
тов, включающих Североамериканский
хлебный пояс.
ратуры произошло во время малого
ледникового периода, между 1450 и
1615 гг. н. э., когда р. Темза в Англии
промерзла так глубоко, что на льду
можно было раскладывать костры и жа­
рить быков. В Гренландии погибла
основанная за несколько веков до этого
периода скандинавская колония из-за
того, что паковый лед сковал воды
северной Атлантики, а холода заставили
отказаться от земледелия.
По мнению НАСА, это похолодание
явилось результатом почти непрерывной
серии сильных извержений вулканов в
сочетании с другими явлениями, воз­
можно
кратковременным
изменением
солнечной активности.
Если данная гипотеза справедлива,
то она самым убедительным образом
свидетельствует, сколь тонко сбаланси­
рована экология нашей планеты и как
важно
понимать
масштабы
участия
человека в загрязнении атмосферы.

Полезные ископаемые
Космические орбиты можно также
использовать для зондирования земной
коры и континентальных шельфов с
целью поиска месторождений нефти,
минералов и природного газа, и не слу­
чайно нефте- и горнодобывающие от­
расли промышленности до сих пор

были наиболее крупными потребителя­
ми информации со спутников «Лэндсат».
С помощью спутников можно на­
блюдать особенности земной поверхно­
сти, в том числе крупные складки и
разломы, которые дают ключ к природ­
ным кладовым; осуществлять поиск
неизвестных
месторождений
нефти
вдоль поперечных сбросов земной коры,
соответствующих известным нефтенос­
ным районам. Минералы, например
хром, марганец, фосфор и другие, могут
быть опознаны по цвету горных пород
и по топографии местности.
Первым открытием, по словам аме­
риканского сенатора Фрэнка Е. Мосса,
было заключение геологов о том, что
запасов нефти и газа на северном
склоне Аляски значительно больше, чем
предполагалось ранее. С помощью спут­
ников были получены многоспектраль­
ные изображения существенных особен­
ностей рельефа и разрывов структуры,
которые ранее не наблюдались и не
имеют отношения к геологии поверх­
ности.
Информация о зонах разломов и
разрывов, полученная по изображениям
со спутника «Лэндсат», также была
использована при выборе мест для
атомных электростанций и линий про­
кладки трубопроводов.

Таяние снегов
Еще одной важной областью приме­
нения спутников в рамках программы
использования природных ресурсов Зем­
ли (ИПРЗ) является регулярное полу­
чение фотографий снежного покрова
Земли и гор. Точный прогноз таяния
снегов имеет важное значение при пла­
нировании рационального использования
воды для электростанций и ирригации,
при контроле наводнений и оценке по­
требностей крупных городов в воде.
«Лэндсат»
показал
возможность
измерения снеговой линии и протя­
женности снежного покрова с откло­
нениями в пределах 5% точности из­
мерений с самолетов. Произведение
площади снежного покрова, его глубины
и плотности дает запас воды, которая
может быть использована. Например,
полученные со спутника в феврале
1977 г. фотоснимки бесснежных гор
Сьерра-Невада вскрыли причины засухи
в западной части Северной Америки.
На аналогичных фотоснимках, сделан­
ных в 1975 г., наблюдалось повышение
уровня снеговой линии на 610 м.
Оперативность, с которой осуще­
ствляются
спутниковые
наблюдения,
позволяет значительно сэкономить вре­
мя и деньги.

Изучение Земли из космоса
области, но и обнаружены районы
(цвета
ржавчины
на
фотографиях),
как нельзя лучше подходящие для раз­
ведения крупного рогатого скота.
Экипажи станции «Салют» проводи­
ли также исследования мирового оке­
ана, ледяного и снежного покровов, гло­
бальные метеорологические наблюдения.
А. Монин, директор советского ин­
ститута океанографии, подчеркивал зна­
чение таких наблюдений для рыболов­
ства. По его словам, инфракрасные
датчики на борту космических лабора­
торий могут измерять температуру по­
верхности океана и с большим быстро­
действием определять зоны теплых и
холодных течений. Перемещение кося­
ков рыб и других морских организмов
зависит от состояния масс воды, кото­
рое также определяет концентрацию и
распределение различных видов рыбы.
Для такой информации в мировом
масштабе потребовались бы десятки
тысяч исследовательских судов.

Работы других стран

Вверху. Изображение Нью-Йорка, по­
лученное со спутника «Лэндсат-1». Хо­
рошо видны Центральный парк в ниж­
ней части Манхэттена и взлетно-поса­
дочные полосы аэропортов им. Кеннеди,
Лагуардиа и Ньюарк. Цвета условно
соответствуют
характеру
местности:
красный — растительность; оранже­
вый — болотистая местность; бледно­
синий — городская застройка; корич­
нево-зеленый — промышленные районы
с высокой плотностью размещения объ­
ектов; белый — бетонные сооружения и
дороги.

Изображения
с орбитальных станций
Многоспектральные
космические
фотоаппараты нашли наиболее эффек­
тивное применение на американской и
советской орбитальных станциях «Скай­
лэб» и «Салют». В советской программе,
продолжающейся в настоящее время,
используется блок из шести многозо­
нальных аппаратов МКФ-6М, разрабо­
танных советскими учеными и учеными
ГДР и изготовленных известным опти­
ческим предприятием «Карл Цейс Йена»
в ГДР. Каждый аппарат снимает оди­
наковое число изображений заданного
района в различных диапазонах спектра.
После завершения съемки изображения
накладываются друг на друга с помощью

специального оборудования для обра­
ботки снимков.
В аппаратах используются специ­
альная пленка и светофильтры, воспри­
нимающие различную информацию. На­
пример, один из аппаратов регистрирует
подробности строения почвы, включая
содержание влаги и состав ее твердой
части. Другая камера выбирает инфор­
мацию о типах растительности, такой,
как леса и сельскохозяйственные куль­
туры. Третья камера настроена на из­
влечение данных о качестве воды в озе­
рах и океанах, а также о масштабах
загрязнений.
Наблюдения из космоса, подобные
тем, которые осуществляются с борта
советских орбитальных станций, на­
столько эффективны, что объем инфор­
мации, получаемой за пять минут, может
быть собран лишь за два года аэрофо­
тосъемки.
Фотографии поражают стереоэффек­
том. Изображение суровых вершин Па­
миро-Алая,
полученное
с
помощью
экспериментальной камеры на борту
космического корабля «Союз-22», во
всех деталях воспроизводило ледник
Федченко и позволяло выявить более
ста менее крупных ледников на охва­
ченной территории, из которых ранее
было известно лишь около тридцати.
Был получен не только большой объем
новой информации о рассматриваемой

Значение исследований природных
ресурсов Земли получило широкое при­
знание, и другие страны начали разра­
батывать спутники для решения анало­
гичных задач. В 1979 г. с помощью
советской ракеты-носителя был запущен
индийский экспериментальный спутник
наблюдения, что положило начало по­
стоянно действующей системе.
Как и другие страны, Индия счи­
тает спутники наблюдения особенно эф­
фективными для исследования природ­
ных ресурсов, которые меняются и во­
зобновляются со временем, таких, как
возделываемая земля, леса, реки, при­
брежная зона, подвергаемая эрозии,
снег и зоны затопления. Одной из за­
дач является прогнозирование начала
муссонов, с которым связана пересад­
ка риса.
В 1978 г. Франция объявила про­
грамму «СПОТ» (франц. SPOT — Systeme Probatoire d’Observation de la Terre —
экспериментальная система наблюдения
Земли). Долгосрочной целью этого про­
екта является инвентаризация невозоб­
новляемых и медленно возобновляе­
мых ресурсов, таких, как минералы и
ископаемые топлива, водные запасы,
наблюдение за состоянием сельского
хозяйства и атмосферы. Программа
ориентирована на возможность опозна­
вать, прогнозировать и в ряде случаев
контролировать
некоторые
процессы,
относящиеся к океанографии, климато­
логии, эрозии почвы и загрязнению
воды, а также следить за потенциально
опасными природными явлениями, та­
кими, как наводнения, засуха, штормы,
землетрясения и извержения вулканов.

течение
небольшого
периода
времени с начала космической
эры человек не только послал
автоматические
космические
станции к другим планетам и ступил
на поверхность Луны, но также произ­
вел революцию в науке о космосе, рав­
ной которой не было за всю историю
человечества. Наряду с большими техни­
ческими
достижениями,
вызванными
развитием космонавтики, были получены
новые знания о планете Земля и со­
седних мирах.
До начала исследований космоса
с помощью высотных ракет и орби­
тальных аппаратов земная атмосфера,
поддерживающая существование жизни
на планете, в значительной степени
затрудняла изучение Вселенной. Из-за
огромных расстояний, которые разделя­
ют Землю, Солнце и планеты, а также
из-за неизмеримо больших расстояний
до звезд и галактик одним из немно­
гих, пригодных для изучения космоса
способов является исследование элек­
тромагнитного излучения, испускаемого
астрообъектом. Но до недавнего вре­
мени из-за поглощения в атмосфере
электромагнитного излучения в широ­
ком диапазоне длин волн астрономы
могли проводить исследования лишь
в очень узком участке спектра. Из-за
отсутствия расположенных за пределами
атмосферы средств исследования излу­
чения было недоступно изучение радио­
волн низкой частоты (с длиной волны
более 100 м), средних и сверхвысоких
частот:
ультрафиолетового
излучения
(длина волны 100—3000 Ä), рентгенов­
ского излучения (длина волны 0,01 —
100 Ä) и гамма-излучения (длина
волны меньше 0,01 Ä). Даже традици­
онным оптическим наблюдениям ночно­
го неба препятствовали туманная или
облачная погода, подсветка атмосферы
созданными
человеком
источниками
света, а также собственное излучение
атмосферы. Как будет видно из сказан­
ного ниже, именно это прежде недо­
ступное для изучения электромагнитное
излучение открыло истинную природу
Вселенной.

ров-баллонов. Еще в 1600 г. Вильям
Гильберт высказал предположение, что
геомагнитное поле Земли можно счи­
тать похожим на диполь или на маг­
нитное поле обыкновенного магнита, из
одного полюса которого выходят си­
ловые линии и, огибая его, входят в
другой полюс. Следовательно, откло­
нение космических лучей, состоящих
из заряженных частиц, должно быть
минимальным около полюсов, из кото­
рых выходят силовые линии магнитно­
го поля, позволяя тем самым радиации
проникать здесь ближе к поверхности
Земли.
Проанализировав
результаты
проведенных экспериментов, Ван Аллен

В

92

Вверху. Эксперимент по созданию ис­
кусственных натриево-литиевых (крас­
ный цвет) и бариевых (белый) облаков
для визуализации потоков ветра в верх­
них слоях атмосферы. Аналогичные
эксперименты проводились ранее для
изучения природы северных сияний.

Первые эксперименты
Одним из первых важных открытий,
сделанных не традиционным визуаль­
ным, а иным методом наблюдения,
было установление факта резкого уве­
личения с высотой, начиная с некото­
рой пороговой высоты, интенсивности
считавшихся ранее изотропными косми­
ческих
лучей
(высокоэнергетических
ядер атомов). Это открытие принадле­
жит австрийцу В. Ф. Хессу, запускав­
шему газовый шар-зонд с аппаратурой
на большие высоты. Полученный в 1946 г.
при кратковременном полете ракеты
ультрафиолетовый спектр Солнца и осу­
ществленные в начале 50-х годов
запуски ракет-зондов на максимально
возможные высоты в сочетании с за­
пусками автоматических газовых шаровбаллонов приоткрыли завесу над нерас­
крытыми до того тайнами Вселенной.
В 1952 и 1953 гг. д-р Джеймс Ван
Аллен проводил исследования низко­
энергетических космических лучей при
запусках в районе северного магнит­
ного полюса Земли небольших ракет
на высоту 19—24 км и высотных ша­

Наука о космосе
предложил разместить на борту первых
американских искусственных спутников
Земли достаточно простые по кон­
струкции детекторы космических лучей.
Мировая
научная
общественность
объявила 1957 г. Международным гео­
физическим годом. Было заявлено, что
до конца этого года СССР и США на­
мерены осуществить запуск на орбиту
вокруг Земли искусственного спутника
Земли. Советский Союз первым до­
бился успеха, запустив 4 октября 1957 г.
первый спутник. На втором советском
спутнике,
запущенном
через
месяц
после первого, находились датчики для
измерения солнечного ультрафиолето­
вого, рентгеновского и других видов
космического излучения. С помощью
спутника «Эксплорер-1», выведенного
США на орбиту 31 января 1958 г., так
же как и запущенного двумя месяцами
позже спутника «Эксплорер-3», было
обнаружено резкое уменьшение интен­
сивности космического излучения на
высотах более 950 км. Сначала этот
результат вызвал недоумение, однако
достаточно быстро Ван Аллен и его кол­
леги установили, что их несложные по
устройству датчики насыщались неожи­

данно огромными потоками заряжен­
ных частиц. Открытие зоны, содержа­
щей
высокоэнергетические
частицы
(протоны и электроны), захваченные
областями геомагнитного поля, которая
вскоре получила название радиацион­
ного пояса Земли, достойно увенчало
усилия ученых в Международном гео­
физическом году. Началась новая эпоха
космических исследований.
В конце 1958 г. автоматическая меж­
планетная станция (АМС) «Пионер-3»,
преодолевшая за сутки полета расстоя­
ние свыше 100 000 км, зарегистриро­
вала с помощью имевшихся на борту
датчиков второй, расположенный выше
первого, радиационный пояс Земли, ко­
торый также опоясывает весь земной
шар. Последующие исследования под­
твердили, что действительно электроны
и протоны высокой энергии окружают
Землю в виде большого пространствен­
ного облака, простирающегося на рас­
стояние
до
10
радиусов
Земли
(64 000 км), и колеблются вдоль маг­
нитных силовых линий между Северным
и Южным полушарием.
Кроме понятного возбуждения, охва­
тившего ученых в связи с обнаруже­

нием радиационных поясов Земли, в
СССР и США это открытие вызвало
большой интерес инженеров и врачей,
которые изучали возможность осуще­
ствления запуска космических аппара­
тов с человеком на борту. Открытые
радиационные пояса при движении в
них космических аппаратов, не имеющих
специальной защиты, могли привести к
гибели находящихся на борту людей.
Невыясненным оставался и вопрос, ка­
кая защита необходима для обеспечения
безопасности будущих астронавтов.
Ситуация еще больше осложнилась,
когда в марте 1959 г. стало известно,
что в августе и сентябре предыдущего
года на высоте более 320 км было про­
изведено три атомных взрыва, каждый
мощностью 1,5 кт. Целью испытаний
с кодовым названием «Аргус» было
изучение возможности пропадания ра­
дио- и радиолокационной связи при та­
ких испытаниях и главное — возможно­
сти пресечения полета ракет с ядерными
зарядами. Непредвиденным результатом
проведенных испытаний было образо­
вание нового искусственного радиационМагнитосфера
Магнитосфера — при­
мыкающая к Земле об­
ласть космического прост­
ранства, в которой пре­
обладающую роль играет
магнитное поле планеты.
Магнитное поле Земли
неоднородно. На обращен­
ной к Солнцу стороне оно
сжато потоком электриче­
ски заряженных частиц,
который непрерывно дви­
жется от Солнца (солнеч­
ный ветер); при этом воз­
никает головная ударная
волна, которая нарушает
структуру магнитного поля,
делая его похожим на
длинный вытянутый
шлейф. Граница между
межпланетным космиче­
ским пространством и
магнитосферой назы­
вается магнитопаузой.
Как видно из рисунка,
на обращенной к Солнцу
стороне расстояние маг­
нитопаузы до поверхности
Земли составляет около
10 земных радиусов RE
(60 000 км), в остальных
направлениях это расстоя­
ние значительно больше.
Внутри магнитосфера пред­
ставляет собой сложную
систему магнитных полей,
которые изменяются в
зависимости от расстоя­
ния до Земли и степени
солнечной активности.
Первым научным спутни­
ком, предназначенным для
исследования магнитных
полей и космических
частиц с геостационарной
орбиты, был «ГЕОС-1»
(показан на рисунке),
разработанный ЕСРО.
Ближе к Земле находится
имеющая форму пончика
область космического
пространства с заряжен­
ными частицами (протона­
ми и электронами), захва­
ченными магнитным по­
лем. Эта область назывется радиационным поя­
сом Земли, который был
обнаружен с помощью пер­
вого американского ис­
кусственного спутника
«Эксплорер-1».

93

Наука о космосе
него пояса из захваченных геомагнит­
ным полем Земли электронов, образо­
вавшихся при ядерном взрыве. К сча­
стью, имеющий форму «пончика» радиа­
ционный пояс, существовавший на вы­
сотах от нескольких сотен до 6000 км
над поверхностью Земли, к концу 1958 г.
рассеялся. До запрещения в 1963 г.
ядерных взрывов в атмосфере и в кос­
мическом пространстве осуществленная
в 1962 г. серия таких высотных взры­
вов привела к значительному усилению
радиации в радиационных поясах Зем­
ли, что послужило препятствием для
осуществления группового полета двух
советских пилотируемых космических
кораблей «Восток-3 и-4», а также уско­
рило выход из строя нескольких авто­
матических
искусственных
спутников
Земли, включая первый английский
ИСЗ «Ариэль-1».
Советские АМС «Луна-1 и -3» и аме­
риканская АМС «Пионер-4», направлен­
ные к Луне в 1959 г., обнаружили дру­
гое неожиданное явление — солнечный
ветер. Несмотря на то что норвежский
ученый Олаф Биркелэнд в 1896 г. вы­
сказал предположение о существовании
солнечных корпускулярных лучей, по­
рождающих северное полярное сияние,
величина и проникающая способность
этих частиц вызвали удивление. Вслед­
ствие вращения Солнца и необычайной
активности процессов на его поверх­
ности оттуда по спирали вылетают в кос­
мическое пространство частицы со сред­
ними скоростями 300—550 км/с. Этот
идущий от Солнца поток буквально

Спектр электромагнит­
ного излучения
Раньше человек получал
представление о Вселен­
ной, проводя наблюдения
только в видимой области
спектра. Известно, что
оптическая часть спект­
ра — лишь узкая полоска
всего спектра электромаг­
нитного излучения. За

94

пределами дальнего фио­
летового конца видимого
диапазона спектра длины
волн излучения слишком
малы для восприятия чело­
веческим глазом. Мы
называем такое излучение
ультрафиолетовым. За
пределами красного конца
видимого диапазона
спектра длины волн излу­

сдувает магнитное поле Земли, прида­
вая ему каплеобразную форму, анало­
гично тому как это происходит с га­
зовыми компонентами комет, когда они
приближаются к Солнцу. АМС «Пио­
нер-10 и -11» выявили аналогичное на­
рушение сильного магнитного поля Юпи­
тера, в то время как космический ап­
парат «Маринер-10» обнаружил, что
интенсивный солнечный ветер пробивает
дыру в плотной облачной структуре
Венеры.
Поскольку плотность энергии соб­
ственного магнитного поля Солнца зна­

Вверху. Представитель семейства кос­
мических спутников — орбитальных
солнечных обсерваторий (ОСО), пред­
назначенных для исследования Солнца
и его влияния на Землю и ее магнито­
сферу.

чения слишком велики для
восприятия человеческим
глазом. Такое излучение
называется инфракрасным.
Когда мы включаем элект­
рический камин и чувст­
вуем идущее от него тепло
прежде, чем нагреватель­
ный элемент накалится
докрасна, мы ощущаем
воздействие инфракрасного

тепловое излучение тел,
температура которых
выше температуры окру­
жающего фона, и тепловое
излучение, отраженное
телами), называются
инфракрасными радио­
метрами. Они используют­
ся на метеорологических
спутниках при ночных
наблюдениях за облачным

излучения. Чтобы «уви­
деть» это излучение, нужно
создать новые «глаза» (или
чувствительные элемен­
ты), настроенные на
исследуемый диапазон из­
лучения. Например, «гла­
за», которые используются
для обнаружения инфра­
красного излучения (улав­
ливающие собственное

чительно меньше плотности энергии
солнечного ветра, магнитное поле Солн­
ца уносится потоками солнечного ветра
в космическое пространство и, прони­
зывая его, взаимодействует с геомагнит­
ным полем. Уменьшение потока косми-

покровом Земли и на меж­
планетных
космических
аппаратах для выявления
«горячих точек» в атмо­
сферах планет. В дальнем
космосе
астрономические
объекты
(например,
звезды, туманности, га­
лактики) излучают в ши­
роком диапазоне длин
волн и частот, причем

Наука о космосе
ческого излучения из Галактики в пе­
риоды высокой солнечной активности
обусловлено эффектом «зонтика», когда
межпланетное магнитное поле «разду­
вается» и отклоняет эти частицы вы­
сокой энергии. Эксперименты показали,
что магнитное поле Солнца само иска­
жается, поскольку вся Солнечная си­
стема движется сквозь межзвездную
среду со скоростью около 20 км/с.
Ожидается, что АМС «Пионер-10 и -11»,
которые находятся соответственно один
на траектории полета за пределы Сол­
нечной системы, другой на траектории
пролета мимо Сатурна, выйдут из маг­
нитной гелиосферы где-то за пределами
орбиты Плутона, и тогда окажется воз­
можным измерить полный поток галак­

тического космического излучения, не
искаженного влиянием Солнечной си­
стемы.

Полеты АМС к Солнцу
Исследование Солнца — важнейшая
научная задача, решению которой были
посвящены запуски большинства пер­
вых спутников Земли и автоматических
межпланетных станций. В период между
ноябрем 1963 г. и октябрем 1973 г.
в США было запущено десять АМС
для проведения детального исследова­
ния Солнца в течение всего одиннадца­
тилетнего солнечного цикла и для пре­
дупреждения опасного воздействия воз­
можной солнечной вспышки на астро­
навтов космических кораблей «Аполлон»
и орбитальной космической станции
«Скайлэб». Первая такая АМС обна­
ружила, что межпланетное магнитное
поле имеет гораздо более сложную
форму, чем предполагалось ранее, и фак­
тически состоит из нескольких секто­
ров с противоположной полярностью.
Продолжительные исследования, прове­
денные на околоземной орбите и в меж­
планетном космическом пространстве,
показали, что при пересечении граниСлева. Момент бурной солнечной ак­
тивности, зарегистрированный спектро­
гелиографом, установленным на борту
орбитальной
солнечной
обсерватории
«ОСО-7». Белым цветом обозначены
места максимальной солнечной актив­
ности, желтым и красным — области
меньшей активности.

1 см

большая часть этого излу­
чения невидима для нас.
(Длина волны и частота
являются характеристи­
ками излучения. Длина
волны — это расстояние
между максимумами ам­
плитуды одинакового
знака; частота — это
число волн, или циклов,
проходящих через задан­

цей такого сектора магнитосферы Зем­
ли возрастают геомагнитная активность
и интенсивность полярных сияний.
АМС «Пионер-4» — «Пионер-9»
(1959—1968 гг.) с околосолнечных ор­
бит передавали по радио на Землю важ­
нейшую информацию о структуре Солн­
ца и о взаимодействии солнечного
ветра с магнитосферой Земли. Полу­
ченная с борта АМС «Пионер-5» ин­
формация позволила обнаружить связь
между активностью солнечных вспышек
и напряженностью межпланетного маг­
нитного поля, показав, что эта актив­
ность может нанести вред космонавтам,
не защищенным геомагнитным полем.
С помощью АМС в ближнем космосе,
АМС «Пионер» и «Маринер», иссле­
дующих области космического простран­
ства между Меркурием и Сатурном, а
также множества других международ­
ных обсерваторий, совершающих полеты
между Марсом и Солнцем, наши пред­
ставления о межпланетном магнитном
поле и его влиянии на околоземное
пространство и людей стремительно
расширились, хотя и сейчас остается
много невыясненного.
Начиная с 1962 г. в США на ор­
биту вокруг Земли для получения пред­
ставления о геомагнитной обстановке и
для углубленного исследования физики
Солнца в длинноволновой области элек­
тромагнитного спектра излучения было
выведено восемь орбитальных солнеч­
ных обсерваторий — ОСО (англ. OSO —
Orbiting Solar Observatories) и шесть
орбитальных геофизических обсервато­
рий — ОГО (англ. OGO — Orbiting Geo-

1 мкм

ную точку в заданное вре­
мя.) Звезды различного
типа и возраста испускают
несколько видов излучения.
Мы можем исследовать эти
излучения только с по­
мощью приборов, настроен­
ных на определенные дли­
ны волн. «Глазами», ко­
торые воспринимают иду­
щие из Вселенной радио­

волны, являются радио­
телескопы. Но только вол­
ны из узкого диапазона
видимого спектра и неко­
торые более длинные вол­
ны проходят через атмо­
сферу Земли: для изучения
остальных видов излучений
мы должны проводить
наблюдения из космоса.
Показанная на рисунке

диаграмма охватывает
весь спектр электромаг­
нитного излучения от
очень коротких волн высо­
кой частоты (гамма-излу­
чение и космические лучи)
до очень длинных волн
низкой частоты. Каждое
большое деление на диа­
грамме соответствует из­
менению длины волны (или

частоты) в десять раз, или
на порядок величины.
Двадцать восемь поряд­
ков величины в длинах
волн — это диапазон от
размера электрона до рас­
стояния, большего чем
расстояние между Землей
и Солнцем, называемого
астрономической еди­
ницей. Эта величина в

астрономических масшта­
бах является малой. Сле­
дующая единица, световой
год, больше ее на пять
порядков.

95

Наука о космосе
ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ КОСМИЧЕСКИЕ
ПРОГРАММЫ США
НАИМЕ­
НОВАНИЕ

ДАТА
ЗАПУСКА

ОСНОВНЫЕ
НАУЧНЫЕ ЗАДАЧИ

«АВАНГАРД» (успешные запуски)
«Авангард-1»
«Авангард-2»
«Авангард-3»

17 марта
1958 г.
17 февр.
1959 г.
18 сект.
1959 г.

Проведение
геодезических
измерений
Метеорологические
наб­
людения
Изучение
рентгеновского
излучения Солнца и мик­
рометеоритов

«ЭКСПЛОРЕР» (успешные запуски)
«Эксплорер-1»

31 янв.
1958 г.

« Эксплорер-3»

26 марта
1958 г.
26 июля
1958 г.
7 аг.
1959 г.

«Эксплорер-4»
«Эксплорер-6»
«Эксплорер-7»
«Эксплорер-8»
«Эксплорер-9»
«Эксплорер-10»
«Экспло­
рер-11»
«Эксплоре р-12»
«Экспло­
рер- 13»
«Экспло­
рер-14»
«Эксплорер-15»
«Экспло­
рер-16»
«Экспло­
рер-17»
(«АЭ А»)
«Экспло­
рер-18»
(«ИМП-1»)
«Экспло­
рер-19»

16 дек.
1962 г.
3 апр.
1963 г.

Изучение излучения Зем­
ли; обнаружен радиацион­
ный пояс Земли
Изучение излучения Земли
и микрометеоритов
Анализ
излучения
после
взрыва «Аргус»
Изучение излучения Зем­
ли;
фотографирование
Земли из космоса
Изучение магнитного поля
Земли
и
вспышек
на
Солнце
Исследование
структуры
ионосферы
Измерения плотности ат­
мосферы
Измерения магнитного по­
ля Земли
Измерения
гамма-излу­
чения
Изучение излучения Земли
и солнечного ветра
Изучение
микрометеори­
тов
Измерения магнитного по­
ля Земли
Зарегистрирована
радиа­
ция при высотном ядер­
ной взрыве по программе
«Морская звезда»
Изучение
микрометеори­
тов
Изучение атмосферы Зем­
ли

26 нояб.
1963 г.

Измерения магнитного по­
ля Земли

13 окт.
1959 г.
3 нояб.
1960 г.
16 февр.
1961 г.
25 марта
1961 г.
27 апр.
1961 г.
15 а вг.
1961 г.
25 аи*.
1961 г.
2 окт.
1962 г.
27 окт.
1962 г.

19 дек.
1963 г.

Измерения
мосферы

плотности

ат­

physical
Observatories).
Аналогичные
эксперименты проводились и в Совет­
ском Союзе на спутниках серии «Элек­
трон» в 1964 г. и начиная с 1972 г.
на спутниках серии «Прогноз», которые
запускаются по настоящее время.
Были предприняты и значительные
международные усилия для расшире­
ния представлений о взаимосвязи между
солнечной активностью и погодой на
Земле, а также радиосвязью. Изучалось
влияние солнечной активности на за­
грязняющие вещества химического про­
исхождения. Часть аппаратуры первого
английского
искусственного
спутника
«Ариэль-1», запущенного в 1962 г., была
предназначена для исследования сол­
нечного излучения в ультрафиолето­
вой и рентгеновской частях спектра.
В 1969 г. в ФРГ был запущен на гелиостационарную орбиту спутник «Ацур»
для изучения потоков частиц, испускае­
мых Солнцем, и их воздействия на ра­
диационные пояса Земли, а в 1972 и

96

«Экспло­
рер-20»
(«ИЭ А»
«Экспло­
рер-21»
(«ИМП-2»)
«Экспло­
рер-22»
(«Маяк»)
«Экспло­
рер-23»
«Эксплорер-24»
«Экспло­
рер-25»
(«Индеец»)
«Экспло­
рер-26»
«Экспло­
рер-27»
(«Маяк»)
«Экспло­
рер-28»
(«ИМП-3»)
«Экспло­
рер-29»
(«ГЕОС-1»)
«Эксплорер-30»
(«Солрад»)

25 авг.
1964 г.

Изучение структуры ионо­
сферы

3 окт.
1964 г.

Измерения магнитного по­
ля Земли

9 окт.
1964 г.

Изучение структуры ионо­
сферы

6 нояб.
1964 г.
21 нояб.
1964 г.
21 нояб.
1964 г.

Изучение
микрометеори­
тов
Измерение плотности ат­
мосферы
Изучение излучения Зем­
ли

21 дек.
1964 г.
29 апр.
1965 г.

То же

29 мая
1965 г.

Измерения магнитного по­
ля Земли

6 нояб.
1965 г.

Проведение
измерений

18 нояб.
1965 г.

«Экспло­
рер-31»
(«ДМЭ А»)
«Экспло­
рер-32»
(«АЭ В»)
«Экспло­
рер-33»
(«ИМП-4»)
«Экспло­
рер-34»
(«ИМП-6»)
«Экспло­
рер-35»
(«ИМП-5»)
«Эксплорер-36»
(«ГЕОС-2»)
«Эксплорер-37»
(«Солрад»)
«Экспло­
рер-38»
(«РАЭ-1»)
«Эксплорер-39.
«Экспло­
рер-40»
(«Индеец»)

28 нояб.
1965 г.

Работы
по
программе
Международного года спо­
койного
Солнца:
изуче­
ние солнечного излучения
Изучение структуры ионо­
сферы

25 мая
1966 г.

Изучение
ли

1 июля
1966 г.

Измерение магнитного по­
ля Земли

24 мая
1967 г.

То же

19 июля
1967 г.
11 янв.
1968 г.

Измерения на лунной ор­
бите
магнитного
поля
Луны и Земли
Проведение
геодезических
измерений

5 марта
1968 г.

Изучение
диации

4 июля
1968 г.

Изучение радиоизлучения

8 авг.
1968 г.
8 авг.
1968 г.

Измерения плотности ат­
мосферы
Изучение излучения Зем­
ли

Изучение структуры ионо­
сферы

геодезических

атмосферы

Зем­

солнечной

ра­

1974 гг. были запущены спутники
«Аэрос-1 и -2» для изучения солнечного
излучения в ультрафиолетовом диапазо­
не длин волн. ФРГ продолжила иссле­
дования Солнца с помощью двух АМС
«Гелиос-1 и -2», которые в 1975 и
1976 гг. приблизились к светилу, нахо­
дясь внутри орбиты Меркурия. Фран­
цузские космические аппараты «Турнесоль» и «Аура», а также японские спут­
ники «Шинси» и «Тэйо» расширили
эти исследования Солнца в ультрафио­
летовой части спектра спектрофотомет­
рическими методами, а также регистра­
цией радио- и рентгеновского излуче-

Справа. Созданная в ФРГ АМС «Ге­
лиос-1», которая в 1975 г. пролетела
на расстоянии 48 млн. км от поверхности
Солнца, выдержав температуру, при ко­
торой плавится свинец. АМС «Гелиос-2»
предназначена для пролета на более
близком расстоянии от Солнца.

«Эксплорер-41»
(«ИМП-7»)
«Экспло­
рер-42»
(«САС-1»)
«Экспло­
рер-43»
(«ИМП-8»)
«Эксплорер-44»
(«Солрад»)
«Экспло­
рер-45»
(«ССС-1»)
«Эксплорер-46»)
(«МТС»)
«Экспло­
рер-47»
(«ИМП-9»)
«Экспло­
рер-48»
(«САС-2»)
«Экспло­
рер-49»
(«РАЭ-2»)
« Эксплорер-50»
(«ИМП-10»)
«Эксплорер-51»
(«АЭ С»)
«Эксплорер-52»
(«Индеец»)
«Экспло­
рер-53»
(«САС-3»)
«Эксплорер-54»
(«АЭ D»)
«Эксплорер-55»
(«АЭ Е»)

21 июня
1969 г.

Измерения магнитного по­
ля Земли

12 дек.
1970 г.

Изучение рентгеновского
излучения

13 марта
1971 г.

Измерения магнитного по­
ля Земли

8 мюля
1971 г.

Изучение солнечной ра­
диации

15 нояб.
1971 г.

Измерения магнитного по­
ля Земли

13 авг.
1972 г.

Изучение микрометеори­
тов

23 сент.
1972 г.

Измерения магнитного по­
ля Земли

15 нояб.
1972 г.

Измерения гамма-излуче­
ния

10 июня
1973 г.

Регистрация радиоизлуче­
ния с лунной орбиты

26 окт.
1973 г.

Измерения магнитного по­
ля Земли

16 дек.
1973 г.

Изучение атмосферы Зем­
ли

3 нюня
1974 г.

Изучение солнечного вет­
ра

7 мая
1975 г.

Изучение рентгеновского
излучения

6 окт.
1975 г.

Изучение атмосферы Зем­
ли

20 нояб.
1975 г.

То же

Примечание. В таблице использованы следующие обозна­
чения: АЭ — «Эксплорер» для исследований атмосферы
(англ. АЕ— Atmospheric Explorer); ИЭ — «Эксплорер»
для исследований ионосферы (англ. 1Е — Ionospheric
Explorer); И МП — межпланетная наблюдательная плат­
форма (англ. IMP— Interplanetary Monitoring Platform);
ДМЭ — «Эксплорер» для прямых измерений (англ.
DME — Direct Measurement Explorer); РАЭ — «Экспло­
рер»
для
радиоастрономических
наблюдений
(англ.
RAE — Radio Astronomy Explorer); САС — малый астро­
номический спутник (англ. SAS — Small Astronomy Sa­
tellite); ССС— малый спутник для научных целей (англ.
SSS — Small Scientific Satellite); МТС — технологический
спутник для изучения метеоритов (англ. MTS — Meteo­
roid Technology Satellite). Спутники типа «Эксплорер» —
«Маяк», «Индеец», «Солрад» — являются частью боль­
ших научных программ с тем же названием.

Наука о космосе
ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ КОСМИЧЕСКИЕ
ПРОГРАММЫ США
Наименование

Дата
запуска

Основные
научные задачи

«Пегас»
«ОСО-5»
«ОСО-6»

22 янв.
1969 г.
9 авг.
1969 г.

«Пионер» (успешные запуски)
«ОСО-7»
«Пионер-3»

6 дек.
1958 г.

«Пионер-4»

3 марта
1959 г.

«Пионер-5»

11 марта
1960 г.

«Пионер-6»

16 дек.
1965 г.

«Пионер-7»

17 авг.
1966 г.
13 дек.
1967 г.
8 нояб.
1968 г.
3 марта
1972 г.

«Пионер-8»
«Пионер-9»
«Пионер-10»

«Пионер-11»

5 апр.
1973 г.

Неудачная попытка до­
стичь Луны; получены
данные о внешнем ра­
диационном поясе Зем­
ли
Изучение
магнитного
поля Земли и наблюде­
ние
за
солнечными
вспышками
Измерения
солнечной
радиации с орбиты во­
круг Солнца
Изучение
солнечного
ветра
и
активности
Солнца с орбиты вокруг
него
То же
»»
»»
Изучение
микрометео­
ритов, солнечного ветра,
космических
лучей
с
пролетной мимо Солнца
траектории
Такие же, как у «Пионера-10»

Орбитальные солнечные обсерватории (ОСО) (успеш­
ные запуски)
«ОСО-1»
«ОСО-2»

«ОС О-З»
«ОСО-4»

7 марта
1962 г.
3 февр.
1965 г.
8 марта
1967 г.
18 окт.
1967 г.

Изучение солнечной ак­
тивности и вспышек
Изучение солнечной ак­
тивности,
ультрафиолето­
вого,
рентгеновского
и
гамма-излучений
Изучение солнечной ак­
тивности и вспышек
Изучение
экстремальных
величин
ультрафиолето­
вого излучения и солнеч­
ной активности

ний и космических лучей. Целью за­
пуска первого индийского спутника
«Ариабата» были исследования Солнца
и звездных рентгеновских источников
в Млечном Пути и за его пределами.
Поскольку
сложность
разработки
таких проектов и расходы на их осу­
ществление
растут,
заинтересованные
страны стали объединять свои усилия.
По инициативе Европейского косми­
ческого агентства (ЕСА) и его пред­
шественницы — Европейской организа­
ции по космическим исследованиям
(ЕСРО) (англ. ESRO — European Space
Research Organisation) были запущены
аппараты «ГЕОС-1 и -2», обращаю­
щиеся по высокоэллиптическим орби­
там вокруг Земли. С помощью этих
космических аппаратов в течение семи­
летнего периода изучалось межпланет­
ное магнитное поле, определялись ин­
тенсивность и направление солнечного
корпускулярного излучения и исследо­
валась геомагнитная плазменная мантия
(область разреженных высокотемпера­
турных ионов). Несколько раньше с
помощью полученных с космических
аппаратов «Ирис» и «Аврора» данных
были
построены траектории частиц
солнечного происхождения в около­
земном космическом пространстве и
зарегистрированы события, происходя­

«ОСО-8»

29 се нт.
1971 г.
21 июня
1975 г.

Изучение солнечной ак­
тивности и вспышек
Изучение солнечной ак­
тивности, короны и вспы­
шек
То же

14 февр.
1980 г.

«Пегас-2»
«Пегас-3»

Изучение
солнечного
ультрафиолетового и кос­
мического
рентгеновско­
го излучений

Изучение максимальной солнечной активности
(СММ)'
«СММ-1»

« Пегас-1»

Изучение
ультрафиолето­
вого,
рентгеновского
и
гамма-излучений
Сол­
нца и его активности в
пике 11-летнего цикла

16 февр.
1965 г.
25 мая
1965 г.
30 июля
1965 г.

Орбитальные астрономические обсерватории
(ОАО) (успешные запуски)
«ОАО-2»

7 дек.
1968 г.

«ОАО-3»
(«Коперник»)

21 авг.
1972 г.

Орбитальные геофизические обсерватории
(ОГО)
«ОГО-1»
«ОГО-2»

«ОГО-3»

4 сент.
1964 г.
14 окт.
1965 г.

7 июня
1966 г.

«ОГО-4»

28 июля
1967 г.

«ОГО-5»

4 марта
1968 г.

«ОГО-6»

5 июня
1969 г.

Изучение магнитного по­
ля и излучения Земли
Изучение магнитного по­
ля Земли и составление
карты источников излу­
чений; изучение ультра­
фиолетового и рентгенов­
ского излучений Солнца
Изучение излучения и ко­
роны Земли, солнечного
ветра, космических лучей
и источников радиоизлу­
чения
Изучение магнитного по­
ля Земли, ионизации ат­
мосферы и полярных сия­
ний
Изучение магнитного по­
ля Земли, и солнечной
активности,
водородного
облака
вокруг
кометы
Беннета
Изучение излучения Зем­
ли, ионосферы и поляр­
ных сияний

щие в районах магнитных бурь. Оба
спутника были запущены ЕСРО в
1968 г.
В то же время в рамках программы
сотрудничества социалистических стран
было запущено более двадцати спут­
ников серии «Интеркосмос», в научном
оснащении которых участвовали Болга­
рия, Венгрия, Вьетнам, ГДР, Куба, Мон­
голия, Польша, Румыния, СССР, Чехо­
словакия. Основное назначение этих
аппаратов — изучение Солнца и около­

Изучение
распределения,
размеров и скорости мик­
рометеоритов для выяв­
ления возможности пило­
тируемых
космических
полетов

Изучение
инфракрасно­
го,
ультрафиолетового,
рентгеновского и гаммаизлучений звезд, комет­
ного водородного гало
Изучение ультрафиолето­
вого и рентгеновского из­
лучений звезд и черной
дыры Лебедь Х-1

Высокоэнергетические астрономические обсерватории
(ХЭАО)
«ХЭАО-1»

12 авг.
1977 г.

«ХЭАО-2»
(обсерватория
«Эйнштейн»)

13 нояб.
1978 г.

«ХЭАО-3»

20 сент.
1979 г.

1

Составление карты всех
источников рентгеновско­
го излучения на небес­
ной сфере: изучение кос­
мических
источников
гамма-излучения
Обнаружено
рентгенов­
ское излучение квазара,
удаленного от Земли на
расстояние 1013 световых
лет
Поиск источников гаммаизлучения;
получение
данных о космических лу­
чах

Англ. SMM — Solar Maximum Mission.

земного
космического
пространства.
Первый спутник «Интеркосмос-1», за­
пущенный в 1969 г., был оснащен ап­
паратурой для изучения поляризации
излучения солнечных вспышек. А запу­
щенный в 1978 г. спутник «ИнтерВнизу. Один из спутников научного
назначения, запускаемых по программе
«Интеркосмос» в Советском Союзе при
сотрудничестве с другими странами.

97

Наука о космосе
космос-18» имел на борту первый соз­
данный в Чехословакии спутник «Ма­
гнон», предназначенный для проведения
совместных экспериментов по изучению
ионосферы и магнитосферы.

Исследование солнечной
активности
В соответствии с достигнутым меж­
дународным соглашением период 1976—
1979 гг. был объявлен периодом меж­
дународного исследования магнитосфе­
ры. Цель проводимых исследований —
определение влияния солнечной актив­
ности на погоду, на процессы в ионо­
сфере, оказывающие существенное воз­
действие на радиосвязь, навигацию,
содержание озона в атмосфере, а так­
же влияния длительного воздействия
солнечного ветра и межпланетного маг­
нитного поля на климат в различных
частях земного шара. Вкладом НАСА
и ЕСА в эти исследования был вывод
на орбиту в 1977—1978 гт. трех меж­
дународных космических аппаратов для
изучения
космического
пространства
между Землей и Солнцем — «ИСЕЭ»
(англ. ISEE — International Sun-Earth
Explorers) в дополнение к космиче­
ским аппаратам ЕСА «ГЕОС», Япо­
нии «ЭКСОС» и Советского Сою­
за — ИСЗ «Прогноз-4 и -5», «Интер­
космос-14 и -18» и АМС «Венера-9 и
-10». Если ИСЗ «ИСЕЭ-1 и -2» были
выведены на высокие эллиптические
орбиты вокруг Земли, то «ИСЕЭ-3»
предполагалось вывести на необычную
орбиту (высотой 1,5 млн. км), прохо­
дящую вблизи первой точки либрации.
Это позволяло регистрировать солнеч­
ную активность с помощью аппарата
«ИСЕЭ-3», а затем часом позже с по­
мощью спутников «ИСЕЭ-1 и -2» и по­
лучать таким образом информацию о
временных и пространственных изме­
нениях.
Несмотря на существование ряда
автоматических космических аппаратов,
оперативно управляемых с Земли вы­
сококвалифицированными специалиста­
ми, многие наблюдения и исследования
могли бы быть лучше проведены людьми,
находящимися на борту космического
аппарата. Так, на пилотируемых совет­
ских орбитальных научных станциях
«Салют» и американской орбитальной
станции «Скайлэб» представилась уни­
кальная
возможность
для
изучения
Солнца и проведения других астрофи­
зических наблюдений. С помощью звез­
дного спектрографа «Орион-1» на стан­
ции «Салют-1» и орбитального сол­
нечного телескопа (ОСТ-1) на станции
«Салют-4» были зарегистрированы сол­
нечная активность в течение длитель­
ного периода времени и необычные

98

флуктуации солнечной короны. Во время
пребывания на орбитальной станции
«Салют-4» экспедиции в составе лет­
чиков-космонавтов П. Климука и В. Се­
вастьянова, доставленной туда транс­
портным кораблем «Союз-18», разно­
образная научная деятельность экипа­
жа, включая наблюдения из космоса
обнаруженной учеными Крымской аст­
рофизической
обсерватории
вспышки
на Солнце, принесла большую пользу.
За время полета космонавты получили
сотни фотоснимков Солнца и спектро­
грамм солнечного излучения.
На станции «Скайлэб» находилось
не менее восьми солнечных телеско­
пов: пять — для проведения исследо­
ваний в рентгеновской и ультрафиоле­
товой областях спектра, два — для те­
левизионной передачи изображений и
один — для фотографирования солнеч­
ной короны. В течение трех экспеди­
ций астронавтов, полное время пребы­
вания которых на станции составило
около 6 мес, удалось получить свыше
180 000 снимков, включая и удачные
снимки, сделанные астронавтом Э. Гиб­
соном, которому впервые удалось зафик­
сировать зарождение протуберанца в
солнечной короне.
На первом этапе космических по­
летов ученые и инженеры были озабо­
чены тем, что метеориты и космиче­
ская
радиация
могут
представлять
серьезную угрозу для осуществления по­
летов как пилотируемых, так и авто-

Вверху. Большое извержение на Солнце,
сфотографированное 21 августа 1973 г.
астронавтами второй экспедиции на
станцию «Скайлэб» с помощью спектро­
гелиографа. За 90 с облака из газообраз­
ного гелия разлетелись на 563270 км от
поверхности Солнца.

матических космических аппаратов. В
1946 г. один из астрономов Гарвард­
ского университета предсказал, что из
двадцати пяти отправляющихся на Луну
космических аппаратов один будет вы­
веден из строя потоком метеоритов.
К счастью, полеты таких ИСЗ, как аме­
риканские «Эксплорер-1 и -6» и совет­
ский «Спутник-3», довольно быстро по­
казали, что метеорные потоки реальной
угрозы для полетов не представляют.
Запущенные в 1965 г. на высокие
орбиты
три
американских
спутника
«Пегас» позволили получить уточнен­
ные данные о метеоритной опасности,
необходимые для планирования дли­
тельных экспедиций на околоземных
орбитах и для полета на Луну.
Поскольку
исследование
Солнца
представляет для человечества един­
ственную возможность непосредствен­
ного изучения звезды, наши знания
о нем могут быть использованы при
поиске ответов на многие вопросы об
эволюции звезд и галактик. Наши
ближайшие соседи в системе Альфы

Наука о космосе
ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ КОСМИЧЕСКИЕ
ПРОГРАММЫ СССР
НАИМЕНО­
ВАНИЕ

ДАТА
ЗАПУСКА

ОСНОВНЫЕ
НАУЧНЫЕ ЗАДАЧИ

«ЭЛЕКТРОН»
«Электрон-1»
«Электрон-2»

30 янв. 1964 г.
30 янв. 1964 г.

«КОСМОС» (НЕКОТОРЫЕ ИЗ ЗАПУЩЕННЫХ
ОБЪЕКТОВ)
«Космос-1»

16 марта 1962 г.

«Космос-3»

24 апр. 1962 г.

«Космос-5»

28 мая 1962 г.

«Космос-7»

28 июля 1962 г.

«Космос-8»

18 авт. 1962 г.

«Космос-26»

18 марта 1964 г.

«Космос-49»
«Космос-51»

24 окт. 1964 г.
10 дек. 1964 г.

«Космос-97»

26 нояб. 1965 г.

«Космос-163»

5 июня 1967 г.

«Космос-166»

16 июня 1967 г.

«Космос-208»

21 марта 1968 г.

«Космос-215»

19 апр. 1968 г.

«Космос-230»

5 июля 1968 г.

«Космос-251»

31 окт. 1968 г.

«Космос-262»

26 дек. 1968 г.

«Космос-264»

23 янв. 1969 г.

«Космос-321»

20 янв. 1970 г.

«Космос-381»

2 дек. 1970 г.

«Космос-461»

2 дек. 1971 г.

«Космос-477»

4 марта 1972 г.

«Космос-481»

25 марта 1972 г.

«Космос-484»

6 апр. 1972 г.

«Космос-490»

17 мая 1972 г.

«Космос-561»

25 мая 1973 г.

Изучение
структуры
ионосферы Земли
Изучение солнечного и
космического
излуче­
ний, плотности атмо­
сферы Земли
Изучение
радиацион­
ной обстановки в око­
лоземном
пространстве
после
проведенного
США высотного ядер­
ного взрыва по про­
грамме «Морская звез­
да»
Изучение
интенсивно­
сти солнечных вспышек
до и в процессе полета
КК «Восток-3 и -4»
Изучение
микрометео­
ритов
Изучение
магнитного
поля Земли
То же
Изучение ультрафиоле­
тового и гамма-излуче­
ний, яркости фонового
свечения
звездного
неба
Изучение
излучения
Земли; проверка теории
относительности
Изучение
космического
излучения
Изучение
рентгенов­
ского излучения Солн­
ца
Изучение потоков рент­
геновского и гамма-из­
лучений
Исследование с помо­
щью 9 детекторов ви­
димого,
ультрафиоле­
тового и рентгеновско­
го излучений
Изучение Солнца с по­
мощью
астрономиче­
ской обсерватории
Изучение
внегалакти­
ческих источников гам­
ма-излучения
Изучение ультрафиоле­
тового и рентгеновско­
го излучений
Изучение
внегалакти­
ческих источников гам­
ма-излучения
Изучение
магнитного
поля и ионосферы Зем­
ли
Изучение
диффузного
космического
фона
и
ионосферы
Изучение
диффузного
космического фона
Изучение потоков час­
тиц и излучения
Изучение
магнитного
поля Земли
Изучение солнечного и
космического
излуче­
ний
Изучение
первичного
косм ическ ого налучения и потоков электро­
нов высокой энергии
Изучение
галактиче­
ского гамма-излучения

и Проксимы Центавра находятся на
расстоянии 1,3 пс (1 парсек = 3,26 све­
товых лет = 3,08 • 10 13 км) и даже в
самые мощные наземные телескопы
различимы как слабые точечные ис­
точники. Обнаружив в 1784 г., что
звезда Дельта Цефея (давшая назва­
ние целому классу переменных звезд —
цефеид) имеет регулярно изменяющий­
ся блеск, астрономы поняли, что не все

«Электрон-3»

11 июля 1964 г.

«Электрон-4»

11 июля 1964 г.

Одновременные
иссле­
дования
внутреннего
(«Электрон-1») и внеш­
него
(«Электрон-2»)
радиационных
поясов
Земли,
космического
излучения,
галактиче­
ских источников радио­
излучения
Такие же, как у
«Электрона-1»
Такие же, как у
«Электрона-2»

«ПРОТОН»
«Протон-1»

16 июля 1965 г.

«Протон-2»

2 нояб. 1965 г.

« Протон-3»

6 июля 1966 г.

«Протон-4»

16 нояб. 1968 г.

На
момент
запуска
крупнейший КК массой
12 200 кг; исследован
энергетический
спектр
и
химический
состав
первичных
космиче­
ских лучей, гамма-из­
лучения и потока га­
лактических
электро­
нов
Такие же, как и у «Про­
тона-1»
Такие же, как и у «Про­
тона-1»; кроме того, по­
иск средн космических
частиц кварков с дроб­
ным зарядом
Крупнейший
корабль
этой
серии,
масса
17 000 кг; исследованы
первичные космические
лучи высокой энергии
и
энергетический
спектр электронов вы­
сокой энергии

«ПРОГНОЗ»
«Прогноз-1»

14 апр. 1972 г.

«Прогноз-2»

29 июня 1972 г.

«Прогноз-3»

15 февр. 1973 г.

«Прогноз-4»

22 дек. 1975 г.

«Прогноз-5»

25 нояб. 1976 г.

«Прогноэ-6»

22 сент. 1977 г.

«Прогноз-7»

30 окт. 1978 г.

Изучение солнечного
ветра, нейтронов, рент­
геновского излучения и
внешней магнитосферы
Такая же, как и у «Про­
тона-1» на компланар­
ной орбите
Изучение вспышек на
Солнце,
рентгеновского
и
гамма-излучений
Солнца
Работы по Программе
международного изуче­
ния магнитосферы: ис­
следование
влияния
солнечного
излучения
на магнитное поле Зем­
ли
Работы по Программе
международного
изу­
чения
магнитосферы:
исследование
солнеч­
ного ветра, рентгенов­
ского и гамма-излуче­
ний Солнца
Изучение влияния сол­
нечной активности на
межпланетное и маг­
нитное поле Земли; ис­
следование
галактиче­
ского
ультрафиолето­
вого, рентгеновского и
гамма-излучений
Изучение влияния сол­
нечной активности на
магнитосферу
Земли;
исследование
ультра­
фиолетового и гаммаизлучений

звезды столь же стабильны, как наше
Солнце. С тех пор исследователи кос­
моса обнаружили множество экзоти­
ческих небесных тел.
В 1963 г., когда было обнаружено
красное смещение (смещение в длин­
новолновую область электромагнитного
спектра)
спектральных
линий
двух
объектов,
известных
под
номерами
3C273 и ЗС48, соответственно на

16 и 37%, свидетельствующее о том,
что последний объект удален от нас
на расстояние более 4•109 световых
лет, стала понятной важная роль но­
вого класса звездоподобных объектов
(квазизвездных объектов, или кваза­
ров). Выявление подобных оптических
объектов на столь громадном удалении
заставляет предполагать об излучении
ими сверхгигантской энергии. С по­
мощью обычных теорий излучение такой
энергии можно объяснить столкнове­
нием целых галактик. Запущенная в
декабре 1968 г. орбитальная астрофи­
зическая обсерватория «ОАО-2» с один­
надцатью телескопами и двумя скани­
рующими спектрометрами была лишь
одним из нескольких космических ап­
паратов, созданных для дальнейшего
исследования этих необычных объек­
тов. Регистрируя потоки ультрафио­
летового,
рентгеновского
и
гаммаизлучений, орбитальные обсерватории
продолжали определение новых харак­
теристик квазаров с целью раскрыть
их истинную природу.
Наблюдения за этими и другими
удаленными объектами интересны по­
тому, что из-за большого времени рас­
пространения излучения до Земли мы
фактически можем заглянуть в прошлое
Вселенной. В то время как обычные
наблюдения на протяжении человече­
ской жизни не позволяют обнару­
жить никаких изменений для боль­
шинства звезд, время существования
которых исчисляется миллионами и мил­
лиардами лет, изучение квазаров, воз­
можно, познакомит нас с физическими
условиями после образования Вселен­
ной. Изучение этих явлений, следо­
вательно, должно привести к лучшему
пониманию эволюции космоса. Посколь­
ку квазары сохраняют свое положение
на небосклоне с прецизионной точно­
стью (для земного наблюдения их пе­
ремещения практически равны нулю),
они были также использованы в каче­
стве опорных точек при проведении
точных геодезических измерений.
Дальнейшим развитием этих работ
в 60-е годы было обнаружение с по­
мощью высотных ракет-зондов, а затем
уточнение местоположения с помощью
орбитальных
космических
аппаратов
источников
небесного рентгеновского
излучения. Вначале считали, что источ­
ником излучения является фронт удар­
ной волны горячего расширяющегося
газа,
образовавшегося
при
взрывах
Сверхновых и сталкивающегося с меж­
звездными облаками. Подобное явле­
ние было обнаружено в созвездиях Кас­
сиопеи, в Крабовидной туманности и др.
Информация, полученная со спутника

99

Космический телескоп
1 Наружный экран.
2 Моментный магнито­
провод.
3 Поручни.
4 Крышка входного
отверстия.
5 Бленда.
6 Вторичное зеркало.
7 Панели солнечных
батарей.
8 Маховиковая система
стабилизации.
9 Электронные блоки

управления научными
приборами и системой
регистрации данных.
10 Захват манипулятора.
11 Отсек оборудования.
12 Аккумуляторные ба­
тареи, управление
зарядкой.
13 Первичное зеркало.
14 Доступ к оборудованию
телескопа.
15 Датчик визирования
звезд (3 шт.) и гиродат­
чик угловой скорости.
16 Задний фланец.

Вывод на орбиту и раз­
вертывание космического
телескопа
Космический телескоп до­
ставляется на орбиту
МТКК «Спейс Шаттл».
Последовательность опера­
ций развертывания в кос­
мосе следующая: А. Запуск
МТКК в Центре космиче­
ских полетов им. Кенне­
ди. В. После выхода на
орбиту «Орбитер» соверша­
ет маневры, чтобы занять
правильное положение в
космическом пространстве.
Телескоп подготовлен
к развертыванию. С. После
проверки подготовленный
к автономному полету
в космосе телескоп уста­
навливают в требуемое
положение с помощью
дистанционного управляе­
мого манипулятора. D. Те­
лескоп отделяется от «Орбитера», который нахо­
дится рядом. Проводится

тщательная проверка аппа­
ратуры телескопа. При не­
обходимости вернуть те­
лескоп в «Орбитер» все
операции проводятся в
обратной последователь­
ности. Е. После того как
телескоп проработает в
космосе 2—3 года, или
если будет серьезно по­
врежден, он может быть де­
монтирован, уложен в гру­
зовой отсек МТКК и воз­
вращен на Землю.
После замены аппаратуры
телескоп можно вновь
развернуть на орбите.

100

17 Головка стыковочного
штыря (3 шт.).
18 Вентиляция.
19 Солнечный датчик
грубой ориентации.
20 Малонаправленная
антенна.
21 Датчики точного наве­
дения (3 шт.).
22 Центральный световод.
23 ЭВМ поиска цели и уп­
равления аппаратурой
24 Импульсный приемопе­
редатчик.

25 Устройство записи на
магнитную ленту.
26 Интерфейсное устрой­
ство ЭВМ.
27 Остронаправленная
антенна.
Размеры этого оптического
телескопа с диаметром зер­
кала 240 см близки к раз­
мерам телескопа Ликской
обсерватории, имеющего
диаметр зеркала 305 см.

Телескоп состоит из трех
основных частей: а) агре­
гата оптического телеско­
па, содержащего первичное
и вторичное зеркала;
б) блока научной аппара­
туры, которая преобразует
полученные телескопом
изображения в систему
научных данных; в) модуля
вспомогательных систем,
который включает точную

систему стабилизации и
систему электропитания.
Необходимая для работы
аппаратуры электроэнергия
вырабатывается солнеч­
ными батареями. Метеор­
ный и солнцезащитный
экраны предохраняют
оптическую систему. От­
крытый передний торец
космического телескопа
имеет такое же устройство,
как и большинство назем­

ных телескопов, и пропу­
скает падающий свет на
первичное зеркало, распо­
ложенное в конце телеско­
па. Первичное зеркало
проецирует изображение
объекта на небольшого
размера вторичное зеркало,
расположенное у перед­
него среза телескопа
(см. с. 104). Луч света
затем отражается обратно
и через отверстие в пер­

вичном зеркале попадает
в блок научной аппаратуры
в задней части телескопа,
где полученное телескопом
изображение превращается
в совокупность обычных
научных данных различны­
ми способами. Модульная
аппаратура состоит из
систем отображения, ана­
лизаторов спектра (для
определения атомного
строения и получения изо­

бражения наблюдаемых
объектов), блоков управ­
ления температурой и
устройств калибровки
интенсивности света и его
поляризации.

Орбитальная астрономи­
ческая обсерватория
Успешная, начиная с пер­
вых проектов, работа
орбитальных телескопов,
разработанных астронома­
ми и конструкторами
космических систем, позво­

лила к моменту создания
космического телескопа на­
копить необходимый опыт.
Третий из серии спутни­
ков-обсерваторий «Ко­
перник», блестяще прора­
ботав на орбите несколько
лет, все еще продолжает
передавать на Землю цен­
ную информацию о явле­
ниях, происходящих в
звездах и межзвездном
пространстве. Разрабо­
танный по заказу НАСА

фирмой «Груммен аэро­
спейс корпорейшн» спутник
массой 2200 кг был выве­
ден 21 августа 1972 г. на
круговую орбиту с пара­
метрами: апогей 744 км,
перигей 736 км, накло­
нение к плоскости эквато­
ра 35°.

Технические характе­
ристики
Длина 13,1 м.
Диаметр 4,26 м.
Масса около 11 000 кг
(включая массу рефлекто­
ра типа телескопа Кассег­
рена).

Технические характе­
ристики
Длина 3,05 м.
Диаметр 2,15 м.

начала космической эры, когда по­
явилась возможность проводить на­
блюдения с помощью искусственных
спутников Земли, наши представле­
ния о Вселенной существенно изменились.
Атмосфера Земли, прозрачная для видимого
света, не пропускает значительную часть
электромагнитного излучения, ограничивая
поступление информации о природе излу­
чающих тел в далеком космосе. Даже в оп­
тическом диапазоне полученные с помощью
телескопов изображения искажены атмосфе­
рой.
Достижения радиоастрономии, сущест­
венно расширившей диапазон изучаемых
длин волн, позволили обнаружить бурную
Вселенную. Углубились наши представления
о механизмах зарождения галактик и не­
стабильности звезд. В настоящее время
тщательно изучаются такие «таинственные»
объекты, как нейтронные звезды, пуль­
сары, квазары и черные дыры.
Для исследований небесных тел созда­
ны космические приборы столь высокой
чувствительности, что мы вправе ожидать
расширения нашего представления о Все­
ленной, сравнимого с переворотом, произ­
веденным Коперником 500 лет назад. Од­
ним из таких приборов является космичес­
кий телескоп, позволяющий регистрировать
излучение в широком диапазоне длин волн:
от дальней ультрафиолетовой области до
дальней инфракрасной (длины волн от
0,11 мкм до 1 мм). Большая часть этого
излучения недоступна для наземных наблю­
дателей. Замечательный прибор способен
«видеть» объекты, удаленные в семь раз
дальше и с интенсивностью излучения в
пятьдесят раз меньшей, чем объекты, на­
блюдаемые с поверхности Земли. Система
наведения и стабилизации может направить
телескоп с погрешностью 0,01", и удержи­
вать объект исследования в течение длитель­
ных периодов времени с погрешностью 0,007".
Теоретически в этот телескоп можно
увидеть монету на расстоянии около 600 км,
а также детали структуры облаков на Юпи­
тере размером около 300 км. На практике
с его помощью можно будет вести поиск
планет у ближайших к нам звезд
Теперь открывается возможность иссле­
довать молодые звезды, возраст которых
не превышает 75 000 лет и которые имеют
температуру поверхности порядка 50 000° С.
При таких условиях большая часть излу­
чения
приходится
на
ультрафиолетовую
часть спектра. Мы также сможем наблю­
дать холодные звезды, большая часть излу­
чения которых приходится на инфракрас­
ную область спектра.
Наблюдения за Вселенной позволяют
заглянуть в наше прошлое. Свет от ближай­
шей звезды доходит до нас более чем за 4 го­
да, а от звезды из созвездия Волопаса — за
200 лет. Доходящий до нас «мертвый свет»
дает информацию о существовавших в прош­
лом физических условиях в источниках это­
го излучения. И что наиболее замечатель­
но, космический телескоп впервые предо­
ставит ученым возможность увидеть удален­
ные галактики в момент их образования.
Фактически это позволяет заглянуть в прош­
лое примерно на 14 000 млн. лет, когда, сог­
ласно одной из современных теорий, воз­
никла Вселенная.

С

101

Наука о космосе
Черные дыры
Предполагаемая черная
дыра Лебедь Х-1 была об­
наружена в 1972 г. астро­
номическим спутником
«САС-1» («Ухуру»).
Теория предполагает, что
черная дыра является
одним из компонентов
бинарной звездной си­
стемы. Атомы черной дыры
так плотно упакованы, а
гравитационные силы так
велики, что образуется
своего рода «космический
дренаж», из которого не
могут выйти ни вещество,
ни световое излучение, ни
радиоизлучение. Черная
дыра невидима, но она
создает огромную гравита­
ционную силу, вызываю­
щую перетекание веще­
ства из звезды-компаньона
во вращающийся вокруг
черной дыры диск. Из-за
трения между соседними
слоями вещество в диске
нагревается до десятков
миллионов градусов, и
внутренние слон диска
испускают рентгеновское
излучение (пурпурные
кольца на рисунке),
которое может быть об­
наружено искусственными
спутниками.

МЕЖДУНАРОДНЫЕ НАУЧНЫЕ КОСМИЧЕСКИЕ
ПРОГРАММЫ
НАИМЕНО­
ВАНИЕ

ДАТА
ЗАПУСКА

ОСНОВНЫЕ
НАУЧНЫЕ ЗАДАЧИ

ЕВРОПЕЙСКОЕ КОСМИЧЕСКОЕ АГЕНТСТВО (ЕСА)
«ЕСРО-2В»
(«Ирис»)

17 мая 1968 г.

«ЕСРО-1А»
(«Аврора»)

3 окт. 1968 г.

«ГЕОС-1»
(спутник на
высокоэллип­
тической
орбите)

5 дек. 1968 г.

«ЕСРО-1В»
(«Борей»)
«ГЕОС-2»

31 янв. 1972 г.

1 окт. 1969 г.

«ТД-1А»

12 марта 1972 г.

«ЕСРО-4»

22 нояб. 1972 г.

«КОС-В»

9 авг. 1975 г.

«ГЕОС-1»

20 апр. 1977 г.

• ГЕОС-2»

14 июля 1978 г.

Изучение
корпускуляр­
ного излучения Солнца
в околоземном прост­
ранстве
Изучение
магнитного
поля и ионосферы Зем­
ли
Работы по Междуна­
родной программе изу­
чения магнитосферы в
течение
большей
ча­
сти 11-летнего солнеч­
ного цикла; изучение
солнечного
корпуску­
лярного излучения
Такие же, как у
«ЕСРО-1А»
Аналогичные
задачам
«ГЕОС-1»
Изучение ультрафиоле­
тового излучения не­
бесной сферы, рентге­
новского и гамма-излу­
чений
Изучение
атмосферы
полярных районов Зем­
ли
Изучение
рентгенов­
ского и гамма-излуче­
ний
Работы
по
Между­
народной
программе
изучения
магнитосфе­
ры; изучение магнитно­
го поля Земли
Такие же, как у
«ГЕОС-1»

ЕСА — НАСА
22 окт. 1977 г.
«ИСЕЭ-1»
(международный
спутник для
изучения кос­
мического
пространства
между Землей
и Солнцем)
22 окт. 1977 г.
«ИСЕЭ-2»
«ИСЕЭ-3»
12 авг. 1978 г.

Спутники «ИСЕЭ-1 и
-2» запущены одновре­
менно на близкие ор­
биты для исследования
магнитосферы и ее хво­
ста, головной ударной
волны, плазмопаузы и
солнечного ветра
Одновременно со спут­
никами «ИСЕЭ-1 и -2»
регистрация
информа­
ции об изменении сол­
нечного ветра во вре­
мени

ЕСА—НАСА—АНГЛИЯ
«ИУЭ»
26 янв. 1978 г.
(международный
спутник для
изучения
УФ-излучения)

Детальные
астрономи­
ческие наблюдения в
ультрафиолетовом
диа­
пазоне излучения с по­
мощью кассегреновско­
го телескопа с высоким
разрешением и диамет­
ром зеркала 45 см; изу­
чение
УФ-излучения
внегалактических
ис­
точников,
Сверхновой
и слабых источников

«ИНТЕРКОСМОС»
«Интер­
космос-1»

14 окт. 1969 г.

«Интер­
космос-2»

25 дек. 1969 г.

• Интер­
косм ос-3»

7 авг. 1970 г.

«Интер­
космос-4»

14 окт. 1970 г.

«Интер­
космос-5»

2 дек. 1971 г.

102

Изучение ультрафиолетового и рентгеновского излучений Солнца
(ЧССР, ГДР, СССР)
Изучение ионосферы
(НРБ, ЧССР, ГДР,
СССР)
Изучение
магнитного
поля
Земли
(ЧССР,
СССР)
Изучение
ультрафио­
летового и рентгенов­
ского излучений Солн­
ца (ЧССР, ГДР, СССР)
Изучение
магнитного
поля
Земли
(ЧССР,
СССР)

Вверху. Спутник для наблюдения за не­
бесной сферой («КОС-В»). На борту раз­
работанного ЕСРО (теперь ЕСА) спут­
ника имеется искровая камера для про­
ведения исследований в области гаммаастрономии. С помощью спутника можно
также исследовать рентгеновское излу­
чение.

Вверху. Первая разработанная НАСА
космическая обсерватория для прове­
дения наблюдений за высокоэнергетиче­
скими источниками излучения («ХЭАОl»). Она была предназначена для кар­
тографирования всех важнейших высо­
коэнергетических источников излучения
на небесной сфере.

«Коперник» («ОАО-3»), который был
запущен в 1972 г. и функционирует до
сих пор, подтвердила справедливость
такого объяснения для первого объекта.
Однако выяснилось, что в Крабовид­
ной туманности находится точечный
источник, энергия излучения которого
в сотни раз больше, чем Кассиопеи-А,
несмотря на то что этот источник
(след вспышки Сверхновой в 1054 г.)
старше на 650 лет. Запущенный Евро­
пейским космическим агентством спут­
ник для наблюдения за небесной

сферой — «КОС-В» (англ. COS — Celes­
tial Observation Satellite) обнаружил, что
Крабовидная туманность является мощ­
ным источником гамма- и рентгенов­
ского излучений.
Объяснить особенность излучения
Крабовидной туманности удалось бла­
годаря открытию в 1967 г. пульсаров.
Эти небольшие по размерам объекты
(несколько километров в диаметре)
обладают тем уникальным свойством,
что с исключительной точностью испу­
скают всплески радиоизлучения с пе-

Наука о космосе
МЕЖДУНАРОДНЫЕ НАУЧНЫЕ КОСМИЧЕСКИЕ
ПРОГРАММЫ
НАИМЕНО­
ВАНИЕ

ДАТА
ЗАПУСКА

ОСНОВНЫЕ
НАУЧНЫЕ ЗАДАЧИ

«ИНТЕРКОСМОС»

Вверху. На этом снимке, показывающем
размещение источников рентгеновского
излучения,
полученном
спутником
(«ХЭАО-2»), виден недавно открытый
объект (наверху слева), который в на­
стоящее время, по-видимому, является
наиболее удаленным и самым ярким ква­
заром, испускающим рентгеновское из­
лучение, в то время как остальные из­
вестные квазары излучают в радио- и
оптическом диапазонах. Красное смеще­
ние его спектральных линий свидетель­
ствует о том, что свет от этого источника,
достигший
Земли,
был
испущен
10000 млн. лет назад. Яркий объект
(внизу справа) — квазар 3C273.
риодом до 2 с. В следующем году было
установлено, что в Крабовидной туман­
ности находится пульсар высокой энер­
гии. Согласно современной теории, ис­
точником этих сигналов является бы­
стровращающаяся
нейтронная
звезда,
которая образовалась после коллапса
остатков Сверхновой. Нейтронная звез­
да, существование которой было теоре­
тически предсказано в 1934 г., состоит
из вещества такой плотности, что сво­
бодные электроны и протоны реком­
бинировали в нейтроны, образуя тело,
которое при массе, равной массе Солн­
ца (в 330 000 раз большей массы
Земли), сжато в шар диаметром около
10 км. Рентгеновский источник Герку­
лес Х-1, обнаруженный малым астро­
номическим
спутником
«Ухуру»
(«САС-1», англ. SAS — Small Astronomy
Satellite), существование которого было
подтверждено измерениями, выполнен­

ными спутником «ОСО-7», также, повидимому, связан с нейтронной звездой.

«Интер­
космос-6»

7 апр. 1972 г.

«Интер­
космос-7»

30 июня 1972 г.

« Интер космос-8»

1 дек. 1972 г.

«Интеркосмос-9»
(«Коперник500»)
«Интер­
космос-10*

19 апр. 1973 г.

30 окт. 1973 г.

«Интер­
космос-11»

17 мая 1974 г.

«Интер­
космос-12»

31 окт. 1974 г.

«Интер­
космос- 13»

27 марта 1975 г.

«Интер­
космос-14»

11 дек. 1975 г.

«Интер­
космос-15»

19 нюня 1976 г.

«Интер­
космос-16»

27 июля 1976 г.

«Интер­
космос-17»

24 сент. 1977 г.

«Интер­
космос-18»

24 окт. 1978 г.

«Интер­
космос-19»

27 февр. 1979 г.

«Интер­
космос-20»

1 нояб. 1979 г.

Черные дыры
Открытие нейтронных звезд вновь
вызвало интерес к явлению полного гра­
витационного коллапса звезды, впервые
описанного Шварцшильдом в 1916 г.
после опубликования Эйнштейном его
общей теории относительности. Если
звезда, масса которой больше массы
Солнца, испытывает катастрофический
взрыв Сверхновой, сила притяжения
оставшейся материи может превысить
все существующие Ядерные силы, и про­
изойдет полный гравитационный коллапс
с образованием так называемой черной
дыры. Гравитационное поле такого объ­
екта может быть столь сильным, что
будет препятствовать выходу за пре­
делы тела существующих внутри него
светового и других видов электромаг­
нитного излучения, и тело становится
невидимым, чем и обусловлено такое
его экзотическое название.
Необычные свойства черных дыр,
конечно, исключают применение для их
исследования
традиционных
методов.
Фактически черную дыру можно обна­
ружить только по ее воздействию на
внешнее тело. Наблюдение черной дыры
становится возможным, если она явля­
ется невидимым партнером в бинарной
системе, состоящей из черной дыры и
обычной звезды. В этом случае рент­
геновское излучение, испускаемое обыч­
ной звездой, может быть зарегистри­
ровано.
Хотя до 1960 г. большинство уче­

Изучение
первичного
космического
излуче­
ния, космических лу­
чей, метеорных частиц
(ЧССР,
ВНР,
МНР,
ПНР, СРР, СССР)
Изучение
излучения
Солнца и характера его
поглощения
молеку­
лярным кислородом в
атмосфере Земли
(ЧССР, ГДР, СССР)
Изучение
магнитного
поля и ионосферы Зем­
ли (НРБ, ЧССР, ГДР,
СССР)
Изучение
радиоизлу­
чения Солнца и ионо­
сферы
(ЧССР,
ПНР,
СССР)
Изучение
электромаг­
нитной связи магнито­
сферы
и
ионосферы
(ЧССР, ГДР, СССР)
Изучение ультрафиоле­
тового и рентгеновско­
го излучений Солнца
(ЧССР, ГДР, СССР)
Исследования
атмо­
сферы
и
ионосферы,
потоков
микрометео­
ритов
(НРБ,
ЧССР,
ГДР, ВНР, СРР, СССР)
Изучение магнитосфе­
ры и ионосферы при­
полярных областей
(ЧССР, СССР)
Работы
по
Между­
народной
программе
изучения
магнитосфе­
ры: изучение низкоча­
стотных
электромаг­
нитных
колебаний
в
магнитосфере,
микро­
метеоритов и ионосфе­
ры (НРБ. ЧССР, ВНР,
СССР)
Отработка
бортовых
систем для новой серии
спутников
«Интеркос­
мос» (ЧССР, ГДР,
ВНР, ПНР, СССР)
Изучение ультрафиоле­
тового и рентгеновско­
го излучений Солнца
и влияние их на верх­
нюю атмосферу Земли
(ЧССР, ГДР, Швеция,
СССР)
Изучение
энергетиче­
ского
спектра
заря­
женных частиц (ЧССР,
ВНР, СРР, СССР)
Исследование
взаимо­
действия
магнитосфе­
ры и ионосферы
(ЧССР, ГДР, ВНР,
ПНР, СРР, СССР)
Продолжение
исследо­
ваний
взаимодействия
магнитосферы и ионо­
сферы,
начатых
ИСЗ
«Ингеркосмос-18»
(НРБ, ЧССР, ВНР,
ГДР, ПНР, СССР)
Проведение
метеоро­
логических
исследова­
ний

ных считали невозможным обнаруже­
ние рентгеновского излучения звезд
или других внегалактических источни­
ков, открытие квазаров, нейтронных
звезд, пульсаров и черных дыр выдви­
нуло рентгеновскую астрономию на
передний край космических исследо­
ваний. Поскольку рентгеновское излу­
чение поглощается земной атмосферой,
была создана целая флотилия косми­
ческих кораблей для штурма этого пе-

103

Наука о космосе
реднего края науки. Спутники «САС-1,
-2, -3», «ОСО-7, -8», «ХЭАО-1, -2»
(англ. НЕАО — High Energy Astronomy
Observatory) и «Ариэль-5» — лишь не­
большая часть космических обсервато­
рий, запущенных в космос для изучения
постоянных и пульсирующих источников
рентгеновского излучения.
В апреле 1975 г. английский спут­
ник «Ариэль-5» зарегистрировал рент­
геновское излучение новой звезды, ко­
торое вскоре начало интенсивно нарас­
тать, так что новая стала самым мощ­
ным источником рентгеновского излу­
чения на небесной сфере, но затем по­
степенно в течение нескольких месяцев
ее излучение ослабло. Спутники «САС-3»
и «Ариэль-5» также обнаружили и за­
регистрировали новое явление периоди­
ческого интенсивного рентгеновского из­
лучения, названное взрывами рентге­
новского излучения. Короткие периоды
излучения (миллисекунды) должны ука­
зывать на присутствие черной дыры, в
то время как более длительные периоды
излучения (секунды) присущи нейтрон­
ным звездам. При проведении экспери­
мента по регистрации рентгеновского
излучения во время совместных со­
ветско-американских работ по програм­
ме ЭПАС был обнаружен первый вне­
галактический
пульсар.
Информация,
полученная со спутника «ХЭАО-1», по­
зволила сделать поразительное откры­
тие — существует фоновое рентгенов­
ское излучение, происхождение кото­
рого до настоящего времени окончатель­
но не выяснено.
Одним из наиболее изученных ис­
точников рентгеновского излучения яв­
ляется Лебедь Х-1. Как такой источ­
ник он был впервые обнаружен спут­
ником «САС-1», а полученные позже
с помощью космической обсерватории
«ОАО-3» данные позволили предполо­
жить, что этот источник является чер­
ной дырой. Лебедь Х-1 был объектом
первых
наблюдений
со
спутника
«ХЭАО», и многим ученым он пред­
ставлялся как лучший пример для про­
верки гипотезы существования черных
дыр. Если действительно этот объект
является черной дырой, он должен иметь
массу, примерно в десять раз большую
массы Солнца, а диаметр — порядка
одной миллионной его диаметра. Изу­
чение полученных с помощью спутни­
ков данных позволило назвать еще три
предполагаемых кандидата в черные
дыры — Циркуль Х-1, GX 339-4 и V861
Скорпиона.
Одна из многих причин особого ин­
тереса к черным дырам состоит в том,
что они могут повлиять на развитие
теорий эволюции Вселенной. Един­
ственный важнейший вопрос, на кото-

104

Траектория светового луча
Свет от звезды поступает
в космический телескоп
через его передний торец,
отражается от первичного
зеркала и попадает на вто-

Космический телескоп
1 Узел вторичного зер­
кала.
2 Вторичный экран.
3 Ферма из графито­
эпоксидного материала.
4 Главный алюминиевый
светозащитный экран.
5 Центральный экран.
6 Первичное зеркало.
7 Электронные блоки
системы точного наведе­
ния.
8 Конструкция фокаль­
ной плоскости.
9 Датчик углового сле­
жения за звездой.
10 Радиальный блок
научных инструментов
(1 шт.).
11 Датчик точного слеже­
ния (3 шт.).
12 Осевой блок научных
инструментов (4 шт.).
13 Главное кольцо.
В блок научной аппа­
ратуры входят приборы,
обеспечивающие преобра­
зование получаемых
телескопом изображе­
ний в совокупность обыч­
ных научных данных. Это
преобразование осуществ­
ляется различными спосо­
бами. В блок входят две
фотокамеры, два спектро­
метра и один фотометр.
Широкоугольная камера

ричное зеркало; затем, от­
разившись обратно еще
раз, через отверстие в
первичном зеркале попа­
дает для анализа в блок
научной аппаратуры.

производит съемку небес­
ных объектов. С помощью
камеры для съемки сла­
босветящихся объектов по­
лучают изображения не­
ярких световых источни­
ков. Спектрограф для
слабосветящихся объек­
тов измеряет длину волны
излучения этих объектов.
Спектрограф, имеющий
высокое разрешение, осу­
ществляет съемку спектров
точечных и длительно су­
ществующих объектов в
ультрафиолетовой и ви­
димой частях спектра.
Высокоскоростной зонный
фотометр точно измеряет
константы, а также время
изменения интенсивности
линий в широком диапа­
зоне длин волн излучения
от точечных источников
или участков небесной сфе­
ры малых угловых разме­
ров. Все данные передают­
ся на наземные приемные
станции.

рый сегодня пытаются ответить уче­
ные-космологи,— будет ли всегда про­
должаться расширение Вселенной или
оно постепенно прекратится и со вре­
менем опять начнется сжатие. Реша­
ющим фактором в этом процессе явля­
ется сумма масс находящихся во Все­
ленной тел. Гравитационного притяже­
ния наблюдаемых масс (оптические
звезды, галактики, облака и др.) недо­
статочно для предотвращения катастро­
фического процесса разлета Вселен­
ной. Однако если во Вселенной суще­
ствует значительное число черных дыр,
их массы может оказаться достаточно
для прекращения расширения Вселен­
ной и начала ее сжатия, после чего
возможно новое расширение. Современ­
ные теории допускают существование
сверхтяжелых черных дыр в квазарах
и центрах галактик. Недавно получен­
ные данные с орбитальной обсервато­
рии «Эйнштейн» («ХЭАО-2»), позво­
ляют также предположить, что черные
дыры имеются в центрах скоплений
старых звезд, называемых шаровыми
скоплениями.

Другим методом решения загадки —
расширяется или пульсирует Вселен­
ная — является определение количества
дейтерия (изотопа водорода с одним
протоном и одним нейтроном в ядре)
в межзвездном пространстве. Большое
количество дейтерия будет означать,
что начальная плотность вещества во
Вселенной слишком мала для прекра­
щения наблюдаемого расширения. Ма­
лое количество дейтерия будет означать
большую начальную плотность, след­
ствием которой будет сжатие Вселен­
ной. Такой эксперимент был уже про­
веден
на
спутнике
«Коперник»
(«ОАО-3»). Из полученных данных сле­
дует предварительный вывод — Вселен­
ная расширяется бесконечно.
Точное определение количества газа
в межгалактическом пространстве также
может помочь в расчете полной массы
Вселенной. Для обнаружения скопле­
ний такого газа и молодых горячих
звезд, которые, как и газ, интенсивно
излучают в ультрафиолетовой и рент­
геновской областях спектра, с помощью
спутника
«ТД-1А»,
принадлежащего

Наука о космосе
организации ЕСРО, проведено обследо­
вание всей небесной сферы и занесе­
но в каталог более 15 000 звезд. Спут­
ник «ОАО-2» обнаружил первый источ­
ник ультрафиолетового излучения в
центре М31 туманности Андромеды, а
в другом эксперименте по программе
ЭПАС были обнаружены первые мощ­
ные источники ультрафиолетового из­
лучения за пределами Солнечной си­
стемы, а также самый горячий источ­
ник — карликовая звезда. Орбитальная
обсерватория «ОАО-3» и первый нидер­
ландский спутник «АНС-1» продолжи­
ли эти исследования в ультрафиолето­
вой и рентгеновской областях спектра.
Орбитальные обсерватории «ОАО» за по­
ловину суток передают такое количе­
ство информации, какое можно было
бы получить от сорока высотных
ракет-зондов более чем за 15 лет.
С помощью совместно разработан­
ного НАСА, ЕСА и Англией между­
народного спутника для изучения уль­
трафиолетового излучения — «ИУЭ»

(англ. IUE — International Ultraviolet
Explorer), который был выведен на ор­
биту в январе 1978 г., проведены наи­
более полные измерения этого вида из­
лучения. Осуществляя измерения с экс­
позициями длительностью до несколь­
ких часов, этот исключительно успешно
функционирующий спутник уже собрал
коллекцию научных результатов, начи­
нающихся со слова, «впервые»: впервые
получен с большим разрешением спектр
ультрафиолетового излучения звезды из
другой
галактики,
впервые
записан
спектр
ультрафиолетового
излучения
Сверхновой, впервые измерены линии
поглощения и излучения слабых источ­
ников, впервые обнаружен центр ша­
ровых скоплений, удаленный от нас на
расстояние в 15 000 световых лет.
Радиоизлучение,
имеющее
значи­
тельно большие длины волн, чем уль­
трафиолетовое излучение, регистриро­
валось
наземными
и
космическими
приемниками радиосигналов. Для изу­
чения радиосигналов были запущены

Сборка гигантского радиотелескопа
в космосе

использовался совместно с расположенным
в Крыму наземным радиотелескопом с ан­
тенной диаметром 70 м.
При современных средствах перемещения
в космосе вполне реально разместить одну

Для сборки антенны телескопа отдельные
ячейки фермы диаметром около 200 м в
сложенном состоянии доставляются на низ­
кую околоземную орбиту, где и осущест­
вляется их монтаж либо с помощью робо­
тов, либо экипажем орбитальной станции.
Для сборки потребуется 10—15 человек.
Собранный радиотелескоп будет иметь диа­
метр антенны 1 —10 км. Он будет способен
работать либо самостоятельно, либо в паре
с аналогичным радиотелескопом, располо­
женным в другой точке космического про­
странства, как интерферометр.
Техника использования радиотелескопов
в различных, порой удаленных друг от друга
на значительные расстояния странах для
получения и сравнения радиосигналов от од­
ного и того же небесного объекта сейчас
хорошо отработана. Разрешающая способ­
ность такой системы телескопов, действую­
щей как интерферометр, зависит не только
от характеристик каждой антенны, но и от
разделяющего их расстояния. Когда круп­
нейшие телескопы различных стран — Ав­
стралии, Англии, Нидерландов, ФРГ, Ка­
нады, США и Советского Союза — исполь­
зуются в качестве плечей интерферометра,
разрешающая способность такого устройства
огромна. Находящийся на Луне объект может
быть изучен с разрешением до 20 см. Од­
нако дальнейшее повышение чувствительно­
сти такой системы невозможно, поскольку она
в качестве базового расстояния использует
диаметр всего земного шара. Следующий
шаг, следовательно, должен быть сделан в
космос. Первый такой эксперимент был про­
веден в августе 1979 г., когда на борту
орбитальной научной станции «Салют-6» был
собран и развернут в космосе радиотелескоп
КРТ-10 с антенной диаметром 10 м. КРТ-10

Сооружение радиотеле­
скопа начнется со сборки
его антенны из 200-метровых модулей. Для доставки
элементов конструкции бу­
дут использованы автома­
тические космические ко­
рабли. Модуль управления
(на рисунке крайний

справа) оснащен аппарату­
рой, обеспечивающей пе­
редачу информации на
Землю. Теоретически с по­
мощью двух таких радио­
телескопов можно полу­
чить трехмерную карти­
ну Вселенной.

спутники «Денпа», «Ариэль-2, -3 и -4»,
а также «РАЭ-1, -2» (англ. RAE — Ra­
dio Astronomy Explorer — «Эксплорер»
для
радиоастрономических
наблюде­
ний). Спутник «РАЭ-1» был оснащен
четырьмя антеннами длиной по 230 м
каждая. Выяснилось, что Земля излу­
чает радиоволны, напоминающие ра­
диоволны,
испускаемые
Юпитером.
Спутник «РАЭ-2» был выведен на око­
лолунную орбиту в 1973 г., чтобы ре­
гистрировать радиосигналы от Солнца
и из галактик с использованием Луны
в качестве «экрана» фонового радио­
излучения Земли, которое при ином
расположении
приемника
излучения
могло интерферировать с исследуемым
радиоизлучением.
Высокоэнергетическая
область
спектра электромагнитного излучения
(область
гамма-излучения)
детально
исследовалась начиная с 1961 г., когда
был выведен на орбиту спутник «Экс­
плорер-11», но особый интерес эта
область приобрела в 1967 г., когда были

большую антенну размером 1 —10 км на ор­
бите вокруг Сатурна. Другой телескоп будет
перемещаться по своей траектории с по­
мощью специальных ракетных двигателей
(по предварительным оценкам, для этой
цели могут оказаться подходящими элект­
рические реактивные двигатели малой тяги)
и затем перейдет на гелиоцентрическую ор­
биту.
Окончательное
расстояние
между
двумя
радиотелескопами
составит
около
1500 млн. км, что позволит увеличить
разрешающую способность системы по срав­
нению с любым телескопом на Земле в
сотни тысяч раз.
Советские астрономы считают, что это
откроет путь к изучению удаленных объек­
тов, включая планеты, вращающиеся вокруг
других звезд. В программе космических
исследований,
разработанной
АН
СССР,
одной из главных проблем названа про­
блема связи с внеземными цивилизациями,
включая «исследование планет и подобных
планетам космических тел и звезд». Ра­
диотелескопы рассмотренного выше типа
могут резко увеличить вероятность обнару­
жения искусственных радиосигналов, пода­
ваемых другими цивилизациями во Вселен­
ной, если такие цивилизации существуют.
Роль таких телескопов в глобальной
астрономии будет огромной, особенно в по­
исках пульсаров, квазаров и активных га­
лактических центров, которые при наблю­
дении с Земли имеют чрезвычайно малые
угловые размеры.
Пока проводимые с Земли наблюдения
дают нам лишь двумерное представление
о Вселенной. С помощью космических ра­
диотелескопов радиоастрономы впервые по­
лучат возможность наблюдать удаленные
объекты с учетом пространственных харак­
теристик и таким образом получат трех­
мерную картину Вселенной.

105

Наука о космосе
НАУЧНЫЕ КОСМИЧЕСКИЕ ПРОГРАММЫ
ДРУГИХ СТРАН
НАИМЕНО­
ВАНИЕ

ДАТА
ЗАПУСКА

ОСНОВНЫЕ
НАУЧНЫЕ ЗАДАЧИ

ВЕЛИКОБРИТАНИЯ

« Ариэль-1»

26 апр. 1962 г.

«Ариэль-2»

27 марта
1964 г.

«Ариэль-3»

5 мал 1967 г.

«Армэль-4»

11 дек. 1971 г.

«Ариэль-5»

15 окт. 1974 г.

«Ариэль-6»

2 июня 1979 г.

Изучение
ультрафиолетово­
го и рентгеновского излу­
чений Солнца, энергетиче­
ского
спектра
первичного
космического излучения
Проведение
радиоастроно­
мических
исследований;
изучение галактических шу­
мов и взаимодействия ионо­
сферы с солнечным излу­
чением
Проведение
радиоастроно­
мических
исследований;
изучение галактических шу­
мов
Проведение
радиоастроно­
мических
исследований;
изучение структуры ионо­
сферы
Исследования
в
области
рентгеновской
астрономии,
поиск источников рентге­
новского излучения, изуче­
ние поляризованных и пуль­
сирующих
рентгеновских
излучений
Изучение сверхтяжелых ча­
стиц в космических лучах,
пульсирующих и дискрет­
ных источников рентгенов­
ского излучения

ФРГ

«Ацур»

8 нояб. 1969 г.

«Азрос-1»

16 дек. 1972 г.

«Аэрос-2»
«Гелиос-]»

16 июля
1974 г.
10 дек. 1974 г.

«Гелиос-2»

15 янв. 1976 г.

Изучение излучения Зем­
ли н корпускулярного излу­
чения Солнца
Изучение структуры ионо­
сферы и ультрафиолетово­
го излучения Солнца
Такие же, как у «Аэроса-1»
АМС, пролетевшая на рас­
стоянии 48 млн. км от Солн­
ца; исследования солнечно­
го ветра, условий на по­
верхности Солнца, межпла­
нетного
магнитного
поля,
космических лучей и зодиа­
кального свечения
Такие же, как у «Гелио­
са-1»; этот аппарат проле­
тел на расстоянии 45 млн.
км от Солнца

ФРАНЦИЯ

« Франция-1»
(«FR-1»)
«Диапазон»
(D-1A)
«Диадем-1»
(D-1C)

6 дек. 1965 г.
17 февр.
1966 г.
8 февр. 1967 г.

Изучение структуры ионо­
сферы
Проведение
геодезических
измерений
То же

Справа. Переданные на Землю данные
с борта запущенного НАСА спутника,
предназначенного для изучения солнеч­
ной активности, позволили выявить
структуру солнечной короны. Разные
цвета на рисунке соответствуют различ­
ной плотности короны — от фиолетового
(максимальная плотность) до желтого
(минимальная плотность). В окрашен­
ных фиолетовым цветом областях коро­
ны у поверхности светила находятся
зоны так называемых солнечных пятен.
Вскоре после того, как было получено
это изображение, произошла вспышка
на Солнце.

106

запущены американские спутники «Ве­
ла», предназначенные для обнаружения
ядерных взрывов, в соответствии с До­
говором о запрещении испытаний ядер­
ного оружия в космосе. Сравнительно
новая область физики — гамма-астро­
номия начала бурно развиваться после
вывода на орбиту в 1971 г. находяще­
гося на борту советской орбитальной
пилотируемой научной станции «Салют-1» гамма-телескопа «Анна-3». Для
проведения комплекса исследований бы­
ли запущены два американских спут­
ника «ХЭАО-1 и -2». В их задачи вхо­
дило сначала обнаружение источников
гамма-излучения, а затем более деталь­
ное изучение объектов, представляющих
особый интерес. Малый астрономиче­
ский спутник «САС-2» и спутник для
наблюдения
за
небесной
сферой
«КОС-В» внесли большой вклад в изу­
чение этой проблемы.
Космос не только отвечает на вопро­
сы, которые волнуют астрономов, он яв­
ляется уникальной лабораторией для
проверки теорий строения ядра, кото­
рые могут быть использованы у нас на
Земле. С помощью установленной на
орбитальных научных станциях «Салют»
фотоэмульсионной камеры ФЭК-7 ис­

следовалось первичное космическое из­
лучение в поисках монополей Дирака
(частиц с одним магнитным полюсом —
либо северным, либо южным) и ядер
античастиц.
Запущенная
Советским
Союзом в 1966 г. большая космическая
обсерватория «Протон-3» имела на бор­
ту аппаратуру для регистрации частиц с
дробной величиной электрического за­
ряда — кварков (еще одной разновид­
ности элементарных частиц), если бы
они оказались в космическом излуче­
нии. Измерения, проведенные на вы­
сотных шарах-зондах в ноябре 1977 г.,
позволили
обнаружить,
по-видимому,
происходящее в космосе явление ан­
нигиляции пары электрон — позитрон.
Это явление может оказаться первым
шагом к измерению количества анти­
вещества 1 во Вселенной.
1 Антивещество — материя, построенная
из античастиц. При контакте вещество и ан­
тивещество вэаимоуничтожаются. В анти­
веществе ядра состоят из антипротонов и
антинейтронов, а место электронов в их обо­
лочках занимают позитроны. На Земле ан­
тичастицы получают в ускорителях частиц
высоких энергий. Однако, по-видимому, во
Вселенной в естественном состоянии анти­
вещество отсутствует.

Наука о космосе
Орбитальные обсерватории в бу­
дущем
предполагается
использовать
для проведения исследований во всем
спектре электромагнитного излучения.
Советские специалисты в течение дли­
тельного времени изучали проблемы
создания крупного космического ра­
диотелескопа. Исследовались проекты
радиотелескопов с диаметром антен­
ны 1—10 км, с миллиметровыми и
дециметровыми диапазонами принимае­
мых сигналов. С помощью такого те­
лескопа можно зарегистрировать ра­
диоизлучение от подобных Солнцу звезд,
удаленных от нас на расстояния в
100 000 световых лет. Использование
двух разнесенных в пространстве таких
сооружений в качестве радиоинтерфе­
рометра 1 позволит охватить наблюде­
ниями всю видимую Вселенную! Эти
исследования помогут советским ученым
вести поиск внеземных цивилизаций.
Запущенный в 1981 г. на полярную
орбиту спутник «ИРАС» (англ. IRAS —
Infrared Astronomical Satellite), разрабо­
танный совместно НАСА и специали­
стами Англии и Нидерландов, прово­
дит астрономические наблюдения всей
небесной сферы в инфракрасной области
спектра. На спутнике установлен теле­
скоп массой 700 кг с приемником излу­
чения, охлаждаемым до температуры
ЗК (—270°С). Кроме наблюдений в ин­
фракрасной области спектра с помощью
этого телескопа изучается фоновое кос­
мическое излучение со времен боль­
шого взрыва при образовании Вселен­
ной. Для этой же цели НАСА пред­
полагало дополнительно запустить спут­
ник «КОБЭ» (англ. СОВЕ — Cosmic
Background Explorer).
Разработанный совместно НАСА и
ЕСА оптический телескоп предпола­
галось вывести на орбиту в 1983 г.
Главный элемент сооружения — зерка­
ло диаметром 2,4 м, позволяющее на­
1

Радиоинтерферометр — устройство,
состоящее из двух или большего числа раз­
несенных на известное расстояние прием­
ных антенн, с помощью которых проводятся
прецизионные измерения длины волны и рас­
стояния до исследуемого источника излуче­
ния (например, искусственного спутника или
звезды, излучающей в радиодиапазоне).

блюдать слабые звезды 27-й звездной
величины. Эти звезды в пятьдесят раз
слабее звезд, наблюдаемых в телескоп
(с диаметром зеркала 508 см) обсер­
ватории Маунт-Паломар. После вывода
телескопа с помощью МТКК «Спейс
Шаттл» на орбиту потребуется прово­
дить один раз в 1—2 года его техни­
ческое обслуживание и один раз в 4—7
лет полировку зеркал для восстановле­
ния отражательных свойств поверхно­
сти. Кроме основного зеркала телеско­
па будут заменяться и другие эле­
менты: широкоугольная камера, камера
для фотографирования слабых объектов,
планетная камера, спектрограф с высо­
ким разрешением и инфракрасный фо­
тометр. В 1981—1982 гт. предполагалось
запустить разработанный ЕСА спутник
«ЭКСОСАТ» для продолжения начатого
в 1979 г. спутником «ХЭАО-3» поиска
источников рентгеновского излучения,
закрытых от нас Луной, а также по­
иска нейтронных звезд, пульсаров и чер­
ных дыр. Комплект усовершенствован­
ного
астрофизического
оборудования,
который предполагается использовать в
середине 80-х годов, позволит расши­
рить диапазон проводимых исследова­
ний, даст возможность изучить струк­
туру звезд и галактик, эволюцию
Вселенной, а также проверить различ­
ные космологические теории.
В 1984 г. с помощью МТКК «Спейс
Шаттл»
предполагается
вывести
на
орбиту обсерваторию для регистрации
гамма-излучения с целью поиска источ­
ников этого излучения в Галактике и
за ее пределами. Наряду со вспышками
гамма-излучения и другими нестацио­
нарными явлениями будет регистриро­
ваться радиоизлучение галактик, пуль­
саров, квазаров и источников антиве­
щества.
Полеты в космос за последние
двадцать с лишним лет пробудили наш
интерес к практически неизученной
Вселенной. Господствовавшие до за­
пуска первого спутника представления
о Вселенной сейчас кажутся такими
же устаревшими, как представления
Птолемея по сравнению со взглядами
Коперника. Будущие исследования рас­
ширят и углубят наши знания о Все­
ленной.

НАУЧНЫЕ КОСМИЧЕСКИЕ ПРОГРАММЫ
ДРУГИХ СТРАН
НАИМЕНО­
ВАНИЕ

ДАТА
ЗАПУСКА

ОСНОВНЫЕ
НАУЧНЫЕ ЗАДАЧИ

«Диадем-2»
(D-1D)
«Пэол»

15 февр.
1967 г.
12 дек. 1970 г.

Проведение
измерений
»»

«Турнесоль»
(D-2A)
«Ореол-1»
«Ореол-2»
«Старлет»

15 апр. 1971 г.
27 дек. 1973 г.
26 дек. 1973 г.
6 февр. 1975 г.

Изучение излучения Солн­
ца и короны Земли
Изучение полярных сияний
То же
Проведение
геодезических
измерений
То же

ФРАНЦИЯ

«Поллукс Кастор»
(D-5A/D-5B)
«Аура»
(D-2B)

17 мая 1975 г.

геодезических

27 сект.
1975 г.

Регистрация
ультрафиоле­
тового излучения Солнца и
других
астрономических
объектов; изучение источ­
ников гамма-излучения во
Вселенной

«Денпа»

28 сект.
1971 г.
19 авг. 1972 г.

«Тэйо»
(«СРАТС»)

24 февр.
1975 г.

«Юме»
(«ИСС-1»)
«Киокко»
(«ЭКСОС-А»)
«Юкикен»
(«ЭКСОС-В»)

29 февр.
1976 г.
4 февр. 1978 г.

Изучение солнечного и кос­
мического излучений
Изучение магнитного поля
Земли и радиоизлучения
Изучение ультрафиолетово­
го и рентгеновского излу­
чений Солнца
Изучение структуры ионо­
сферы
Изучение полярных сияний

«Хакучо»
(«КОРСА»)

21 февр.
1979 г.

ЯПОНИЯ

«Шинси»

16 сект.
1978 г.

Изучение заряженных час­
тиц, плазмы, электрических
и магнитных полей в маг­
нитосфере
Изучение
космического
рентгеновского излучения

НИДЕРЛАНДЫ

«АНС-1»
(нидерланд­
ский астро­
номический
спутник)1

30 авг. 1974 г.

Изучение ультрафиолетово­
го и рентгеновского излу­
чений астрономических
объектов

«Ариабата»

19 апр. 1975 г.

«Бхаскара»

7 июня 1979 г.

Изучение нейтронных по­
токов от Солнца; регистра­
ция рентгеновского излуче­
ния звезд Млечного Пути
и внегалактических источ­
ников; изучение ионосферы
С помощью научных прибо­
ров со спутника «Ариабата»
проводились
исследования
природных ресурсов Земли

ИНДИЯ

1

Англ. АNS — Astronomical Netherlands Satellite.

уна всегда привлекала человека.
Литература
богата
описаниями
фантастических путешествий на
Луну, самое раннее из которых
«состоялось» почти 2000 лет назад. Одна­
ко до недавнего времени практическое
осуществление таких полетов было за
пределами возможностей человека, кото­
рый довольствовался изучением ее с
помощью телескопов. Первым наблюдал
Луну в телескоп астроном эпохи Воз­
рождения Галилео Галилей. Он видел
большие темные относительно гладкие
равнины и более светлые пространства,
покрытые горами и кратерами. Со вре­
менем картографы назовут эти равнины
морями, хотя очевидно, что они не имеют
ничего общего с морями в нашем пред­
ставлении. Развитие фотографии в зна­
чительной мере облегчило технологию
картографирования. К концу XIX в. вся
полусфера Луны, которая всегда обра­
щена к Земле, была сфотографирована
с разрешением менее 1 км и в результате
были составлены подробные атласы.
Тем не менее многие основные свой­
ства Луны оставались неизвестными.
Было установлено, что диаметр Луны
примерно в 4 раза меньше диаметра
Земли и что она движется по почти круго­
вой орбите вокруг Земли с периодом
обращения 1 мес. Отсутствие атмосферы
и признаков воды исключало надежду об­
наружить на Луне жизнь, сходную с зем­
ной. Средняя плотность, составляющая
лишь 61% плотности Земли, позволяла
предполагать другое внутреннее строение
Луны, но, насколько велики эти отличия,
оставалось загадкой. Еще менее ясными
были состав слагающих Луну пород и
происхождение Луны. За миллиарды лет
существования Земли первоначальные
свойства ее поверхности давно измени­
лись под действием ветра, воды, ледников
и биологических процессов. Поверхность
Луны испытывала воздействие солнечно­
го ветра и бомбардировку метеоритами,
выдерживала
контрасты
температуры.
Однако влияние этих факторов было ми­
нимальным. На самом деле Луна очень
хорошо сохранилась со времени своего
образования; она — немой свидетель
прошлого. Непосредственное изучение

Л

108

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛУНЫ

Диаметр
Радиус орбиты: максимальный
минимальный
Сидерический период обращения
Средняя орбитальная скорость
Ускорение силы тяжести на по­
верхности
Диапазон температур поверхно­
сти

3476 км
406 610 км
356 330 км
27 сут 7 ч 43 мин
3680 км/ч
1,62 м/с2 (1/6 земного)
+130°С днем,
—150°С ночью

Луны помогло бы лучше понять проис­
хождение системы Земля — Луна, а воз­
можно, и происхождение самой Сол­
нечной системы. Исходя из этого, СССР
и США в конце 50-х годов готовились к
запуску автоматических аппаратов в
направлении Луны.

Первые попытки
Перед
первыми
автоматическими
межпланетными станциями (АМС), за­
пускаемыми к Луне, ставилась весьма
скромная задача: развить достаточно выВнизу. Специалисты в области косми­
ческих
исследований
обезвреживают
космический аппарат «Пионер-1В» на
случай его возможной посадки на Луну
и распространения земных микроорга­
низмов, что могло бы помешать буду­
щим исследованиям. Впоследствии эта
операция была исключена.

сокую скорость и обеспечить необходи­
мую точность наведения для гаранти­
рованного пролета достаточно близко к
Луне, чтобы передать максимум инфор­
мации. Достичь этой цели на столь ран­
нем этапе развития космической техни­
ки было нелегко. Представьте себе, что
Земля — гигантская карусель, а Луна —
цель,
отстоящая
на
расстояние
384 000 км и проходящая в течение часа
путь, равный своему диаметру. С по­
мощью винтовки, установленной на ка­
русели, попытайтесь поразить цель пу­
лей, которая достигнет ее через несколь­
ко суток, двигаясь по дуге большой про­
тяженности со снижающейся скоростью.
Выстрел должен быть рассчитан по се­
кундам, чтобы гарантировать либо пря­
мое попадание, либо пролет вблизи цели.
Первые три попытки ВВС США запу­
стить к Луне АМС «Пионер» в августе,
октябре и ноябре 1958 г. потерпели
неудачу, поскольку не была развита до­
статочная скорость для выхода на отлет­
ную траекторию; аналогично закончился
эксперимент армии США.
В конце концов армии США удалось
обеспечить пролет космического аппара­
та на некотором расстоянии от Луны, но
это произошло лишь после аналогичного
успеха СССР.
Хотя первые американские «Пионе­
ры» не выполнили основной цели —
пролета вблизи Луны, они впервые про­
извели измерения межпланетного ма­
гнитного поля и протяженности радиаци­
онного пояса Земли. Советская АМС
«Луна» впервые совершила успешный по­
лет в январе 1959 г., пройдя на рас­
стоянии менее 5000 км от лунной по­
верхности.
Выдающийся
успех
был
достигнут в сентябре этого же года,
когда станция «Луна-2» достигла поверх­
ности Луны в точке, находящейся на
расстоянии около 800 км севернее цент­
ра видимой части вблизи кратеров Арис­
тид, Архимед и Автолик, и стала первым
изделием человека, доставленным на
другое небесное тело. Непосредственно
перед падением на лунную поверхность
бортовые приборы передали информа­
цию, свидетельствующую об отсутствии
значительного магнитного поля и радиа-

Полеты АМС к Луне
ционных поясов вокруг Луны.
В октябре того же года была запу­
щена АМС «Луна-3» на траекторию обле­
та Луны, проходящую на расстоянии
6200 км от Луны. Под действием грави­
тационного поля Луны станция обо­
гнула ее и вышла на траекторию воз­
врата к Земле в северной части небо­
свода, что создавало весьма благоприят­
ные условия для работы советских стан­
ций слежения. Операция была спланиро­
вана таким образом, что облет произо­
шел в то время, когда почти вся обратная
сторона Луны была освещена солнечным
светом и могла быть сфотографирована
бортовыми камерами. В таком положе­
нии станция, ориентированная на Луну
в лучах Солнца, сфотографировала около
30% видимой и 70% никогда ранее не
видимой сторон Луны. Имеющаяся ин­
формация о видимой стороне была ис­
пользована для составления карты неви­
димой стороны. Фотоснимки были прояв­
лены на борту станции «Луна-3» и с
помощью телевизионной системы пере­
даны на Землю. В результате был опу­
бликован атлас, представляющий первый
взгляд человека на обратную сторону
Луны.
В 1959 и 1960 гг. НАСА предпри­
нимало попытки запуска еще пяти более
тяжелых АМС «Пионер» с выступающи­
ми панелями солнечных элементов. На
аппаратах были установлены жидкост­
ные однокомпонентные двигатели на гид-

Внизу. Полезный груз АМС «Пионер4», изготовленный в Лаборатории реак­
тивных двигателей (шт. Калифорния),
имел массу всего 6 кг. В 1959 г. этот
аппарат
пролетел
на
расстоянии
60 500 км от Луны и вышел на около­
солнечную орбиту.

разине, предназначенные для торможе­
ния с целью выхода на окололунную
орбиту. К сожалению, все носители «Ат­
лас-Эйбл» потерпели аварии либо при
статических огневых испытаниях, либо
при запуске, и полезные грузы были
потеряны.
Пятидесятые годы закончились впе­
чатляющими успехами СССР в космосе,
оставившими далеко позади все, что
было сделано в США. В трех удачных
запусках Советским Союзом было по­
слано 1030 кг полезного груза на Луну
и в окружающее ее пространство, тогда
как США удалось запустить лишь один
аппарат массой 6 кг.

Вверху. Подготовка АМС «Рейнджер-1»
для испытаний. После выведения на про­
межуточную околоземную орбиту про­
изошел отказ ступени «Аджена-В» и
аппарат не был переведен на сильно
вытянутую эллиптическую орбиту.

Луна крупным планом
Первые АМС «Пионер» обладали
весьма ограниченными возможностями.
Поэтому в 60-х годах НАСА присту­
пило к совершенно новой программе
разработки существенно более крупного
стандартизированного космического ап­
парата, способного выполнить детальные
исследования Луны и планет. Эта про­
грамма, именуемая «Рейнджер», перво­
начально предусматривала осуществле­
ние пяти полетов: двух испытательных
и трех эксплуатационных. Когда высадка
человека на Луне стала национальной
программой, число полетов было увели­
чено.
«Рейнджер-1 и -2» были первыми
базовыми стандартизированными косми­
ческими станциями, предназначенными
для технических исследований и измере­
ний в окружающем пространстве на вы­
соких околоземных орбитах. При запу­
сках обоих аппаратов не состоялось по­
вторное включение двигателей верхних
ступеней носителей и были достигнуты
лишь низкие орбиты с малым временем
существования. Тем не менее полеты
позволили получить некоторую научную
и техническую информацию.
АМС следующей серии были оснаще­
ны тормозными двигателями, которые,
как полагали, позволят доставить на по­
верхность Луны сейсмометр, рассчитан­
ный на «жесткую» посадку. После уда­
ра при встрече с поверхностью Луны
Внизу. Копия советской АМС «Луна-2»
массой 390 кг — первого изготовленного
человеком объекта, достигшего Луны в
точке с координатами 1° з. д. и 30° с.ш.
вблизи кратеров Архимед, Аристил и Ав­
толик в сентябре 1959 г.

109

Полеты АМС к Луне
«Рейнджер-7»
1
Малонаправленная
антенна.
2 Отверстие для шести
телевизионных камер (двух
с большими и четырех с ма­
лыми углами обзора).
3 Замок крепления сол­
нечных батарей.
4 Раскладные панели
солнечных батарей (2 шт.).
5 Аккумуляторные бата­
реи.
6 Газовый баллон реактив­
ной системы ориентации.
7
Остронаправленная
антенна.
8 Электронное оборудо­
вание системы ориентации.
9 Телевизионная под­
система.

20°36' з.д.) со скоростью
около 9300 км/ч было
получено более 4300 теле­
визионных изображений.
Две из шести камер имели
широкоугольную оптику и
развертывали изобра­
жение на 1150 строк с
целью достижения высокой
четкости. Эти камеры
передавали изображения
поверхности Луны, начиная
с высоты 1600 км до мо­
мента касания. Четыре ка­
меры с малыми углами об­
зора развертывали
изображение на 300 строк.

Они передавали изобра­
жения небольших терри­
торий. Эти камеры работа­
ли попарно с переключе­
нием каждые 0,2 с. В от­
личие от аппарата «Рейнд­
жер-6», вышедшего из
строя при включении
телевизионных камер,
«Рейнджер-7» выполнил
программу полностью. Сиг­
налы принимались в Лабо­
ратории реактивных дви­
гателей 31 июля 1964 г. в
течение 19 мин. Получен­
ные изображения поверх­
ности Луны позволяли раз­
личить топографические
особенности кратеров диа­
метром до 30 м!

«Рейнджер-7» был выведен
28 июля 1964 г. ракетойносителем «АтласАджена-В» на траекторию
встречи с Луной. Аппарат
имел шесть телевизионных
камер. В течение последних
13 мин полета перед па­
дением на территорию
Моря Облаков (10°38' ю.ш.,

со скоростью до 200 км/ч сейсмометр
должен был самостоятельно прийти в
рабочее состояние и передавать инфор­
мацию о сейсмических характеристиках
и падении метеоритов в течение после­
дующих 60—90 сут. К сожалению, раке­
та-носитель аппарата «Рейнджер-3» со­
общила ему избыточную скорость, что
сделало невозможной встречу с Луной.
Однако все системы аппарата оставались
в рабочем состоянии, и был проведен
большой объем исследований в полете,
включая впервые выполненный проме­
жуточный маневр коррекции орбиты.
С АМС «Рейнджер-4 и -5» возникли
трудности на начальных этапах полетов.
С помощью передатчиков, которые были
установлены на посадочных капсулах,
используемых в качестве маяков, осу­
ществлялось
управление
аппаратом
«Рейнджер-4», обеспечившее его падение
на обратную сторону Луны; это была
первая американская АМС, достигшая
Луны. Управление аппаратом «Рейн­
джер-5» велось в течение 11 сут, он про­
летел на расстоянии 725 км от Луны и
вышел на орбиту вокруг Солнца.
После этого был проведен тщатель­
ный анализ всех систем аппарата с целью
выявления и модернизации элементов,
обладающих
недостаточной
надеж­
ностью, а также резервирования наибо­
лее ответственных элементов, чтобы га­
рантировать успех последующих запус­
ков. Полет АМС «Рейнджер-6» протекал
успешно до момента включения съемоч­
ной камеры. Впоследствии было установ­
лено, что во время запуска образова­
лась дуга высокого напряжения, повре­
дившая телевизионную аппаратуру. Ап­
парат вышел на цель, но не передал ни
единого изображения.

110

После реконструкции системы в июле
1964 г. был запущен аппарат «Рейнд­
жер-7», полет которого в отличие от
предшествующих стал выдающимся ус­
пехом: было передано более 4300 высо­
кокачественных телевизионных изобра­
жений Луны, полученных перед контак­
том с поверхностью. Последнее изобра­
жение, снятое с высоты 1600 м, охваты­
вало площадь 30 X 50 м; на нем были от­
четливо видны кратеры диаметром до 1 м.
Разрешение этого последнего изображе­
ния составляло около 0,4 м.
Полеты аппаратов «Рейнджер-8 и -9»
в начале 1965 г. прошли успешно, было
передано соответственно 7137 и 5814 те­
левизионных изображений лунной по-

Вверху. Это четкое изображение поверх­
ности Луны было получено с АМС
«Рейнджер-9» за 170 с до ее падения
на территорию кратера Альфонс. Про­
грамма таких съемок помогла американ­
ским специалистам сузить область по­
иска возможных мест посадки космиче­
ского корабля «Аполлон».
верхности. В соответствии с программой
полета аппарат «Рейнджер-8» должен
был приблизиться к Морю Спокойствия
по пологой траектории с углом наклона
42°, чтобы при съемках охватить боль­
шую площадь. Даже при значительной
боковой составляющей скорости разре­
шение на последнем изображении было
менее 2 м. Наведение аппарата «Рейнджер-9» производилось на кратер Аль­
фонса диаметром 130 км, падение про­
изошло с отклонением в пределах 5 км
от расчетной точки, разрешение на пос­
леднем снимке достигло 0,3 м.
Тщательный
анализ
изображений,
полученных с аппаратов «Рейнджер», по­
казал, что «морские» равнины не имеют
никаких особенностей, кроме кратеров с
ровными краями. Отсутствие валунов,
крупных камней и расщелин позволило
перейти к следующему этапу изучения
Луны — мягкой посадке.

Советские автоматические
межпланетные станции
мягкой посадки
Схема полета АМС
«Рейнджер-6» —
«Рейнджер-9»
1 Запуск ракетой-носите­
лем «Атлас-Аджена».
2 Первое включение
ступени «Аджена».
3 «Аджена» в пассивном
полете по круговой про­
межуточной орбите со ско­
ростью 28 900 км/ч на
высоте 185 км.
4 Второе включение сту­
пени «Аджена» для пере­
хода на траекторию по­
лета к Луне.

5 АМС приближается к
коридору диаметром 16 км
с отклонением от расчет­
ной начальной скорости
в пределах 26 км/ч. С по­
мощью двигателя проме­
жуточной коррекции аппа­
рат выводится на траек­
торию встречи с Луной.
6 Коррекции траектории
с целью компенсации оши­
бок системы управления
по определению коорди­
нат АМС и скорости
полета.

Для мягкой посадки полезного груза
на Луну требуются точность предыду­
щих операций и в дополнение к этому
гашение конечной скорости, составляю­
щей не менее 2,6 км/с. Посадка с орбиты
на Землю сопряжена с меньшими труд­
ностями, поскольку почти вся орбиталь­
ная скорость спутника может быть пога­
шена при торможении в атмосфере.
При посадке на Луну, не имеющей атмос-

Полеты АМС к Луне
ступенью ракеты-носителя остается на
этой орбите на период одного витка до
повторного появления над территорией
СССР. Затем включается двигатель по­
следней ступени, который переводит ап­
парат на траекторию полета к Луне
длительностью 3,5 сут. На расстоянии
около 75 км от Луны радиолокацион­
ная установка и астронавигационный
блок, которые уже не нужны, сбрасы­
ваются и начинается снижение с рабо­
тающим двигателем. Сферический полез­
ный груз отделяется от двигательного
отсека перед самым касанием поверх­
ности, и после его спуска на его верхней
полусфере раскрываются четыре лепест­
ковые панели, выставляя антенны и теле­
визионную камеру.
При запуске станции «Луна-9» в фев­
рале 1966 г. была впервые успешно осу­
ществлена мягкая посадка на Луну
объекта, изготовленного руками чело­
века. Подобная башенке автоматическая
лунная станция (АЛС) с телевизионной
камерой,
снабженной
механическим
приводом сканирования, в течение 75 ч
передала с умеренным разрешением
несколько панорам окружающей мест­
ности и данные по радиации.
Второй советской станцией, совер­
шившей мягкую посадку на Луну в де­
кабре 1966 г., была «Луна-13». После
раскрытия четырех защитных панелей
были приведены в действие два сложен­
ных механических манипулятора с при­
борами для исследования грунта. С
Внизу. Первое изображение поверх­
ности Луны, полученное с АМС «Луна-9»
в феврале 1966 г. На фотоснимке, со­
ставляющем часть полной панорамы,
видны элементы станции и камни разме­
рами 10—20 см.

Вверху.
Выставочная
модель
АМС
«Луна-9». Автоматическая лунная стан­
ция АЛС (размещаемая в верхней части
аппарата) показана внизу в рабочем
состоянии с разложенными лепестковы­
ми панелями. На АЛС установлена мало­
габаритная телевизионная камера, с по­
мощью которой была получена полная
панорама лунной поверхности.

феры, уменьшение скорости может быть
достигнуто только с помощью тормозных
двигателей и расхода значительного
количества топлива.
В СССР впервые были созданы воз­

можности для осуществления мягкой по­
садки на Луну с созданием новых стан­
ций серии «Луна» в 1963 г. Эти станции
массой до 1,8 т были рассчитаны на до­
ставку приборного контейнера массой
100 кг в точку поверхности Луны между
62 и 64° з. д. вблизи экватора. Это
была единственная точка на Луне, при
приближении к которой траектория по­
лета станции «Луна» становилась почти
вертикальной, что упрощало схему уп­
равления аппаратом.
Программой предусматривалась сле­
дующая типовая операция. После за­
пуска на околоземную промежуточную
орбиту станция «Луна» с последней

111

Полеты АМС к Луне
Схема посадки АМС
«Луна-9»
1 Отделение автомати­
ческой лунной станции
(АЛС) при касании по­
верхности штырем, уста­
новленным на основном
блоке, после ракетодина­
мического торможения.
2 АЛС падает с отскоком
и перекатывается по по­
верхности. Из-за смещен­
ного центра тяжести она
занимает расчетное по­
ложение.
3 Начало перехода в ра­
бочее состояние.
4 Раскрываемые лепест­
ковые панели способст­
вуют ориентации АЛС
в вертикальном положе­
нии; выставляется теле­
визионная камера и раз­
вертываются антенны.
Сигналы передаются
на Землю.
Общая масса АМС
«Луна-9» после выведения
на траекторию полета к
Луне 1583 кг. Масса АЛС

после посадки на Луну
100 кг. Время активного
существования 75 ч.

помощью механического грунтомера на
одном манипуляторе и радиационного
плотномера — на другом получена уни­
кальная информация о плотности и со­
ставе поверхности грунта.
Все остальные АМС «Луна» этого
поколения выводились на окололунные
орбиты по программам, не предусмат­
ривающим посадку.
Для размещения объекта на около­
лунной орбите требуется изменение его
скорости на 1 км/с, тогда как для спуска
на лунную поверхность необходимо из­
менение скорости на 2,6 км/с, т. е. для
спутника Луны требуется значительно
меньше топлива, чем для аппарата, со­
вершающего посадку. Чтобы не разраба­
тывать серию лунных спутников новой
конструкции, в СССР было принято ре­
шение взять за основу двигательную
установку лунного посадочного блока,
заправлять ее топливом на 2/3 номиналь­
ного объема и использовать оставшийся
объем для увеличения доставляемого по­
лезного груза. Масса полезного груза,
доставленного на поверхность Луны
«Луной-9», составляла приблизительно
100 кг, тогда как масса первого искус­
ственного спутника Луны, доставленного
АМС «Луна-10», составляла 240 кг. Этот
аппарат был оснащен приборами для
измерения радиации и регистрации мик­
рометеоритов в окололунном простран­
стве. С первого спутника Луны неодно­

Справа. Аппарат «Сервейер» для посад­
ки на Луну. Созданные для НАСА фир­
мой «Хьюз эйркрафт» эти автомати­
ческие космические аппараты проклады­
вали путь для последующей посадки
человека на Луну. На некоторых аппа­
ратах был установлен ковш-захват для
исследования
механических
характе­
ристик лунного грунта.

112

кратно передавалась на Землю мелодия
«Интернационала». Спутник «Луна-11»
имел приблизительно такой же полезный
груз, но его конструкция была усовер­
шенствована исходя из опыта, получен­
ного при эксплуатации станции «Лу­
на-10». Спутники «Луна-12» и «Луна-14»
не отделялись от двигательных отсеков
после завершения маневров выведения
на окололунную орбиту. Не сбрасывались
также радиолокационная установка и
астронавигационный блок, чтобы обеспе­
чить необходимую астроориентацию ап­
паратов для съемки и передачи на Землю
изображений лунной поверхности.
В рассматриваемый период в СССР
был осуществлен еще один полет к Луне.
На траекторию пролета мимо Луны в
июле 1965 г. была запущена автомати­
ческая межпланетная станция «Зонд-З»
с целью получения снимков части обрат­
ной стороны Луны, не сфотографиро­
ванной со станции «Луна-3». Из 28 полу­
ченных снимков 25 содержали изобра­
жения лунной поверхности, причем три

Схема спуска АМС
«Сервейер»
1 Ориентация.
2 Маневр за 30 мин до ка­
сания поверхности перед
включением
тормозного
двигателя.
3 По данным радиовы­
сотомера (который вы­
брасывается из сопла
тормозного двигателя)
включается тормозной дви­
гатель. С высоты 83,7 км
и при скорости 9500 км/ч
аппарат стабилизируется
управляющими двига­
телями.
4 Тормозной двигатель
прекращает работу и отде­
ляется; с высоты 11 700 м
управление спуском обес­
печивается управляющи­
ми тормозными двигате­
лями.
5 Управляющие двигатели
выключаются на рас­
стоянии 4,27 м от поверх­
ности Луны при скорости
5,6 км/ч.
6 Космический аппарат
совершает посадку со ско­
ростью 12,8 км/ч на амор­
тизирующие опоры.
Технические
характеристики
«Сервейер-3»
Высота (при сложенных
опорах) 3,05 м.
Ширина по размаху по­
садочных опор 4,27 м.
Масса после выведения
на траекторию полета

к Луне 1035 кг.
Масса после посадки на
Луну 283 кг.

из них — в ультрафиолетовом диапазоне
спектра. В целом с помощью аппара­
тов «Луна-3» и «Зонд-З» были получены
изображения, охватывающие 95% пло­
щади обратной стороны Луны.

Перед полетами
космического корабля «Аполлон»
Следовавшие один за другим запуски
автоматических межпланетных станций
«Луна», подготовившие успешный полет
«Луны-9», предшествовали запуску аме­
риканской
автоматической
станции
«Сервейер».

Полеты АМС к Луне

Вверху. Фотоснимок части обратной сто­
роны Луны, полученный при полете
АМС «Лунар Орбитер-3». Этот и другие
аппараты такого типа помогли составить
карту Луны и выбрать районы посадки
космического корабля «Аполлон».
Справа. «Лунар Орбитер» извлекается из
камеры высотой 15,2 м для имитации
космических
условий
в
космическом
центре фирмы «Боинг» в феврале 1966 г.
Тщательная
проверка
оборудования
была одним из важнейших этапов под­
готовки.

Первоначально была задумана двух­
частная программа, включающая орби­
тальные и посадочные блоки для обес­
печения работ по программе посадки
на Луну пилотируемого корабля «Апол­
лон». Впоследствии часть программы,
касающаяся орбитальных аппаратов, по­
лучила самостоятельное развитие в се­
рии лунных спутников «Лунар Орбитер».
«Сервейер-1» был запущен к Луне
спустя 4 мес после «Луны-9» по траек­
тории прямого выведения. Он был ос­
нащен четырьмя двигателями: тремя уп­
равляющими ЖРД с регулируемой тягой
и одним (основным) твердотопливным
двигателем торможения. После проме­
жуточной коррекции с помощью управ­
ляющих двигателей была проведена под­
готовка к посадке. Основной тормозной
двигатель был включен на расстоянии
75 км от поверхности Луны и, работая
совместно с управляющими ЖРД, затор­
мозил аппарат до скорости 70 м/с. После
выгорания топлива тяжелый тормозной
двигатель был отделен, и на заключи­
тельном этапе спуска работали только
управляющие двигатели, обеспечив поч­
ти полное торможение (зависание) аппа­
рата на высоте 4 м. С этой высоты
аппарат опускался в свободном падении
при выключенных двигателях, чтобы
свести к минимуму загрязнение и раз­
рушение поверхности под действием ис­

текающих
газов. Амортизирующие
стойки и сминаемые опоры на силовом
каркасе смягчили ударную нагрузку.
«Сервейер-1», первый аппарат этой се­
рии, успешно совершил мягкую посадку
на Луну. В течение последующих шести
недель на Землю были переданы 11 237
изображений (две недели длилась лун­
ная ночь и съемки не проводились),
из которых почти все имели высокое
разрешение и были выполнены в цвете
с использованием светофильтров.
«Сервейер-2» был потерян в резуль­
тате незапуска одного из трех управ-

ляющих двигателей. Посадка «Сервейера-3» заставила персонал управления
полетом поволноваться, поскольку лун­
ная поверхность с высоким коэффици­
ентом отражения, очевидно, внесла по­
мехи в работу посадочного радиолока­
тора, что привело к двум подскокам
аппарата перед отсечкой двигателей,
первый раз до 10 м и второй раз до
3 м. В течение последующих двух не­
дель лунного дня аппарат передал на
Землю 6300 изображений района посад­
ки. Среди них было много фотографий
механического ковша-захвата, который
погружался в грунт на глубину до 18 см.
Полученная информация показала, что
по структуре грунт на лунной поверх­
ности аналогичен мокрому береговому
песку на Земле и отвечает требованиям
посадки пилотируемого аппарата. Позже
астронавты
космического
корабля
«Аполлон-12» совершили посадку на рас­
стоянии около 400 м от станции «Сервейер-3», демонтировали и возвратили на
Землю некоторые ее элементы для изу­
чения влияния на конструкцию длитель­
ного пребывания в условиях Луны.
«Сервейер-4» был потерян во время
работы тормозного двигателя, когда вне­
запно прекратились все передачи с борта.
Начиная с «Сервейера-5», все аппараты
этой серии оснащались альфа-анализа­
торами, содержащими радиоактивный
источник (кюрий-252), для определения
химического состава лунного грунта.
«Сервейер-6» после тщательного об­
зора места посадки был поднят с поверх­
ности Луны с помощью управляющих
двигателей, совершил боковой маневр на

АМС «Зонд»
1
Остронаправленная
антенна.
2 Возвращаемый ап­
парат.
3 Служебный отсек с дви­
гателем
маневрирования
и системой управления
ориентацией.
4 Солнечные батареи (вид
снизу).
5 Приборный отсек.
Эта АМС предназначена
для изучения космического
пространства и отработки
техники дальних косми­
ческих полетов. Создана
на основе пилотируемого
корабля «Союз». В сен­
тябре 1968 г. «Зонд-5» со­
вершил облет Луны по бал­
листической
траектории;
на борту станции находи­
лись живые черепахи и
другие биологические об­
разцы, которые благопо­
лучно вернулись на Землю.
«Зонд-5» и «Зонд-8» при­
воднились в акватории Ин­
дийского океана. «Зонд-6»
и «Зонд-7» осуществили
рикошетирующий вход
в атмосферу Земли, что
позволило им совершить
посадку на территории
СССР.

Рикошетирующий вход
в атмосферу
Возвращаемый аппарат
должен войти в атмосферу
в пределах узкого кори­
дора шириной 10 км и
спуститься до высоты
45 км над поверхностью
Земли. Аппарат был ориен­
тирован таким образом,
что создавалась аэродина­
мическая подъемная сила,
выталкивающая его об­
ратно в космос с после­
дующим повторным по­
гружением в атмосферу
над территорией СССР,
завершаемым посадкой
на парашюте.

113

Последовательность
операций АМС «Луна-16»
После маневрирования на
окололунной орбите
станция по команде с Зем­
ли была переведена на
траекторию снижения пу­
тем запуска основного
двигателя посадочной
ступени. На высоте около
20 м от поверхности Луны
основной двигатель был
отключен, и на конечном

Станция «Луна-16»
1 Возвращаемый аппарат.
2 Ленточное крепление
возвращаемого аппа­
рата.
3 Антенна на взлетной
ступени.
4 Приборный отсек
взлетной ступени.
9 Топливные баки взлет­
ной ступени.
6 Телефотометр.
7 Приборный отсек
посадочной ступени.
8 Штанга грунтозабор­
ного устройства.
9 Грунтозаборное
устройство.
10 Один основной и два
управляющих ракетных
двигателя посадочной
ступени (в данном ра­
курсе рисунка не
видны).
11 Посадочные стойки.
12 Тарельчатые опоры.
13 Топливные баки поса­
дочной ступени.
14 Ракетные двигатели
малой тяги для управ­
ления в полете.
15 Ракетный двигатель
взлетной ступени (на
рисунке закрыт прибор­
ным отсеком).
16 Малонаправленная
антенна на посадочной
ступени.
Первая АМС, доставившая
на Землю образцы лунного
грунта. Совершила посадку
в Море Изобилия (0°41'
ю.ш., 56° 18' в.д.) 20 сен­
тября 1970 г. Автоматиче­
ское грунтозаборное
устройство с дистанцией
захвата 0,9 м было рас­
считано на извлечение по­
роды с глубины до 35 см.
На участке входа в атмо­
сферу Земли был раскрыт
парашют, выставлены
штыревые антенны и
металлические «стрелы»,
облегчающие радиолока­
цию. Сигналы бортового
радиомаяка принимались
самолетами и вертолетами
поисково-спасательной
службы.
Технические характе­
ристики
Высота около 3,96 м.
Ширина по размаху поса­
дочных опор 3,96 м.
Масса при посадке на по­
верхность Луны 1880 кг.

этапе посадки работали
два управляющих двигате­
ля. По команде с Земли
к поверхности Луны была
опущена штанга с грунтозаборным устройством. По
завершении бурения штан­
га была поднята и полый
бур с образцами лунного
грунта заключен в контей­
нер сферического воз­
вращаемого аппарата в
верхней части взлетной

ступени. После пребыва­
ния на Луне в течение
26 ч 30 мин взлетная
ступень стартовала к Зем­
ле, причем коррекции тра­
ектории ее полета не про­
водились. Оставшиеся на
Луне приборы посадочной
ступени передавали на
Землю телеметриче­
скую информацию о радиа­
ции и температуре.

период полетов и высадки американских астронавтов на Луну в СССР
была
предпринята
серия
смелых
экспериментов по запускам дистан­
ционно управляемых аппаратов для иссле­
дования Луны с меньшими затратами и без
риска для жизни людей. Первой была стан­
ция «Луна-15», которая в июле 1969 г. была
выведена на окололунную орбиту, а затем
достигла поверхности Луны в заданном рай­
оне на территории Моря Кризисов.
В сентябре следующего года впервые
был совершен рейс по трассе Земля — Лу­
на — Земля. Станция «Луна-16» совершила
мягкую посадку в Море Изобилия и с по­
мощью
специального
грунтозаборного
устройства взяла образцы лунного грунта
и доставила их на Землю для исследований.
Затем через два месяца последовал полет
станции «Луна-17», которая произвела огром­
ное впечатление на западных специалистов,

В

Возвращение ня Землю
АМС «Луна-16» совершила
посадку на парашюте в
80 км к юго-востоку от
г. Джезказган
в 8 ч 26 мин по москов­
скому времени 24 сентября
1970 г.

доставив в Море Дождей дистанционно уп­
равляемый аппарат для передвижения по
лунной поверхности. Этот восьми колесный
аппарат «Луноход-1», управляемый по теле­
визионному и радиоканалам, прошел в об­
щей сложности 10 540 м за 10 мес, пере­
давая телевизионные изображения окружа­
ющей местности и периодически исследуя
физико-механические свойства лунного грун­
та и его химический состав.
В январе 1973 г. станция «Луна-21» доста­
вила «Луноход-2» на территорию кратера
Лемонье у восточной границы Моря Ясности.
В течение пяти земных месяцев «Луно­
ход» проделал путь длиной 37 км, выполняя
все команды экипажа из Центра управле­
ния.

«Луна-17» и «Луна-21».
Торможение и мягкая
посадка
Основной тормозной дви­
гатель снижает скорость по
сигналам от радиовысото­
мера и датчика скорости.
После выключения основ­
ного двигателя торможе­
ние обеспечивается управ­
ляющими двигателями ма­
лой тяги. Космический
аппарат совершает мягкую
посадку в заранее выбран­
ной точке; управляющие
двигатели выключаются.
Откидывается специальный
трап, и с посадочной плат­
формы на лунную поверх­
ность съезжает «Луноход»,
управляемый по радио из
Центра дальней космиче­
ской связи на территории
СССР.

«Луноход-2» («Луна-21»)
1 Магнитометр.
2 Малонаправленная
антенна.
3 Остронаправленная
антенна.
4 Механизм наведения
антенны.
5 Солнечная батарея
(преобразует энергию
солнечного излучения
в электроэнергию для
подзарядки хими­
ческих батарей).
6 Откидная крышка
(закрыта во время пе­
редвижения и в период
лунной ночи).
7 Панорамные телефото­
камеры горизонтального
и вертикального обзора.
8 Изотопный источник

тепловой энергии с
отражателем и девятое
колесо для измерения
пройденного пути (в
задней части аппарата).
9 Грунтозаборное
устройство (в сло­
женном положении).
10 Штыревая антенна.
11 Мотор-колесо.
12 Герметичный прибор­
ный отсек.
13 Анализатор химиче­
ского состава грунта
«Рифма-М» (рент­
геновский спектро­
метр) в сложенном
положении.
14 Стереоскопическая
пара телевизионных

камер с блендами и
противопылевыми
крышками.
15 Оптический угол­
ковый отражатель
(изготовлен во Фран­
ции).
16 Телевизионная камера
с блендой и противо­
пылевой крышкой.
«Луна-21» совершила
мягкую посадку на терри­
тории кратера Лемонье у
восточной границы Моря
Ясности в 1 ч 35 мин по
московскому времени
16 января 1973 г. Пер­
вый период исследования
Луны начался 17—18 ян­
варя, когда «Луноход-2»

начал движение от места
посадки в юго-восточном
направлении по базальто­
вой лаве, обходя кратеры и
валуны. На принятых на
Земле панорамных изобра­
жениях был хорошо виден
окружающий ландшафт,
в том числе горы, окай­
мляющие Море Ясности.
Технические характе­
ристики
Длина по ходовой части
221 см. Колея 160 см
Диаметр колеса 51 см.
Масса 840 кг (почти на
100 кг больше массы
«Лунохода-1», действо­
вавшего на территории
Моря Дождей в течение
10 мес с 17 ноября
1970 г.).

Полеты АМС к Луне
КАЛЕНДАРЬ ЗАПУСКОВ АВТОМАТИЧЕСКИХ МЕЖПЛАНЕТНЫХ СТАНЦИЙ К ЛУНЕ (некоторые из запущенных объектов)

НАИМЕНОВАНИЕ
АППАРАТА

ДАТА ЗАПУСКА

РАКЕТА-НОСИТЕЛЬ

МАССА,
КГ

«Пионер-1» (США)

11 окт. 1958 г.

«Тор-Эйбл»

38

«Пионер-Э» (США)

6 дек. 1958 г.

«Юнона-2»

6

«Луна-1» (СССР)

2 янв. 1959 г.

А-1

361

«Пионер-4» (США)
«Луна-2» (СССР)
«Луна-3» (СССР)

3 марта 1959 г.
12 сент. 1959 г.
4 окт. 1959 г.

«Юнона-2»
А-1
А-1

6
390
278,5

«Рейнджер-1» (США)

23 авг. 1961 г.

«Атлас-Аджена»

306

«Рейнджер-2» (США)

18 нояб. 1961 г.

«Атлас-Аджена»

306

«Рейнджер-3» (США)

26 янв. 1962 г.

«Атлас-Аджена»

330

«Рейнджер-4» (США)

23 апр. 1962 г.

«Атлас-Аджена»

331

«Рейнджер-5» (США)

18 окт. 1962 г.

«Атлас-Аджена»

341

«Луна-4» (СССР)

2 апр. 1963 г.

A-2-e

1422

«Рейнджер-6» (США)

30 янв. 1964 г.

«Атлас-Аджена»

365

«Рейнджер-7» (США)

28 июля 1964 г.

«Атлас-Аджена»

366

«Рейнджер-8» (США)

17 февр. 1965 г.

«Атлас-Аджена»

367

«Рейнджер-9» (США)

21 марта 1965 г.

«Атлас-Аджена»

366

«Луна-5» (СССР)
«Луна-6» (СССР)

9 мая 1965 г.
8 июня 1965 г.

A-2-e
A-2-e

1476
1442

«Эоид-3» (СССР)

18 июля 1965 г.

A-2-e

950

«Центавр-3» (США)

И авг. 1965 г.

«Атлас-Центавр»

952

«Луна-7» (СССР)
«Луна-8» (СССР)

4 окт. 1965 г.
3 дек. 1965 г.

A-2-e
A-2-e

1506
1552

«Луна-9» (СССР)

31 янв. 1966 г.

А-2-е

1583

«Луна-10» (СССР)

31 марта 1966 г.

A-2-e

1582

«СервеЙер-1» (США)

30 мая 1966 г.

«Атлас-Центавр»

995

«Эксплорер-ЗЭ» (США)

1 июля 1966 г.

«Дельта» с форсиро­
ванными двигателями

93

«Лунар Орбитер-1»
(США)

10 авг. 1966 г.

«Атлас-Аджена»

385

«Луна-11» (СССР)

24 авг. 1966 г.

A-2-e

1640

«Сервейер-2» (США)
«Луна-12» (СССР)

20 сент. 1966 г.
22 окт. 1966 г.

«Атлас-Центавр»
A-2-e

1000
1620

«Центавр-5» (США)

26 окт. 1966 г.

«Атлас-Центавр»

726

«Лунар Орбитер-2»
(США)

6 нояб. 1966 г.

«Атлас-Аджена»

390

«Луна-13» (СССР)

21 дек. 1966 г.

A-2-e

1620

расстояние 2,5 м и повторную посадку
для продолжения исследований.
В отличие от предыдущих полетов,
проводившихся с целью изучения воз­
можных мест посадки «Аполлона» в рай­
оне экватора, «Сервейер-7» был направ­
лен в точку, расположенную в не­
посредственной близости к кромке кра­
тера Тихо в южном материковом районе.
После неудачной попытки развернуть
альфа-анализатор он был принудительно
опущен к поверхности с помощью ковшазахвата. С «Сервейера-7» было получено
свыше 21 000 изображений; на неко­
торых из них видны два лазерных луча,

116

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ОСОБЕННОСТИ ПОЛЕТА

Попытка выведения на окололунную орбиту. Авария на высоте 113 800 км
над южной частью Тихого океана
Попытка пролета вблизи Луны. Авария на высоте 102 320 км над Центральной
Африкой
Первая АМС, запущенная в район Луны. Пролетев на расстоянии 5000 км
от Луны, аппарат вышел на околосолнечную орбиту
Пролет на расстоянии 60 500 км от Луны и выход на околосолнечную орбиту
Первое достижение поверхности Луны
Пролет на расстоянии 6200 км от поверхности Луны. Сфотографировано 70%
поверхности обратной стороны Луны. Полученные изображения переданы теле­
визионной системой на Землю
Попытка испытаний аппарата на высокой околоземной орбите. Достиг лишь
низкой околоземной орбиты
Попытка испытаний аппарата на высокой околоземной орбите. Достиг лишь
низкой околоземной орбиты
Попытка получить сейсмометрические данные при жесткой посадке. Получив
избыточную скорость, аппарат пролетел на расстоянии 36 800 км от Луны
Попытка получить сейсмометрические данные при жесткой посадке. Отсле­
живалось попадание аппарата на обратную сторону Луны
Попытка получить сейсмометрические данные при жесткой посадке. Аппарат
вышел на околосолнечную орбиту, пролетев на расстоянии 725 км от Луны
Пролет на расстоянии 8500 км от поверхности Луны и выход на околосолнеч­
ную орбиту
Попытка получения телевизионных изображений крупным планом перед паде­
нием на поверхность. Аппарат упал на поверхность, не передав ни одного
изображения
Передано более 4300 изображений с высоким разрешением перед падением
в Море Познания
Передано 7137 изображений с высоким разрешением перед падением в Море
Спокойствия
Передано 5814 изображений с высоким разрешением перед падением на Луну
в кратер Альфонса
Станция достигла Луны в точке с координатами 31° ю.ш., 8° в.д.
Пролет на расстоянии 160 000 км от Луны с выходом на околосолнечную
орбиту
Пролет Луны и выход на околосолнечную орбиту. Переданы изображения
оставшихся не сфотографированными районов обратной стороны Луны
Выведение на высокую околоземную орбиту динамической модели аппарата
«Сервейер». Летно-конструкторские испытания ракетного блока «Центавр»
Станция достигла поверхности Луны в точке с координатами 9° с.ш., 40° з.д.
Станция достигла поверхности Луны в точке с координатами 9°8' с.ш.,
63° 18'з.д.
Первая мягкая посадка на Луну в точку с координатами 7°8' с.ш., 64°33' зд.
Переданы телевизионные панорамы и данные по радиации. Вес АЛС 100 кг
Первый искусственный спутник Луны массой 245 кг. Передавал информацию
с эллиптической орбиты (350Х1017 км) с периодом обращения 178 мин и
наклонением 71°9' в течение 56 сут
Мягкая посадка в точку с координатами 2°27' ю.ш., 43° 13" з.д. Переданы
11 237 телевизионных изображений и техническая информация в течение 6 не­
дель
Попытка выведения на окололунную орбиту. Аппарат вышел на околоземную
эллиптическую орбиту (15 900X435 000 км). Получена информация о части­
цах и полях
Аппарат вышел на окололунную эллиптическую (40Х 1865 км) орбиту с накло­
нением 12О12'. Передано 211 телевизионных изображений фотографий по­
верхности Луны
Станция вышла на окололунную эллиптическую орбиту (160X 1200 км) с пе­
риодом обращения 178 мин и наклонением 27°
Попытка мягкой посадки. Аппарат упал юго-восточнее кратера Коперника
Аппарат вышел на окололунную эллиптическую орбиту (100X1740 км) с пе­
риодом обращения 205 мин и наклонением 0е. Переданы телевизионные изобра­
жения поверхности Луны
Выведение на высокую околоземную орбиту с массовым макетом аппарата
«Сервейер». Летные испытания повторного запуска двигателя блока «Центавр»
Аппарат вышел на окололунную эллиптическую орбиту (40Х1845 км) с накло­
нением 11°48'. Передано 184 телевизионных изображения фотографий воз­
можных мест посадки корабля «Аполлон»
Мягкая посадка на Луну в точку с координатами 18°52' с.ш., 62°3' з.д. Пере­
даны телевизионные панорамные изображения и данные о радиации. Прове­
дено изучение грунта

генерированных станциями на теневой
стороне Земли.
По программе «Сервейер» была
исследована лунная поверхность в пред­
полагаемых районах посадки корабля
«Аполлон» и было установлено, что она
имеет достаточную прочность для по­
садки лунной кабины корабля. Обзорные
телевизионные камеры дали важнейшую
информацию, свидетельствующую о ма­
лом количестве обломков пород, которые
могли бы помешать посадке пилоти­
руемого аппарата.

Наблюдения с орбиты
Последним этапом подготовки к
полетам космического корабля «Апол­
лон» была детальная съемка с орбиты
местности в районе лунного экватора.
Для этой цели были подготовлены пять
искусственных спутников Луны «Лунар
Орбитер», каждый из которых был ос­
нащен фотографической системой. Ап­
параты запускались в период полетов
«Сервейеров» и использовались также
для выбора мест их посадки.
С помощью двигательных установок
«Лунар Орбитера» проводились проме­
жуточные коррекции траектории его

Полеты АМС к Луне
КАЛЕНДАРЬ ЗАПУСКОВ АВТОМАТИЧЕСКИХ МЕЖПЛАНЕТНЫХ СТАНЦИЙ К ЛУНЕ (некоторые из запущенных объектов)

НАИМЕНОВАНИЕ
АППАРАТА

ДАТА ЗАПУСКА

РАКЕТА-НОСИТЕЛЬ

МАССА,
КГ

«Лунар Орбитер-3»
(США)

5 февр. 1967 г.

«Атлас-Аджена»

385

«Сервейер-3» (США)

17 апр. 1967 г.

«Атлас-Центавр»

1035

«Лунар Орбитер-4»
(США)

4 мая 1967 г.

«Атлас-Аджена»

390

«Сервейер-4» (США)
«Эксплорер-35» (США)

14 июля 1967 г.
19 июля 1967 г.

1039
104

«Лунар Орбитер-5»
(США)

1 авг. 1967 г.

«Атлас-Центавр»
«Дельта» с форсиро­
ванными двигателями
«Атлас-Аджена»

390

«Сервейер-5» (США)

8 сент. 1967 г.

«Атлас-Центавр»

1005

36

Аппарат вышел на окололунную эллиптическую орбиту (40X1850 км) с накло­
нением 21°. Передано 182 телевизионных изображения фотографий поверхно­
сти Луны
Мягкая посадка на Луну в точке с координатами 2°56' ю.ш., 23°20' з.д. Пере­
даны 6315 телевизионных изображений и техническая информация. Масса на
поверхности Луны 283 кг
Аппарат вышел на окололунную эллиптическую орбиту (2704X6033 км) с на­
клонением 85°. Передано 163 телевизионных изображения фотографий лунной
поверхности
Попытка мягкой посадки. Упал в точку с координатами 0°26' с.ш., 1°20' з.д.
Аппарат вышел на окололунную эллиптическую орбиту (804X7400 км) с на­
клонением 147°. Передана информация о частицах и полях
Аппарат вышел на окололунную эллиптическую орбиту (196x6014 км) с на­
клонением 85°. Передано 213 телевизионных изображений фотографий лунной
поверхности
Мягкая посадка в точку с координатами 1°25' с.ш., 22°15' в.д. Передано
18 000 телевизионных изображений. Впервые выполнен химический анализ лун­
ного грунта
Мягкая посадка в точку с координатами 0°25' с.ш., 1°20' зд. Переданы 30 065 те­
левизионных изображений и результаты химического анализа грунта
Мягкая посадка в точку с координатами 40°53' ю.ш., 11°26' з.д. вблизи кром­
ки кратера Тихо. Переданы 21 274 телевизионных изображения и результаты
химического анализа грунта материкового района Луны
Испытательный полет. Аппарат вышел на околосолнечную орбиту
Станция вышла на окололунную эллиптическую орбиту (160x870 км) с пе­
риодом обращения 160 мин и наклонением 42°
Облет Луны с возвращением на Землю. Аппарат приводнился в Индийском
океане
Облет Луны с возвращением на Землю. Аппарат совершил управляемый ри­
кошетирующий спуск и возвратился на территорию СССР
Станция достигла поверхности Луны
Облет Луны с возвращением на Землю с осуществлением управляемого спу­
ска. Доставка на Землю цветных фотографий Луны и Земли с различных рас­
стояний
Впервые осуществлено возвращение образцов лунного грунта с помощью АМС.
Образцы взяты с поверхности лунного моря в точке с координатами 0°41' ю.ш.,
56° 18' в.д.
Облет Луны с возвращением на Землю. Отработка варианта возвращения на
Землю со стороны Северного полушария. АМС приводнилась в Индийском
океане
Впервые
осуществлено
передвижение
автоматического
аппарата
«Луноход-1»
по лунной поверхности в районе точки с координатами 38°18' с.ш., 35° зд.
Масса «Лунохода-1» 756 кг, масса посадочной ступени 1080 кг, полная мас­
са полезного груза на поверхности Луны 1836 кг
Информация о частицах и полях

36

Станция достигла поверхности Луны в точке с координатами 3°34' с.ш.,
56°30' вд.
Спутник Луны. Первоначально станция вышла на круговую окололунную орби­
ту высотой 140 км; затем после маневра — на эллиптическую орбиту
135X127 км с периодом обращения 131 мин и наклонением 40°
Возвращение с помощью автоматического аппарата образцов лунного грунта
из точки в материковом районе с координатами 3°32' с.ш., 56°ЭЭ' вд.
Информация о частицах и полях

328

Достажа на Луну аппарата «Луноход-2» массой 840 кп посадка
с координатами 25°54' с.ш., 30°30' в.д.
Выведен на окололунную орбиту для решения задач радиоастрономии

«Сервейер-6» (США)

7 нояб. 1967 г.

«Атлас-Центавр»

1008

«Сервейер-7» (США)

7 янв. 1968 г.

«Атлас-Центавр»

1040

«Зонд-4» (СССР)
«Луна-14» (СССР)

2 марта 1968 г.
7 апр. 1968 г.

D-1-e
A-2-e

«Зонд-5» (СССР)

15 сент. 1968 г.

D-1-e

«Зонд-6» (СССР)

10 нояб. 1968 г.

D-1-e

«Луна-15» (СССР)
«Зонд-7» (СССР)

13 июля 1969 г.
8 авг. 1969 г.

D-1-e
D-1-e

5700

«Луна-16» (СССР)

12 сент. 1970 г.

D-1-e

5727

«Зонд-8» (СССР)

20 окт. 1970 г.

D-1-e

«Луна-17» (СССР)

10 нояб. 1970 г.

D-1-e

26 июля 1971 г.

«Сатурн-5»

2 сент. 1971 г.

D-1-e

28 сент. 1971 г.

D-1-e

Спутник Луны, запу­
щенный с корабля
«Аполлон-15» (США:
«Луна-18» (СССР)
«Луна-19» (СССР)

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ОСОБЕННОСТИ ПОЛЕТА

)

«Луна-20» (СССР)

14 февр. 1972 г.

D-1-e

Спутник Луны, запу­
щенный с корабля
«Аполлон-16» (США)
«Луна-21» (СССР)

16 апр. 1972 г.

«Сатурн-5»

8 янв. 1973 г.

D-1-e

«Эксплорер-49» (США)

10 июня 1973 г.

«Луна-22» (СССР)
«Луна-23» (СССР)

29 мая 1974 г.
28 окт. 1974 г.

«Дельта» с форсиро­
ванными двигателями
D-1-e
D-1-e

«Луна-24» (СССР)

9 авг. 1976 г.

D-1-e

полета к Луне и впоследствии обеспе­
чивался переход на окололунную орбиту.
Начальные
эллиптические
орбиты
обычно имели высоты периселения и
апоселения
соответственно
200
и
1850 км. После нескольких суток под­
готовки к фотосъемке осуществлялось
уменьшение высоты периселения до
50 км. На каждом аппарате имелся запас
пленки длиной 80 м на 210 кадров. После
экспозиции пленка обрабатывалась на
борту, негатив считывался и изобра­
жения передавались на Землю каждые
40 мин.
На ИСЛ «Лунар Орбитер-1» с по­
мощью камеры с высоким разрешением
были получены непригодные (размытые)
фотографии. Камера умеренного раз­

5700

в

точку

Спутник Луны. Проведена широкая программа маневров
Станция достигла поверхности Луны в юго-восточной части Моря Кризисов
в точке с координатами 12’41' с.ш., 62° 18' вд.
Возвращение глубинных образцов лунного грунта из точки поверхности с ко­
ординатами 12°45' с.ш., 62°12' вд.

решения функционировала нормально,
и, таким образом, 75% полетного зада­
ния было выполнено: сфотографированы
возможные районы посадки корабля
«Аполлон» общей площадью 41 500 км2,
360 000 км2 прилегающих и 5 200 000 км2
отдаленных районов.
При полете ИСЛ «Лунар Орбитер-2»
были получены 184 снимка тринадцати

возможных мест посадки корабля «Апол­
лон», остальные кадры охватывали при­
легающие и отдаленные районы.

Справа. Этот впечатляющий фотоснимок
Земли был сделан советской АМС
«Зонд-7», которая совершила полет во­
круг Луны и возвратилась на террито­
рию СССР.

117

Полеты АМС к Луне

Вверху. Советский пункт управления
АЛС «Луноход-1». Получаемая информа­
ция включала данные о характеристиках
аппарата и работе его бортовых систем,
а также результаты исследований.

С помощью ИСЛ «Лунар Орбитер-3»
было получено 182 снимка, после чего
отказал двигатель лентопротяжного ме­
ханизма. В число фотографий входили
изображения десяти возможных райо­
нов посадки корабля «Аполлон». На
основании этих снимков производился
уже не поиск, а выбор места посадки.
Кроме того, были сфотографированы
«Сервейер-1», 1 550 000 км2 приле­
гающей и 650 000 км2 отдаленной тер­
ритории Луны. Этими исследованиями
было завершено выполнение основной
задачи обследования мест посадки ап­
паратов «Сервейер» и «Аполлон».
Исходя из этого, ИСЛ «Лунар Орбитер-4 и -5» были запущены на при­
полярные орбиты с целью проведения
фотосъемки остальных областей Луны,
а также обзора неэкваториальных рай­
онов посадки для аппаратов по пред­
полагаемой, но впоследствии отмененной
программе «Пост-Аполлон». При поле­
тах «Лунар Орбитера-4» было получено
лишь 163 снимка, а с «Лунар Орбитера-5»
— все 213 снимков. Фотографии охва­
тили около 99% лунной поверхности.
С помощью ИСЛ «Лунар Орбитер»
была также получена информация о
микрометеоритной и радиационной об­
становке, а слежение за их орбитами

118

позволило составить подробную карту
гравитационного поля Луны.
Для изучения радиационной об­
становки на окололунную орбиту был
запущен еще один космический аппарат
«Эксплорер-35». Он подтвердил почти
полное отсутствие магнитного поля и
не обнаружил ни радиационных поясов,
ни ионосферы вокруг Луны. Это озна­
чало, что в отличие от Земли на Луне
ничто не препятствует разрушающему
воздействию солнечного ветра на ее по­
верхность.

Следующий этап полетов
автоматических станций
Последней автоматической межпла­
нетной станцией, запущенной США
в январе 1968 г. в обеспечение про­
граммы «Аполлон», был «Сервейер-7».
Оставалось 18 мес до запуска первого
корабля «Аполлон» с посадкой на Луне.
Весной 1968 г. в СССР была запу­
щена автоматическая космическая стан­
ция «Зонд-4» на траекторию, которая
в конечном итоге перешла в орбиту
вокруг Солнца. Через шесть месяцев
«Зонд-5» совершил облет Луны и вернул­
ся на Землю, приводнившись в Индий­
ском океане. На его борту находились
земные живые существа — черепахи.
Спустя два месяца «Зонд-6» повторил
эту операцию, совершил рикошети­
рующий вход в атмосферу и посадку на
территории СССР. Позже были запу­
щены «Зонд-7» и «Зонд-8». Космичес­
кие аппараты «Зонд» представляли собой
модифицированные варианты трехмест­
ного космического корабля «Союз» без

экипажа, но с биологическими образ­
цами. Целью запусков автоматических
межпланетных станций «Зонд-4» —
«Зонд-8» было проведение летно-конст­
рукторской отработки в автоматическом
варианте корабля для облета Луны, про­
ведение научных исследований и возвра­
щение на Землю с второй космической
скоростью.
В СССР изучение Луны продолжа­
лось с помощью автоматических станций
серии «Луна». Как и ранее, более тяже­
лые станции «Луна» нового поколения
представляли собой унифицированную
конструкцию, рассчитанную на установ­
ку специализированного полезного гру­
за. «Луна-16» имела четыре сферических
бака с топливом, обеспечивающим изме­
нение скорости на 2,6 км/с для спуска
с окололунной орбиты на поверхность,
и четыре цилиндрических бака с топли­
вом, обеспечивающим изменение скоро­
сти на 1 км/с для выхода на окололун­
ную орбиту и совершения орбитальных
маневров.
Новое семейство станций «Луна» де­
лится на три группы: аппараты, пред­
назначенные для доставки на Землю
образцов лунного грунта, луноходы и
спутники Луны. Из этого семейства
первым был успешно запущен 13 июля
1969 г. за трое суток до полета корабля
«Аполлон-11» аппарат «Луна-15». После
четырех суток полета он вышел на око­
лолунную орбиту, где оставался в тече­
ние нескольких суток, дважды произ­
водя коррекции орбиты. Были прове­
дены научные исследования в около­
лунном пространстве, получена инфор­
мация о работе новых систем станции,
обеспечивающих посадку в заданных
районах Луны. По завершении 52 витков
вокруг Луны была включена тормозная
установка, станция сошла с орбиты и
упала на лунную поверхность в задан­
ном районе.
Спустя 14 мес первую автоматиче­
скую
операцию
доставки
образцов
лунного грунта осуществила «Луна-16»,
мягкая посадка которой была произве­
дена 20 сентября 1970 г. в районе Моря
Изобилия. На поверхность Луны было
опущено
специальное
грунтозаборное
устройство на длинной штанге. Полый
бур вращательно-ударного действия уг­
лубился в грунт на 0,35 м с заполнением
полости. После этого грунтозаборное
устройство было поднято на взлетную
ступень и помещено в возвращаемую
капсулу. На Землю было доставлено
105 г «морского» грунта. При выполне­
нии той же задачи станцией «Луна-20»
на Землю удалось доставить 55 г мате­
риковой породы. После этого грунтоза­
борное устройство было существенно

Полеты АМС к Луне
модифицировано и при полете «Лу­
ны-24» бур был погружен на глубину
почти 2 м. В полости бура находилась
эластичная оболочка, которая по мере
его углубления наполнялась, как при на­
чинении колбасы. По окончании буре­
ния заполненная оболочка (диаметром
8 мм, длиной 1600 мм) извлекалась,
свертывалась, подобно тросу на лебедке,
и упаковывалась в возвращаемый ап­
парат. Разгруженное буровое устройство
отбрасывалось от верхней части аппа­
рата, запускались двигатели взлетной
ступени,
обеспечивая
вертикальный
подъем и разгон до скорости 2,7 км/с.
Место взятия проб грунта было выб­
рано с таким расчетом, что, выйдя из
зоны притяжения Луны, взлетная сту­
пень оказывалась на траектории прямого
попадания на Землю, благодаря чему
исключалась необходимость промежу­
точной коррекции. Со временем взлет­
ная ступень была усовершенствована,
что позволило брать пробы грунта не
только вблизи экватора на 56° в. д. Через
трое суток возвращаемая капсула верну­
лась на Землю, и образцы грунта массой
0,17 кг были извлечены для исследо­
ваний.
При запуске станции «Луна-17» впер­
вые была поставлена задача передви­
жения по лунной поверхности. После
успешной посадки с посадочной сту­
пени был опущен специальный трап
для схода на поверхность Луны вось­
миколесной тележки «Лунохода-1». Это
был один из наиболее важных совет­
ских экспериментов по исследованию
Луны; «Луноход-1» в течение десяти
месяцев работы прошел более 10,5 км.
Во время лунного дня крышка на
верхней части корпуса «Лунохода» отки­
дывалась, и элемент солнечной ба­
тареи, расположенный на ее внутрен­
ней стороне, вырабатывал электроэнер­
гию. В течение двух недель лунной но­
чи крышка была закрыта и циркуляция
воздуха, нагретого изотопным источни­
ком тепла, обеспечивала внутреннее тер­
мостатирование. «Луноход-1» был осна­
щен двумя, а «Луноход-2» тремя телеви­
зионными
камерами,
позволяющими
пяти операторам на Земле управлять
движением аппарата. «Луноход» перио­
дически останавливался для телевизи­
онной передачи полной панорамы окру­

жающей местности. Проводились также
исследования
грунта: физико-механи­
ческих свойств с помощью механичес­
кого грунтомера и химического состава
с помощью рентгеновского спектро­
метра. Оптический уголковый отража­
тель, состоящий из 14 элементов, поз­
волял проводить лазерное измерение
расстояния между Землей и Луной с точ­
ностью в пределах 40 см.
«Луноход-2» был доставлен на Луну
станцией «Луна-21», совершившей мяг­
кую посадку на территории кратера
Лемонье диаметром 55 км. Этот древ­
ний кратер когда-то наполнился лавой,
и на поверхности осталась лишь часть
его кромки. Таким образом, в нем объе­
динены свойства лунного моря и матери­
ка. Маршрут «Лунохода» пролегал сна­
чала на юг в зону переходного рельефа,
а затем на восток к длинному разрыву
породы, напоминающему борозду Гад­
лея, которую обследовали астронавты
корабля «Аполлон-15». За пять месяцев
активного существования «Луноход-2»
проделал путь длиной 37 км.
Станция «Луна-18», запущенная в
сентябре 1971 г., осуществляла маневри­
рование на орбите с целью отработки
методов окололунной навигации и по­
садки на Луну, а затем достигла Луны у
границы Моря Изобилия. В феврале
1972 г. станция «Луна-20» совершила по­
садку в труднодоступном материковом
районе между Морем Изобилия и Морем
Кризисов; в этом полете на Землю были
доставлены образцы лунного грунта.
«Луна-19» была выведена на около­
лунную круговую орбиту с высотой над
поверхностью Луны 140 км, а затем
переведена на новую орбиту с парамет­
рами 135X 127 км. С этой орбиты бы­
ли получены изображения района с гра­
ницами 30 — 60° ю. ш. и 20 — 30° в. д.,
а также результаты изучения радиацион­
ной и микрометеоритной обстановки.
Наблюдения за эволюцией орбиты в те­
чение первых двух месяцев активного
существования спутника позволили вы­
явить асимметрию северного и южного
полушарий Луны. В феврале 1972 г.
станция «Луна-20» совершила посадку
в труднодоступном материковом районе
между Морем Изобилия и Морем Кри­
зисов; в этом полете на Землю были
доставлены образцы лунного грунта.

При полете станции «Луна-22» в те­
чение 18 мес ее активного существо­
вания проводились обширная программа
маневров на окололунной орбите и съем­
ка лунной поверхности. Кроме того,
измерялось
гамма-излучение
поверх­
ности с целью выявления ее детального
химического состава. Слежение за пара­
метрами орбиты способствовало опреде­
лению характеристик аномалий грави­
тационного поля Луны, обусловленных
местными концентрациями плотных по­
род. Над таким районом космический
аппарат испытывает более сильное при­
тяжение, приводящее к незначительно­
му искривлению орбиты.
Станция «Луна-24» совершила по­
садку в юго-восточной части Моря Кри­
зисов; на Землю доставлены образцы
лунного грунта с глубины около 2 м.
На окололунную орбиту был выведен
еще один американский аппарат, но не
для исследования Луны. Это был радио­
астрономический спутник «Эксплорер49», оснащенный четырьмя антенна­
ми длиной по 230 м, которые в пол­
ностью развернутом положении образо­
вывали фигуру, похожую на гигантскую
букву X. Находясь на окололунной ор­
бите, этот аппарат регистрировал небес­
ные источники радиосигналов в отсут­
ствие шумового фона Земли. Коорди­
наты источников могли быть зафикси­
рованы по времени исчезновения и
повторного появления сигналов из-за
Луны.
Как и миллиарды лет назад, Луна
продолжает вращаться вокруг Земли.
Почти в тридцати точках ее поверхности
остались доказательства присутствия че­
ловека: созданные его руками автомати­
ческие устройства и следы двенадцати
астронавтов с шести кораблей «Апол­
лон». Полученная информация позво­
лила найти ответы на многие важные
вопросы о Луне, но при этом возникло
значительно больше новых вопросов.
Со временем человек, новые приборы
и механизмы вернутся на Луну, возмож­
но, для сооружения постоянно действу­
ющих баз, что станет реальностью бла­
годаря знаниям, приобретенным с по­
мощью автоматических аппаратов, со­
вершивших полеты к Луне в течение
последних десятилетий.

ного лет назад К. Э. Циолков­
ский выразил убеждение в том,
что человечество будет всегда
стремиться к звездам. Со вре­
менем Человек ступит на другие плане­
ты, но в настоящее время исследова­
ния внеземных миров возможны лишь
только с помощью автоматических меж­
планетных станций (АМС) — космичес­
ких летательных аппаратов, передающих
информацию, необходимую для дальней­
шего расширения наших знаний о Все­
ленной.
Для запуска АМС к планетам тре­
буются высокая точность и определен­
ная согласованность взаимного поло­
жения планет. Чтобы лучше понять это,
обратимся к некоторым принципам
астронавтики. Можно показать, что мак­
симальным полезным грузом, который
можно послать с помощью данной раз­
гонной системы на другую планету, бу­
дет тот, который эта система способна
вывести на эллиптическую околосол­
нечную орбиту, касающуюся орбит Зем­
ли и планеты. Если масса полезного гру­
за больше максимальной, энергии, затра­
ченной на перелет, окажется недоста­
точно для достижения планеты. При
массе полезного груза, меньшей макси­
мальной, можно ускорить перелет к пла­
нете, однако это снижает целевую эф­
фективность операции. Переходная ор­
бита, обеспечивающая перелет макси­
мального полезного груза с минималь­
ной скоростью движения на расстояние,
равное примерно половине пути вокруг
Солнца, называется переходной орбитой
Гоманна. Такие орбиты до сих пор ис­
пользовались во всех межпланетных

М

полетах. Поскольку планеты движутся
вокруг Солнца с различной скоростью,
их взаимное положение постоянно меня­
ется. Межпланетные перелеты должны
быть рассчитаны таким образом, чтобы,
покинув околоземную орбиту, АМС
встретилась с планетой назначения на
половине оборота вокруг Солнца. Время,
в течение которого может быть выпол­
нено это условие, называется «окном»
запуска; обычно оно длится несколько
недель.
В последние годы было запущено
несколько АМС к дальним планетам по
таким траекториям, на которых исполь­
зовался гравитационный разгон в поле
тяготения ближайших планет. Напри­
мер, при полете к Меркурию было ис­
пользовано гравитационное поле Венеры,
при полете к Сатурну — поле Юпитера,
а при полете к Урану — поле Сатурна.
В каждом случае для достижения первой
планеты использовались близкие к опти­
мальным переходные орбиты Гоманна.

АМС на орбитах вокруг Солнца
Перед первыми АМС, направленными
в дальний космос, не ставилась задача
полета к конкретным планетам, они
главным образом были предназначены
для изучения полей и частиц в меж­
планетном пространстве при отсутствии
влияния Земли. Магнитное поле Земли
защищает жизнь на планете от солнеч­
ного ветра — очень слабого, постоянно
истекающего из солнечной атмосферы
потока ионизированных частиц, которые
движутся у Земли со средней ско­
ростью 400 км/с.
Первая АМС «Пионер-5» была запуПереходная орбита
Гоманна
На рисунке показана
идеализированная схема
145-суточного перелета
от Земли (зеленое кольцо)
к Венере (синее кольцо)
и 260-суточного пере­
лета от Земли к Марсу
(оранжевое кольцо) по
наиболее экономичным
траекториям — переход­
ным орбитам Гоманна. От­
носительные положения
планет в начале перелетов
отмечены зелеными сфера­
ми, а в конце перелетов —
синими (для перелета Зем­
ля— Венера) и оранжевы­
ми (Земля—Марс).

120

Вверху. АМС «Пионер-6», которая в
1966 г. пролетела на расстоянии около
124 млн. км от Солнца. Он выполнил
шесть экспериментов по исследованию
межпланетных магнитных полей, сол­
нечного ветра и космических лучей.
щена 11 марта 1960 г. на эллиптичес­
кую околосолнечную орбиту с высотами
перигелия и апогелия соответственно 0,8
и 1 а. е. (а. е. — астрономическая едини­
ца, равная расстоянию от Земли до Солн­
ца). Последняя передача с борта ап­
парата была принята с расстояния
36,5 млн. км.
Программа «Пионер» была возоб­
новлена в 1965 г. с целью продолжения
исследований
межпланетного
прост­
ранства из различных точек вблизи зем­
ной орбиты. Пять космических аппара­
тов были успешно запущены на орбиты
вокруг Солнца, расположенные как с
внешней, так и с внутренней сторон ор­
биты Земли. Каждый аппарат был рас­
считан на активное существование в те­
чение шести месяцев, однако все аппара­
ты работали более длительное время,
передавая на Землю информацию высо­
кого качества. Полученные данные по-

Полеты АМС к планетам
казали, что солнечный ветер имеет спи­
ральную структуру, подобно водяной за­
весе от дождевальной установки, что
обусловлено вращением Солнца с пе­
риодом 27 сут. Наряду с высокоорби­
тальными спутниками Земли аппараты
«Пионер» позволили установить, что
магнитное поле Земли сжимается под
действием солнечного ветра со стороны,
обращенной к Солнцу, и растягивается
по крайней мере до 5 млн. км по другим
направлениям, т.е., образно говоря, раз­
вевается подобно флагу.
В 1974 г. была запущена первая из
двух АМС «Гелиос» (ФРГ) для про­
ведения исследований на расстояни­
ях от Солнца всего лишь 0,2 — 0,3 а. е.
При ближайшем подлете к Солн­
цу «Гелиос-1» и «Гелиос-2» (запущен­
ный в 1976 г.) испытали всю силу его
излучения, интенсивность которого здесь

была в 25 раз больше, чем на поверх­
ности Земли. В этих полетах созданный
человеком объект впервые приблизился
к Солнцу на минимальное расстояние,
составляющее половину высоты орбиты
ближайшей к Солнцу планеты Мерку­
рий. Информация от этих и других кос­
мических аппаратов была результатом
непосредственных измерений характери­
стик Солнца, частиц и полей солнеч­
ного и галактического происхождения,
что позволило лучше понять их влия­
ние на земной климат в совокупности
с другими факторами (об АМС «Гелиос»
см. с. 96).

Полеты к Венере
Одно из наиболее ярких светил ноч­
ного неба — покрытая облаками планета
Венера — стало одной из первых целей
полетов АМС. Как было указано, меж­

планетные станции запускаются на пере­
ходные эллиптические орбиты, касатель­
ные к орбитам Земли и планеты, на
которую совершается перелет. Если
АМС должна подняться выше земной
орбиты, ее скорость относительно Солн­
ца должна быть увеличена. Если же АМС
должна приблизиться к Солнцу, ее отно­
сительное движение необходимо замед­
лить. Для полетов к Венере или Марсу
скорость обычно должна быть соответ­
ственно уменьшена или увеличена по

Внизу. На этой фотографии, состав­
ленной с помощью ЭВМ из нескольких
изображений, полученных с АМС «Ма­
ринер-10», отчетливо видны завихренные
кислотные облака Венеры. Голубой цвет
вместо
беловато-желтого
обусловлен
применением светофильтров.

121

Полеты АМС к планетам
отношению к скорости вращения Земли
вокруг Солнца (30 км/с) на 3,5 км/с
без учета влияния гравитационного поля
Земли.
Впервые возможность запуска АМС
появилась в конце 1960 г., когда в СССР
была создана первая ракета-носитель
A-2-e.
В феврале 1961 г., воспользовавшись
«окном» для запусков к Венере, Совет­
ский Союз запустил АМС «Венера-1»,
которая прошла на расстоянии около
100 тыс. км от Венеры и вышла на
околосолнечную орбиту.
В следующее «окно» для запусков
к Венере и Марсу с августа по ноябрь
1962 г. в Советском Союзе была успеш­
но выведена на орбиту вокруг Солнца
АМС «Марс-1», радиосвязь с ней под­
держивалась до расстояния 106 млн. км,
а затем прекратилась до пролета аппа­
рата вблизи планеты.
США в 1962 г. также использовали
возможность для запуска к Венере двух
космических аппаратов «Маринер». Пуск
«Маринера-1» оказался неудачным. Спу­
стя месяц, 27 августа 1962 г., «Мари­
нер-2» был успешно выведен на траек­
торию, которая обеспечила запланиро­
ванный пролет на расстоянии ~35 тыс.
км от Венеры 14 декабря 1962 г. «Маринер-2» не обнаружил ни магнитного
поля, ни радиационных поясов вокруг
Венеры. По данным двух радиометри­
ческих тепловых датчиков, направлен­
ных на диск планеты, было установлено,
что ее поверхность сухая и раскален­
ная, имеет температуру порядка 425° С.
Атмосферное давление на поверхности
оценивалось величиной, по крайней мере
в 20 раз превышающей земное давление
на уровне моря (т.е. 20 атм).
АМС семейства «Маринер» были за­
пущены к Венере еще дважды: «Мари­
нер-5» в 1967 г. и «Маринер-10» в 1973 г.
«Маринер-5» пролетел на расстоянии
около 4000 км от Венеры и передал
дополнительные данные об атмосфере
планеты, в том числе доказательство
свойства сверхпреломления света. С
«Маринера-10» были переданы первые
телевизионные
изображения
Венеры.
Глобальный обзор в ультрафиолетовом
диапазоне спектра, начавшийся спустя
3 ч после момента ближайшего подлета
к планете и продолжавшийся после­
дующие восемь суток, позволил полу­
чить динамическую картину течений и
турбулентных образований в верхних
слоях атмосферы Венеры.

АМС для исследования
атмосферы Венеры
Начиная с 1961 г., когда была запуще­
на «Венера-1», в СССР использовалось

122

каждое «окно» для запусков к Венере.
АМС «Венера-2» была запущена 12 нояб­
ря 1965 г. с целью сближения с пла­
нетой, «Венера-3» 16 ноября 1965 г. с
целью
достижения
ее
поверхности.
1 марта 1966 г. станция достигла по­
верхности Венеры, осуществив первый
полет АМС на другую планету. В 1967 г.
успешный полет совершила станция
«Венера-4»,
направленная
непосред­
ственно на планету. На расстоянии
45 000 км от Венеры от станции отде­
лился сферический спускаемый аппарат
(СА) диаметром 1 м, который при входе
в атмосферу планеты выдержал пере­
грузку до 300 g. Парашютная система
в дальнейшем обеспечила медленный

Вверху. Изображение полного диска
Венеры без сплошного облачного покро­
ва, полученное в 1980 г. с помощью
радиолокационного высотомера аппа­
рата « Пионер-Венера-1». На фотоснимке
виден горный район Афродита (в усло­
вных цветах). Желтый цвет соответ­
ствует возвышенности меньшей высоты.
Точка наблюдения была расположена
над экватором на 90° в. д.
Внизу. АМС «Маринер-5», посланная к
Венере 14 июня 1967 г.; 19 октября она
пролетела на расстоянии около 4000 км
от планеты. Масса аппарата 245 кг. Раз­
мах панелей солнечных батарей 5,48 м,
высота аппарата 2,89 м.

Полеты АМС к планетам
Слева. Копия АМС «Венера-4», спускае­
мый аппарат которой в 1967 г. спустился
на парашюте в атмосфере Венеры. Спу­
скаемый аппарат диаметром 1 м с над­
писью СССР пристыкован с помощью
металлических лент.

Подробные
неры 1

спуск в атмосфере, который продолжал­
ся 94 мин. Была принята информация
о том, что на высоте 25 км температура
атмосферы Венеры 271° С и давление
17—20 атм. С помощью установленных
на спускаемом аппарате датчиков хи­
мического состава было обнаружено, что
атмосфера Венеры почти полностью со­
стоит из углекислого газа.
В СССР были проведены еще не­
сколько запусков с целью погружения
в атмосферу Венеры. Станции «Вене­
ра-5» и «Венера-6», запущенные в янва­
ре 1969 г., были оснащены упрочненными
спускаемыми аппаратами с парашютами
меньшей площади для ускоренного спус­
ка в атмосфере. В совместном полете

АМС «Венера-5» и «Венера-6» получены
уточненные данные об атмосфере Вене­
ры до более глубоких слоев атмосферы,
чем при полете «Венеры-4».
«Венера-7», запущенная в августе
1970 г., достигла поверхности планеты и
передала информацию о давлении 90 ±
15 атм и температуре 475° С. На Земле
это соответствует давлению в океане на
глубине около 800 м, а при указанной
температуре плавятся свинец и цинк.
«Венера-8», посланная к Венере в 1972 г.,
также достигла ее поверхности, причем
впервые на дневной стороне. Передан­
ная информация включала данные по
уровню
освещенности
и
плотности
грунта.

исследования

Ве­

В СССР были продолжены исследо­
вания Венеры в 1975 г. с помощью двух
более тяжелых космических станций,
«Венера-9» и «Венера-10». За двое суток
до встречи с планетой от каждой станции
отделились спускаемые аппараты, ко­
торые продолжали полет с последующим
входом в атмосферу Венеры по пологой
траектории. Тем временем обе станции
выполнили маневры, обеспечивающие
пролет на расстоянии около 1600 км
от поверхности. На минимальном рассто­
янии от планеты на каждой станции
была включена бортовая двигательная
установка для их перевода на двухсу­
точные сильно вытянутые эллиптичес­
кие орбиты спутников Венеры. Спуска­
емые аппараты вошли в атмосферу над
дневной стороной планеты, не видимой
с Земли в то время. Информация, по­
ступающая с аппаратов, записывалась
на борту орбитальных аппаратов (ОА)
для последующей трансляции на Землю.
АМС «Венера-9» и «Венера-10» стали
первыми искусственными спутниками
планеты Венера. Кроме информации от
спускаемых аппаратов они передавали
данные от собственного комплекса при­
боров: параметры частиц и полей в около­
планетном пространстве, тепловые, визу­
альные и спектроскопические характе­
ристики верхних слоев атмосферы, дан­
ные о взаимодействии солнечного ветра с
планетой, о рельефе ее поверхности
и другие характеристики.
Наиболее впечатляющими были ре­
зультаты
исследований,
проведенных
спускаемыми аппаратами. Каждый аппа­
рат был заключен в теплозащитную
сферическую оболочку диаметром 2,4 м,
которая предохраняла аппарат до ско­
рости полета 250 м/с на высоте 65 км.
После снижения на парашютах до вы­
соты 50 км, где парашюты отбрасыва­
лись, аппарат продолжал спуск с исполь­
зованием аэродинамического тормозного
устройства, имеющего вид щитка, опо­
ясывающего аппарат наподобие перевер­
нутого «зонтика». После спуска, длив­
шегося 75 мин, посадочный аппарат
(ПА) станции «Венера-9» совершил по-

1 Об исследованиях Венеры, проведенных
в СССР, см. приложение, с. 275.— Прим. ред.

123

Полеты АМС к планетам
Спуск АМС «Венера-4»
1 Отделение С А массой
383 кг.
2 Вход в атмосферу.
3 Раскрытие тормозного
парашюта.
4 Раскрытие основного
парашюта, включение
передатчика.
5 Измерение высоты
радиовысотомером.
6 Посадка.
После входа в атмосферу
Венеры последовательно
раскрылись тормозной
и основной парашюты.
Парашютная ткань была
способна противостоять
температурам до 450°С.
Информация передавалась
на Землю 94 мин, в тече­
ние которых СА спустил­
ся до высоты около 25 км
над поверхностью и за­
регистрировал темпе­
ратуры 40—280° С и дав­
ление 1 — (154-22) атм.

садку в районе, где давление состав­
ляло 90 атм, а температура 485° С. С
места посадки аппарат передавал инфор­
мацию в течение 53 мин, после чего пре­
кратил работу из-за перегрева. Посадоч­
ный аппарат станции «Венера-10» пере­
давал информацию с поверхности пла­
неты в течение 65 мин. На аппаратах
были установлены телевизионные каме­
ры, которые впервые позволили передать

Вверху. Полноразмерная выставочная
модель АМС «Венера-11 и -12», совер­
шивших посадку на Венеру в 1978 г. Они
были подобны станциям «Венера-9 и
-10», которые передали телевизионные
изображения с сильнонагретой повер­
хности планеты.

124

Спуск и посадка АМС
«Венера-9»
1 АМС «Венера» на траек­
тории встречи с планетой.
СА перед отделением
охлаждается до темпе­
ратуры —10° С.
2
Коррекция траектории
ОА с целью его вывода на
орбиту вокруг Венеры.
3 СА входит в атмосферу
Венеры со скоростью
10,7 км/с на высоте
125 км.
4 Отделение полусфериче­
ских теплозащитных
оболочек при скорости
250 м/с.
5
Раскрытие тормозного
парашюта.
6 Раскрытие трех основ­
ных парашютов на высоте
65 км.
7 Отстрел парашютов
на высоте 50 км. Управ­
ление спуском осуществля­
ется
аэродинамическим
тормозным устройством.
8 Посадка. При касании
поверхности удар воспри­
нимает специальное дефор­
мируемое кольцо. Ско­
рость падения 6—8 м/с.
Отбрасываются
крышки
ТВ-камер; приводится в
действие плотномер;
включаются камеры и при­
боры.

панорамные изображения поверхности
Венеры. Несмотря на плотную атмос­
феру и густую облачность, по освещен­
ности виды напоминали облачный день
на Земле, причем были отчетливо видны
особенности рельефа на удалении до
100 м. Местность в районах посадки
была похожа на каменистые пустыни
с малым количеством песка и пыли,
покрытые валунами размерами до 10 м.
Спускаемые аппараты АМС «Венера-11» и «Венера-12», запущенных в
1978 г., предназначены для продолже­
ния научных исследований планеты. По
сравнению с предыдущими аппаратами
они были оснащены совершенно иным
приборным комплексом, в том числе
приборами для регистрации электричес­
ких разрядов в атмосфере планеты. «Ве­
нера-1 1» зарегистрировала в среднем
25 ударов молнии в секунду, «Вене­
ра-12» — в общей сложности около 1000.
Один из раскатов грома продолжался
в течение 15 мин. В атмосфере Венеры
очень мало воды, но возникновению
электрических разрядов, возможно, спо­
собствует высокое содержание серной
кислоты.
В 1979 г. началось настоящее палом­
ничество на Венеру. В полет отправи­
лись две советские АМС «Венера» и
две американские АМС, от одной из ко­
торых отделились четыре автономных
спускаемых аппарата. Первой достигла
цели АМС «Пионер-Венера-1», которая
вышла на орбиту спутника планеты для
проведения детальных исследований ок­
ружающего пространства и радиолока­
ционного зондирования поверхности Ве­
неры. Непосредственно следовавшая за
ней АМС «Пионер-Венера-2» сбросила

четыре конусообразных спускаемых ап­
парата за три недели до встречи с плане­
той. Все пять аппаратов в соответствии с
программой вошли в атмосферу планеты.
Корабль-матка цилиндрической формы,
как и предполагалось, разрушился, но
до этого успел передать информацию
о плотности и составе верхних слоев
атмосферы, не исследованных спускае­
мыми аппаратами и не достигаемых
орбитальной станцией. Спускаемые ап­
параты вышли на собственные траек­
тории и ко времени входа в атмосферу
Венеры находились достаточно далеко
друг от друга. В задачи каждого спуска­
емого аппарата входила передача инфор­
мации непосредственно до момента ка­
сания поверхности. Один из аппаратов
выдержал удар при падении и продол­
жал передачи еще в течение 67 мин.
Согласно полученным данным, на по­
верхности планеты имеется слой тонкой
пыли, которая после падения аппарата
осаждалась в течение 15 мин. Было ус­
тановлено, что атмосфера Венеры содер­
жит 97% углекислого газа, 1—3% азота
и 0,1—0,4% водяных паров.
Орбитальный аппарат осуществлял
радиолокационное зондирование поверх­
ности Венеры и выявил гигантское плато
размерами 3200X1600 км, лежащее на
5 км выше окружающей территории.
В другом месте было обнаружено огром­
ное ущелье протяженностью 1400 км,
шириной до 280 км и глубиной 4,6 км,

Вверху. Подготовка АМС «Пионер-Венера-1» в дальнее путешествие на орбиту
вокруг Венеры. Она была запущена 20
мая 1978 г. На заднем плане другой
космический аппарат «Пионер-Венера-2»
с четырьмя спускаемыми аппаратами на
борту. Он был запущен 8 августа 1978 г.

Полеты АМС к планетам
а также несколько древних воронок
диаметром 600—700 км, а глубиной лишь
0,5 км. НАСА рассчитывает провести
в середине 80-х годов тщательное карти­
рование поверхности Венеры с борта ее
спутника, оснащенного специальной ра­
диолокационной установкой.
В марте 1982 г. спускаемые аппа­
раты советских АМС «Венера-13» и «Венера-14» осуществили мягкую посадку на
ее поверхность. Впервые получены цвет­
ные изображения поверхности и произ­
веден прямой элементный анализ грунта
планеты.
Полеты к Марсу и выход на орби­
ту вокруг Марса
Первой космической станцией, запу­
щенной к Марсу 1 ноября 1962 г., была
советская АМС «Марс-1».
США выбрали «окно» запуска в
1964 г. для запуска к Марсу первых
двух АМС «Маринер». Запуск «Маринера-3» оказался неудачным и через три
недели на околосолнечную орбиту был
успешно выведен «Маринер-4». 14 июля
1965 г. он пролетел на расстоянии 9600
км от Марса, не обнаружив ни радиа­
ционных поясов, ни магнитного поля
вокруг планеты. Радиосигналы, полу­
ченные с «Маринера» при его прохож­
дении за планетой («радиозатенение»),
позволили определить характеристики
распространения радиоволн в ионосфере
Марса и профиль плотности его атмос­
феры. На основании этих данных было
установлено, что давление у поверхности
планеты составляет менее 1% земного

«Маринер-9»
1
Малонапранленная
антенна.
2 Двигатель маневри­
рования.
3 Топливный бак
(2 шт.).
4 Прибор ориентации на
звезду Канопус.
9 Баллон в системе над­
дува двигательной уста­
новки.
6 Жалюзи системы тер­
морегулирования.
7 Инфракрасный интер­
ферометр-спектрометр.
8 Телевизионная каме­
ра с малым углом обзора.
9
Ультрафиолетовый
спектрометр.
10
Телевизионная камера
с большим углом обзора.
11 Инфракрасный радио­
метр.
12 Остронаправленная ан­
тенна.
13 Датчики захвата
Солнца (4 шт.).
14 Датчик слежения за
Солнцем.
19 Антенна с умеренным
коэффициентом усиле­
ния.
16 Панель солнечных эле­
ментов (4 шт.).
«Маринер-9» — первый
искусственный спутник
Марса, вышел на орбиту
13 ноября 1971 г. после
успешного выполнения

маневра торможения. На­
чальная эллиптическая ор­
бита имела минимальную
и максимальную высоты
соответственно 1397 и
17 916 км и наклонение
к плоскости экватора
64,3°. В комплект прибо­
ров для исследования пла­
неты входили ТВ-камеры
с малым и большим углами
обзора, установленные
на сканирующей плат­

давления на уровне моря и соответству­
ет давлению в атмосфере Земли на высо­
те 30—35 км. С «Маринера» было полу­
чено 21 изображение различных районов
поверхности Марса, на которых впервые
были обнаружены кратеры, аналогичные
лунным.
Советский аппарат «Зонд-2», запу­
щенный спустя двое суток после «Мари­
нера-4», пролетел на расстоянии 1500 км
от Марса и вышел на гелиоцентричес­
кую орбиту.
В 1969 г. к Марсу были запущены
еще два (более тяжелых) аппарата «Ма­
ринер», которые прошли на расстояниях
около 3400 и 3500 км от планеты. «Маринер-6» передал 75 изображений по­
верхности, «Маринер-7» — 126 изобра­
жений.
Орбита Марса представляет собой
несколько более вытянутый эллипс, чем
орбита Земли. Вследствие этого рассто­
яние, которое должен пролететь косми­
ческий аппарат для достижения орбиты
Марса, из года в год меняется. В 1971 г.
это расстояние было почти минималь­
ным, и поэтому с помощью ракетыносителя «Атлас-Центавр» можно было
вывести к Марсу АМС массой 1030 кг,
тогда как в 1969 г. — массой 413 кг.
Специалисты НАСА использовали воз­
можность увеличения массы главным
образом для повышения мощности дви­
гательной установки, чтобы вывести ап­
парат на орбиту вокруг Марса.
В период «окна» в 1971 г. США за­
пустили два аппарата «Маринер», из ко­
торых лишь «Маринер-9» 13 ноября

форме; инфракрасный
интерферометр-спектро­
метр для измерения газо­
вого состава, частиц и
температуры на поверх­
ности и над ней; ультра­
фиолетовый спектрометр
для определения газового
состава в верхних слоях
атмосферы и инфракрас­
ный радиометр для изме­
рения температур поверх­
ности. При подлете аппа­

рата к планете пылевая
буря скрывала ее поверх­
ность. Когда пыль рас­
сеялась, перед объекти­
вами телевизионных камер
предстала удивительная
картина: ущелье в районе
экватора, по размерам пре­
восходящее Гранд-Каньон
на Земле, вулканы и об­
разования, подобные рус­
лам высохших рек.

1971 г. был успешно выведен на орби­
ту вокруг Марса с периодом обраще­
ния 14 ч стал первым искусственным
спутником Марса. «Маринер» не смог
сразу приступить к наблюдениям, по­
скольку на всей планете бушевала силь­
нейшая пылевая буря, которая скрыла
всю поверхность на два месяца. Когда
пыль рассеялась и наконец были начаты
наблюдения, телевизионные изображе-

Вверху. Пуск ракеты-носителя «АтласАджена» с марсианской АМС «Маринер4» со стартового комплекса № 12 на
мысе Канаверал 28 ноября 1964 г. Спу­
стя семь месяцев с помощью одной
ТВ-камеры было получено 21 изображе­
ние Марса.

125

Полеты АМС к планетам

Вверху. Полный диск Марса (первая
глобальная фотография объекта Солнеч­
ной системы), составленный из более
чем 1500 ТВ-изображений, полученных
с аппарата « Маринер-9» и скорректиро­
ванных с помощью ЭВМ. В центре —
Северная полярная шапка. Изображение
подготовлено
специалистами
Лабора­
тории реактивных двигателей, шт. Кали­
форния.

ния, переданные на Землю, показали
поистине замечательный мир Марса.
Была открыта долина в виде расселины,
простирающаяся на 1 /5 периметра пла­
неты, протяженностью 3700 км, макси­
мальной шириной 250 км и глубиной
7 км. Обнаружено несколько потухших
вулканов, из которых наибольший — Nix
Olympica (Снег Олимпа) — имел в попе­
речнике у подножия 550 км. Жидкой
воды найдено не было, однако некоторые
особенности поверхности свидетельство­
вали об обширной водной эрозии. Всего
«Маринер-9» передал на Землю более
7000 телевизионных изображений. В пе­
риод пылевой бури были получены изоб­
ражения спутников Марса — Фобоса и
Деймоса. Фобос, по форме напомина­
ющий клубень картофеля, всегда обра­
щен одной стороной к Марсу. Другой
спутник, Деймос, как было установлено
позднее, имеет более гладкую поверх­
ность и по форме ближе к сфере.

126

Советские АМС для посадки
на Марс
В одно время с «Маринером-9» в по­
лете находились две тяжелые советские
АМС «Марс-2» и «Марс-3» массой
4650 кг, запущенные в мае 1971 г. Каж­
дая станция имела орбитальный и спус­
каемый аппараты.
Станции достигли планеты Марс
в самый разгар пылевой бури 1971 г.,
которая была наиболее сильной из когдалибо зарегистрированных астрономами
с помощью наземных телескопов. Отде­
ление спускаемых аппаратов от станций
откладывать было нельзя, поскольку
располагаемый запас топлива не обес­
печивал перевода АМС в целом на ор­
биту спутника Марса. Отделившиеся
спускаемые аппараты с помощью соб­
ственных небольших твердотопливных
двигателей были переведены на траек­
тории входа в атмосферу Марса. От
спускаемого аппарата станции «Марс-2»
информации не поступило. Спускаемый
аппарат станции «Марс-3» успешно опус­
тился на поверхность планеты и начал
передачу видеосигнала, продолжавшую­
ся 20 с. Орбитальные аппараты после от­
деления спускаемых аппаратов перешли
на сильновытянутые орбиты спутников
Марса, с которых осуществляли комп­
лексную программу исследований пла­
неты; были получены фотографии, иссле­
дованы свойства поверхности и окружа­
ющего планету пространства.
Еще одна группа советских АМС

была послана к Марсу во время «окна»
запусков в 1973 г., которое было не
столь благоприятным, как в 1971 г. По­
этому каждая АМС могла быть либо
выведена на орбиту спутника Марса,
либо оснащена спускаемым аппаратом
для входа в атмосферу Марса, но не
могла быть рассчитана на решение обеих
задач. На станции «Марс-4» и «Марс-5»
была возложена задача выхода на орбиту
вокруг Марса; на станции «Марс-6» и
«Марс-7» — отделение спускаемых ап­
паратов для входа в атмосферу. Станция
«Марс-4» продолжила полет по орбите
вокруг Солнца. Станция «Марс-5» ус­
пешно вышла на орбиту спутника пла­
неты и впоследствии передала инфор­
мацию
и
изображения.
Станция
«Марс-7» подлетела к Марсу раньше,
чем «Марс-6», но ее спускаемый аппарат
не вошел в атмосферу и стал спутником
Солнца. Спускаемый аппарат станции
«Марс-6» благополучно вошел в атмос­
феру планеты. Во время спуска аппа­
рат в течение 150 с передавал инфор­
мацию, которая позволила уточнить
профиль плотности и состав атмосферы
Марса. Согласно данным, поступившим
от масс-спектрометра, при попытке от­
качать газ из прибора возникли труд­
ности, что свидетельствовало о работе
прибора в условиях большого коли­
чества инертного газа. Советские ученые
впоследствии сделали предположение о
значительном содержании аргона в ат­
мосфере Марса.

Есть ли жизнь на Марсе?
США выбрали «окно» для запусков
в 1975 г. с целью начать исследования
возможности жизни на Марсе. После
выхода на сильновытянутую эллипти­
ческую орбиту вокруг Марса АМС
«Викинг-1» начала телевизионный поиск
возможных мест посадки. Детальное
изучение первоначально предполагае­
мого района посадки показало его непри­
емлемость, и потребовалось 16-суточное
маневрирование на орбите, прежде чем
удалось найти подходящее место.
После того как было принято реше­
ние о посадке на Равнину Хриса, от
спутника отделился спускаемый аппарат,
на котором был включен тормозной дви­
гатель для перехода на траекторию входа
в атмосферу. Тепловой экран, парашют
и посадочные ракетные двигатели умень­
шили скорость снижения аппарата, кото­
рый совершил мягкую посадку 20 июля
1976 г. Посадочный аппарат АМС «Викинг-2» совершил посадку через нес­
колько недель на Равнину Утопии с
целью начать координированные иссле­
дования поверхности планеты.
Панорамный обзор мест посадки по-

Полеты АМС к планетам

казал, что они представляют собой усы­
панные камнями пустыни цвета ржав­
чины. Небо было почти розового цвета
из-за высокой концентрации пыли в
воздухе. В составе воздуха было обна­
ружено 95% углекислого газа, 2,7%
азота и признаки наличия аргона, кисло­
рода и водяного пара.
На изображениях мест посадки не
было обнаружено никаких признаков ра­
стительности, а газовый хроматограф,
предназначенный для определения со­
става грунта, не выявил никаких слож­
ных органических молекул. Правда, этот

«Марс-3»
1 Антенна французской
научной аппаратуры
«Стерео».
2 Остро направленная
параболическая антенна.
3 СА с коническим теп­
ловым экраном.
4 Малонаправленная ан­
тенна.
5 Радиатор системы тер­
морегулирования.
6 Панель солнечной ба­
тареи.
7 Блок баков двигатель­
ной установки.
8 Датчики автоматиче­
ской системы навигации.
9 Приборы системы аст­
роориентации.
10 Корректирующая тор­
мозная двигательная уста­
новка.
11 Приборный отсек.

Спуск и посадка АМС
«Марс-3»
1 СА отделяется от ОА,
который затем выходит на
орбиту вокруг Марса.
2 Коррекция траектории
С А.
3 Вход в разреженную
атмосферу Марса; СА за­
щищен коническим тепло­
вым экраном.
4 Отделение тормозного
парашюта с помощью
ракеты и раскрытие основ­
ного парашюта; сброс теп­
лового экрана.
5 Включение тормозного
двигателя; отстрел пара­
шюта.
6 ПА опускается на по­
верхность Марса; раскры­
тие лепестковых панелей
и развертывание прибо­
ров.

В состав СА входила
автоматическая научная
станция, которая само­
стоятельно занимала
нужное вертикальное
положение при раскрытии
лепестковых панелей (ана­
логично станции «Луна-9»
на Луне). Аппарат совер­
шил посадку 2 декабря
1971 г. в южном полуша­
рии Марса в районе с
координатами 45° ю.ш. и
158° з.д.

В состав ПА станции
«Марс-3» входили приборы
для измерения атмосфер­
ного давления, температу­
ры и скорости ветра, массспектрометрического опре­
деления химического со­
става атмосферы, опреде­
ления химического состава
и физико-механических
свойств грунта.

прибор не был рассчитан не решение та­
кой задачи и его уровень чувствительно­
сти позволял определять только более
миллиона бактерий в одном кубическом
сантиметре. В составе грунта было об­
наружено: 15—20% кремния, 14% желе­
за, кальций, алюминий, сера, титан, маг­
ний, цезий и калий.
Для исследования возможности жиз­
ни на Марсе были запланированы три
эксперимента на каждом посадочном
аппарате, которые заключались в попыт­
ке инкубации живых организмов грунта
при искусственном воздействии солнеч­

ного света, воды и питательных веществ.
Каждый
эксперимент
проводился
несколько раз при существенно различ­
ных условиях, например: при искусст­
венном солнечном свете и без него, с по­
верхностным грунтом и с грунтом изпод камня, экранирующего ультрафиоле­
товое излучение Солнца; с необработан­
ным грунтом и предварительно стерили­
зованным при температуре 175° С в те­
чение нескольких часов.
Результаты экспериментов приводи­
ли в замешательство. Из необработан­
ного грунта при воздействии искусствен­
ного солнечного света и воды выдели­
лось некоторое количество углекисло­
го газа, но еще больше кислорода. Без
солнечного света или с предварительной
стерилизацией грунта результат практи­
чески не изменился. Высвобождение
газов могло быть прекращено, если тем­
пература превышала 120° С. Поскольку
в почве не было обнаружено никаких
органических соединений (в диапазоне
чувствительности приборов), в лучшем
случае можно было сделать вывод, что
наблюдаемые реакции, вероятно, были
химическими и обусловлены наличием в
грунте сильного окислителя, такого, как
перекись водорода. Однако, поскольку
ни один набор результатов не может

Слева. Посадочный аппарат «Викинг-2»
в марсианской пустыне на Равнине Уто­
пии. Камни напоминают вулканическую
базальтовую породу пористой структуры
на Земле. Окраска, вероятно, связана с
окислением грунта, богатого железом;
тонкая красноватая пыль распределена
по всей поверхности и в атмосфере
планеты.

127

Полеты АМС к планетам
быть в точности воспроизведен в лабо­
раторных условиях, еще остается неко­
торая вероятность наличия примитив­
ной, но экзотической формы жизни на
Марсе.
Исследования возможности жизни
на Марсе продолжаются в направлении
поиска наилучшего способа проведения
операции возвращения образцов марси­
анского грунта. По-видимому, такая опе­
рация позволит ответить на вопрос о на­
личии жизни на Марсе.

Меркурий
США распространили свои исследо­
вания Солнечной системы за пределы
орбиты Марса и ближе к Солнцу от ор­
биты Венеры. К Меркурию впервые от­
правилась АМС «Маринер-10», первона­
чально посланная к Венере в 1973 г.
Когда она миновала Венеру, ее траекто­
рия была сильно изменена в направлении
к Солнцу. 29 марта 1974 г. космический
аппарат достиг своей основной цели,
планеты Меркурий, пройдя на рас­
стоянии 690 км от ее теневой поверх­
ности. Это расстояние было выбрано с
таким расчетом, чтобы «Маринер-10»

встретился с Меркурием по крайней
мере еще один раз. Запас топлива был
достаточным для проведения коррекций
траектории и управления ориентацией
из расчета на три встречи с Меркурием
с промежутками в шесть месяцев. Во
время каждого пролета проводились ис­
следования поверхности планеты. В ат­
мосфере Меркурия были найдены следы
аргона, неона и гелия в триллион раз
меньшем количестве, чем на Земле. Диа­
пазон температур поверхности от 510
до —210° С, напряженность магнит­
ного поля 1 % земного, а масса планеты
6% массы Земли. Это позволяет пред­
полагать, что Меркурий, подобно Земле,
имеет огромное железное ядро диамет­
ром 1600 км, находящееся близко к по­
верхности. Изображения самой поверх­
ности показали, что она, подобно Луне,
покрыта кратерами, но в отличие от Луны
имеет отвесные скалы, простирающиеся
на сотни километров, иногда пересекая
более старые образования рельефа. Эти
скалы, возможно, являются складками,
образовавшимися при сжатии поверх­
ности во время остывания ядра миллиар­
ды лет назад.

Слева. Вид Меркурия с АМС «Маринер-10» во время первого пролета около
планеты 29 марта 1974 г. Изображение
составлено из 18 фотоснимков, сде­
ланных с интервалами 42с с высоты
200 000 км.

Внизу. Предстартовая проверка АМС
«Маринер-10» массой 503 кг, которая,
пролетев на расстоянии 5760 км от Ве­
неры, под действием гравитационных сил
перешла на траекторию полета к бли­
жайшей к Солнцу планете Меркурий.

128

Вверху. Закат на Марсе. Для получения
этого удивительного изображения каме­
ра посадочного аппарата «Викинг-1»
начала обзор панорамы, продолжавший­
ся 10 мин, слева направо спустя 4 мин
после захода Солнца. Отчетливо видна
линия горизонта, выше которой в преде­
лах 5° цвет неба переходит из синего
в красный.

Полеты АМС к планетам

Вверху. Макет АМС «Пионер-10». На па­
раболической антенне диаметром 2,74 м
установлена воронкообразная антенна с
умеренным коэффициентом усиления.
На выдвижных штангах смонтированы
два
радиоизотопных
термоэлектриче­
ских генератора и магнитометр.

Вверху. Большое красное пятно Юпи­
тера, окруженное турбулентными тече­
ниями, показано в усиленных цветах с
преобладанием красного и голубого. По
размерам пятно может поглотить не­
сколько таких планет, как Земля, и пред­

ставляет собой гигантский атмосферный
ураган, вращающийся против часовой
стрелки с периодом в 6 сут. В нижней
части видны три овальные системы обла­
ков, которые образовались около 40 лет
назад.

129

Орбитальный аппарат
АМС «Викинг»
1 Остронаправленная
антенна S-диапазона.
2 Датчик световых помех.
3 Двигатель тягой
136 кгс в карданном
подвесе.
4 Бак горючего (монометилгидразин).
5 Баллон с газом для
наддува (гелий).
6 Бак окислителя
(N2О4).
7 Антенна для приема
информации от ПА.
8 Остронаправленная
антенна S- и Х-диапазонов.
9 Детектор импульса

Спуск АМС «Викинг»
1 Отделение от О А
2 Ориентация для схода
с орбиты.
3 Тормозной импульс для
схода с орбиты (вклю­
чаются 8 двигателей, ра­
ботающих на гидразине).
4 Снижение (информация
передается на ОА для
последующей передачи
на Землю).
5 Вход в атмосферу Марса
ня высоте 244 км. Отде­
ление обтекателя при
скорости снижения
900 км/ч.
6 Раскрытие парашюта
на высоте 5,8 км.
7 Отстрел парашюта.
Заключительный этап
снижения, начиная с вы­
соты 1,4 км. Скорость
спуска падает от 233 до
9,6 км/ч за счет ракето­
динамического тормо­
жения.
8 Мягкая посадка. Двига­
тели выключаются по
команде от датчика на
посадочных опорах.

солнечной засветки и
датчик слежения за
Солнцем.
10 Инфракрасный радио­
метр.
11 ТВ-камера.
12 Детектор воды в

атмосфере Марса.
13 Несущая конструкция.
14 Жалюзи системы
терморегулирования.
15 Двигатели системы
ориентации (СО2).
16 Панели солнечных

6

батарей (4 шт.).
17 Прибор ориентации.
Технические характе­
ристики
Корпус — замкнутый
восьмиугольник высотой
45,7 см с диагональю
139,7 см и стороной 50,8 см.
Масса с топливом 2324 кг.

сли еще можно надеяться отыскать
какие-либо примитивные формы жиз­
ни на Марсе, то лишь при очень
большом воображении можно пред­
положить существование более совер­
шенных живых организмов, не говоря о ра­
зумных существах, где-либо в пределах Сол­
нечной системы.
В 1976 г. две АМС «Викинг», запущенные
в США, совершили посадку в марсианских
пустынях, первая на Равнине Хриса 20 ию­
ля и вторая на Равнине Утопии 3 сентября.
В то время как орбитальные аппараты
проводили наблюдения с орбиты, бортовые
вычислительные машины каждого посадоч­
ного
аппарата
обеспечивали
выполнение
программы исследований марсианского грун­
та с целью обнаружения признаков жизни.
Механическая рука собирала образцы и по­
мещала их для анализа в автоматическую
биологическую лабораторию внутри посадоч­
ного аппарата. Хотя применялись различ­
ные методы обнаружения органических ве­
ществ, определенных доказательств присут­
ствия микробов в грунте не последовало.
США приступили также к исследова­
нию гигантской, окутанной газом планеты
Юпитер, направив туда первых посланцев,
АМС «Пионер-10» и «Пионер-11», которые
приблизились к планете соответственно 4
декабря 1973 г. и 5 декабря 1974 г.; в даль­
нейшем, 1 сентября 1979 г., «Пионер-11»
пролетел вблизи Сатурна.
Эти АМС, с которых был получен боль­
шой объем научной информации, проло­
жили дорогу более крупным аппаратам
«Вояджер», которые в период 1979—1981 гг.
исследовали Юпитер, Сатурн и некоторые
из их спутников и передали на Землю за­
хватывающую и волнующую информацию.

Е

Посадочный аппарат
АМС «Викинг»
1 Антенна сверхвысокой
частоты (передающая).
2 Остронаправленная
антенна S-днапазона.
3 Сейсмометр.
4 Эталон для фототеле­
визионных установок и
магнит.
5 Электронный блок
радиовысотомера.
6 Увеличительное зер­
кало.
7 Газовый хроматограф
и масс-спектрометр.
8 Фототелевизионная
установка (2 шт.).
9 Держатель метеороло­
гических датчиков.
10 Метеорологические
датчики.
11 Посадочный аморти­
затор.
12 Щетка для чистки
магнитов.
13 Установка для биологи­
ческих исследований.
14 Штанга грунтозаборника.
15 Головка грунтозаборника.
16 Магниты.
17 Один из трех двигате­
лей конечного участка
спуска; блок из 18 со­
пел; топливо — гидра­
зин; регулируемая тяга
(28—290 кг).
18 Рентгеновский флю­
оресцентный ана­
лизатор.
19 Антенна радиолока­
тора и посадочный

радиолокатор (не вид­
ны).
20 Двигатель управления
по крену (4 шт.) тягой
3,94 кгс, (гидразин).
21 Топливный бак для
двигателей конечного
участка спуска (2 шт.).
22 Малонаправленная
антенна S-диапазона.
23 Внешний кожух радио­
изотопного термо­
электрического гене­
ратора (2 шт.).
24 Внутренний кожух
радиоизотопного термо­
электрического гене­
ратора (2 шт.).
Компоновка посадочного
аппарата в спускаемом
аппарате
25 Аэродинамическая
оболочка.
26 Крышка биологической
защиты.
27 Посадочные опоры в
сложенном положении.
28 Тепловой экран.
29 Основание биологи­
ческой защиты.
30 Точка контура разде­
ления.
Технические характе­
ристики
Корпус — полая шести­
гранная призма высотой
46,2 см, закрытая сверху
и снизу защитными пане­
лями. Размер граней
109,2 и 55,9 см. Высота от
основания опор до верши­
ны антенны S-диапаэона
2,13 м.

Первая встреча с Юпитером
АМС «Вояджер»
1 ТВ-камера с малым
углом обзора.
2 Ультрафиолетовый
спектрометр.
3 Инфракрасный интер­
ферометр, спектрометр
и радиометр.
4 Фотополяриметр.
5 Детектор заряженных
частиц низкой энергии.
6 Двигатели, работающие
на гидразине (16 шт.).
7 Отсек электронного
оборудования.
8 Научные приборы, ка­
либровочная панель и
радиатор.
9 Бак с гидразином.
10 Радиоизотопные
термоэлектрические
генераторы (3 шт.).
11 Волновая антенна для
радиоастрономических
исследований и исследо­
ваний плазмы.
12 Выдвижная штанга.
13 Магнитометр (4 шт.).
14 Остронаправленная
антенна.
15 Детектор космических
лучей.
16 Прибор для измерения
характеристик плазмы.
17 ТВ-камера с большим
углом обзора.

Вторая встреча с Юпитером

Первая встреча с Сатурном

Подобно АМС «Маринер» и
«Викинг», АМС «Вояджер»
оснащены системой стаби­
лизации по трем осям с
ориентацией на Солнце и
звезду Канопус. Функцио­
нирование аппаратов обес­
печивается бортовыми вы­
числительными машинами;
информация, заложенная
в их память, может коррек­
тироваться по командам с
Земли. Пространственная
ориентация и маневры кор­
рекции траектории осуще­
ствляются с помощью
струйных двигателей,
работающих на горячем
газе.
Научные приборы для
исследования планет и их
спутников установлены на
двухосной сканирующей
платформе, размещенной
на конце выносной штанги,
для обеспечения точного
наведения. Вместо панелей
солнечных батарей приме­
няются Ядерные радиоизо­
топные термоэлектриче­
ские генераторы.

Вторая встреча с Сатурном
Траектории полета
АМС «Вояджер»
«Вояджер-1» (красная
кривая)
1 Запуск с Земли 5 сен­
тября 1977 г.*
2 Пролет Юпитера 5 мар­
та 1979 г.
3 Пролет Сатурна 12 но­
ября 1980 г.

Первая встреча
с Юпитером
«Вояджер-1» позволил
провести детальные иссле­
дования Большого красно­
го пятна, облачного по­
крова и сильных радиа­
ционных поясов Юпитера,
ранее зарегистрированных
АМС «Пионер». Траекто­
рия полета проходила на
сравнительно близком рас­
стоянии от пяти спутников
Юпитера, каждый из ко­
торых показан на рисунке
в момент наибольшего
приближения к траектории.
«Вояджер-1» пролетел на
расстоянии около
286 000 км от Юпитера
5 марта 1979 г.
Вторая встреча
с Юпитером
«Вояджер-2» пролетел на
расстоянии около
643 000 км от Юпитера
9 июля 1979 г. Во время
подлета к планете аппарат
прошел вблизи ее спутни­
ков: А — Амальтея, С —
Каллисто, Е — Европа, 1 —
Ио, G — Ганимед.
Первая встреча с Са­
турном
«Вояджер-1» пролетел
ня расстоянии около

124 200 км над южным
полюсом Сатурна 12 нояб­
ря 1980 г. Камеры с боль­
шим и малым углами обзо­
ра, поляриметрические,
ультрафиолетовые и ин­
фракрасные приборы
исследовали планету и ее
кольца, а также спутники
Сатурна.
Вторая встреча с
Сатурном
«Вояджер-3» пролетел на
расстоянии около
101 400 км от закрытых
облачностью полюсов Са­
турна 25 августа 1981 г.,
выполнив детальное иссле­
дование сложной системы
колец планеты. После
встречи с Сатурном траек­
тория АМС под действием
гравитационных сил откло­
нилась в направлении к
Урану, вблизи которого
аппарат пройдет в 1986 г.
«Вояджер» пролетит мимо
следующих спутников
Сатурна: D — Диона, Е —
Энцелад, М — Мимас; R —
Рея, Ti — Титан, Те —
Тефия.

«Вояджер-2» (зеленая
кривая)
1 Запуск с Земли 20 ав­
густа 1977 г.
2 Пролет Юпитера 9 июля
1979 г.
3 Пролет Сатурна 25 ав­
густа 1981 г.
4 Пролет Урана 30 янва­
ря 1986 г.

• «Вояджер-1» был запу­
щен вторым, но опередил
«Вояджер-2» на пути к
Юпитеру.

Уран 20.8.1977

Сатурн 20.8.1977

Юпитер
Марс 20.8.1977

20.8.1977

Технические характе­
ристики
Масса аппарата 815 кг.
Масса научных приборов
115 кг.
Диаметр остронаправлен­
ной антенны 3,7 м.
Мощность радиоизотопного
термоэлектрического
генератора при подлете
к Сатурну около 400 Вт.
Объем памяти запомина­
ющего устройства
538 млн. бит.
Скорость передачи инфор­
мации в рентгеновском
диапазоне: вблизи Юпитера
115 200 бит/с, вблизи
Сатурна 44 800 бит/с.
Несущая конструкция:
десятигранный алюми­
ниевый каркас с десятью
отсеками электронного
оборудования, расстояние
между гранями 1,78 м,
высота 48 см, на внешних
панелях четырех отсеков
электронного оборудо­
вания установлены жалюзи
системы терморегулиро­
вания, верхняя и нижняя
части каркаса закрыты
многослойной теплоизоля­
цией.

Полеты АМС к планетам
Пластинка на борту АМС
«Пионер»
Ввиду того что АМС
«Пионер-10» и «Пионер-11»
покинут Солнечную си­
стему и в конце концов
отправятся в мир
звезд, на их борту уста­
новлены пластинки с
«посланием к внеземным
цивилизациям». Изобра­
жены фигуры мужчины и
женщины в масштабе рас­
положенной за ними схе­
мы космического аппарата.
В нижней части помещена
схема Солнечной системы
и трасса полета «Пионе­
ра», начинающаяся от
третьей от Солнца плане­
ты Земля. Пучок линий
показывает положение
14 пульсаров (космиче­
ских источников радио­
излучения), определяю­
щее наше Солнце как звез­
ду системы, из которой
запущен космический
аппарат. У концов лучей
с помощью символов
изображены числа в
двоичной системе, опреде­
ляющие частоты излуче­
ния пульсаров в момент
запуска аппарата, причем
за единицу принята часто­
та радиоизлучения атома
водорода, который схема-

тически показан вверху
слева в двух состояниях
и помечен черточкой (еди­
ницей в двоичной системе).

Другие планеты
Исследования планет внешней Сол­
нечной системы были начаты в 1972 г.
с запуска аппарата «Пионер-10». Такие
операции требуют длительного времени
полета в пространстве, где солнечный
свет слишком слаб, чтобы его можно
было использовать для выработки элек­
троэнергии, необходимой для функци­
онирования бортовых систем космичес­
кого корабля. Было принято техническое
решение скомпоновать космический ап­
парат вокруг большой параболической
антенны с питанием от радиоизотоп­
ных термоэлектрических генераторов.
Расход топлива на управление ориента­
цией поддерживался на минимальном
уровне за счет стабилизации вращением
со скоростью 5 об/мин, причем ось вра­
щения и ось антенны направлены на
Землю.
«Пионер-10» был направлен к Юпи­
теру в путешествие протяженностью
1 млрд, км, которое должно было про­
длиться 21 мес. Примерно через 180 сут
полета аппарат вошел в пояс астероидов
между Марсом и Юпитером, но прошел
через него невредимым. Этап встречи
с Юпитером продолжался 2 мес, причем
максимальное приближение к планете
составляло 130 300 км и состоялось 3 де­
кабря 1973 г. (по времени США). Про­
летая мимо самой большой из планет,
«Пионер-10» передал свыше 300 изобра­
жений с умеренным разрешением Юпи­
тера и его спутников. Под действием
гравитационного поля Юпитера аппарат
вышел на траекторию, которая пересечет
орбиту Плутона в 1987 г., и «Пионер-10»
станет первым созданным руками чело­
века объектом, покинувшим Солнечную

132

систему. Через 8 млн. лет он достигнет
точки Вселенной, где сейчас находится
звезда Альдебаран.
«Пионер-11», запущенный годом поз­
же, пролетел на расстоянии 42 940 км
от Юпитера в декабре 1974 г. и испытал
аналогичное воздействие его гравита­
ционного поля. Однако на этот раз ап­
парат вышел на гигантскую дугу, отхо­
дящую на 160 млн. км выше плоскости
Солнечной системы, двигаясь по которой
аппарат должен был встретиться с
Сатурном.
«Пионер-10» и «Пионер-11» впервые
передали изображения Юпитера круп­
ным планом и в полной мере испытали
силу его радиационных полей. Было ус­
тановлено, что интенсивность радиаци­
онных поясов Юпитера в 10 000 раз
выше интенсивности околоземных ра­
диационных поясов, а его пульсирующее
магнитное поле, которое может прости­
раться до орбиты Сатурна, генериру­
ется сильным круговым током и множе­

ством небольших вихрей в глубине пла­
неты.
«Пионер-11» пролетел на расстоянии
около 34 000 км от основной системы
внешних колец Сатурна 1 сентября
1979 г. и передал ценную информацию
о строении этой системы, которая про­
стирается почти на 100 000 км от
планеты.
Название «Пионер» как нельзя лучше
подходит к обоим космическим аппара­
там, поскольку на них возлагалась зада­
ча проложить путь для будущих более
крупных аппаратов, конструкция кото­
рых будет зависеть от микрометеоритной обстановки и напряженности около­
планетных радиационных полей.
С аппаратов «Пионер» были полу­
чены изображения облачного покрова
Юпитера и Сатурна. Ожидалось, что ста­
билизирующее вращение аппаратов обес­
печит получение характерных изобра­
жений. Это эффективный, но медленный
процесс. Значительно более качествен­
ные изображения поступили во время

Справа. Эта фотография Юпитера сде­
лана с борта АМС «Вояджер-1» 1 фев­
раля 1979 г. с расстояния 32,7 млн. км.
Большое красное пятно астрономы на­
блюдали в течение сотен лет, но никогда
не видели со столь фантастическими по­
дробностями. Кроме этого обнаружены
сияния и вспышки молний в атмо­
сфере Юпитера, новые спутники и тон­
кое кольцо вокруг планеты.
Внизу. Сильное извержение вулкана на
спутнике Юпитера Ио, снятое с борта
«Вояджера-1»
с
расстояния
около
490 000 км. На этой фотографии, улуч­
шенной с помощью вычислительной
машины, виден вулканический выброс
твердого вещества на высоту 160 км
со скоростью 1930 км/ч.

Полеты АМС к планетам

пролета Юпитера аппаратами «Вояд­
жер-1» и «Вояджер-2» в 1979 г. Пере­
дача изображений началась за 80 сут
до встречи с планетой и за 10 суток до
максимального приближения их качест­
во было лучше, чем у всех изображений,
полученных с аппаратов «Пионер».
«Вояджер-1» пролетел на расстоянии
около 286 000 км от Юпитера, «Вояд­
жер-2» — около 643 000 км, двигаясь по
более безопасной траектории, позво­
ляющей избежать наиболее интенсив­

ного радиационного воздействия. С по­
мощью этих аппаратов были переданы
поистине потрясающие виды облачного
покрова планеты. Атмосфера Юпитера
оказалась турбулентной с постоянно
меняющимися массами красного, оран­
жевого, желтого, коричневого и синего
цветов. Полосы, взаимодействуя и сме­
шиваясь, сужались и расширялись, сли­
вались и расходились. Вихри захваты­
вали друг друга, иногда меняя направ­
ление вращения и перемещения. Боль­

шое красное пятно, единственная ста­
бильная особенность внешнего вида пла­
неты, казалось неподвижным и было
похоже на сердцевину зернистой струк­
туры, окруженную массой облаков, вра­
щающихся против часовой стрелки.
Съемочные камеры также были нап­
равлены на четыре подобные планетам
спутника Юпитера из водяного льда и
камня, каждый из которых оказался
совершенно непохожим на остальные:
Каллисто, на поверхности которого наб-

133

Полеты АМС к планетам
КАЛЕНДАРЬ ЗАПУСКОВ АВТОМАТИЧЕСКИХ МЕЖПЛАНЕТНЫХ СТАНЦИЙ К ПЛАНЕТАМ (некоторые из запущенных объектов)

НАИМЕНОВАНИЕ
АППАРАТА

134

ДАТА
ЗАПУСКА

РАКЕТАНОСИТЕЛЬ

МАССА,
КГ

«Пионер-5» (США)

11 марта 1960 г.

«Тор-Эйбл»

43

«Венера-1» (СССР)

12 февр. 1961 г.

A-2-e

644

«Маринср-2» (США)

27 авг. 1962 г.

«Атлас-Аджена»

202,7

«Марс-1» (СССР)

1 нояб. 1962 г.

A-2-e

893

«Зонд-1» (СССР)

2 апр. 1964 г.

A-2-e

950

«Маринер-4» (США)

28 нояб. 1964 г.

«Атлас-Аджена»

261

«Эонд-2» (СССР)

30 нояб. 1964 г.

A-2-e

950

«Венера-2» (СССР)
«Вемера-3» (СССР)
«Пионер-6» (США)

12 нояб. 1965 г.
16 нояб. 1965 г.
16 дек. 1965 г.

963
960
61

«Пионер-7» (США)
«Венера-4» (СССР)

17 авг. 1966 г.
12 июня 1967 г.

A-2-e
A-2-e
«Дельта» с форсиро­
ванными двигателями
То же
A-2-e

«Маринер-5» (США)
«Пионер-8» (США)

14 июня 1967 г.
13 дек. 1967 г.

245
66

«Пионер-9» (США)

8 нояб. 1968 г.

67

«Венера-5» (СССР)
«Венера-6» (СССР)
«Маринер-6» (США)

5 янв. 1969 г.
10 янв. 1969 г.
24 февр. 1969 г.

«Атлас-Аджена*
«Дельта» с форсиро­
ванными двигателями
«Дельта» с форсиро­
ванными двигателями
A-2-e
A-2-e
«Атлас-Центавр»

«Маринер-7» (США)

27 марта 1969 г.

«Атлас-Центавр»

413

«Венера-7» (СССР)

17 авг. 1970 г.

A-2-e

1180

61
1106

1130

1130
413

«Марс-2» (СССР)

19 мая 1971 г.

D-1-c

4650

«Марс-Э» (СССР)

28 мая 1971 г.

D-1-e

4650

«Маринер-9» (США)

30 мая 1971 г.

«Атлас-Центавр»

1030

«Пионер-10» (США)

3 марта 1972 г.

«Атлас-Центавр»

258

«Венера-8» (СССР)

27 марта 1972 г.

A-2-e

1184

«Пионер-! 1» (США)

6 впр. 1973 г.

« Ат ла с - Це нта вр»

259

«Марс-4» (СССР)
«Марс-5» (СССР)
«Марс-6» (СССР)

21 июля 1973 г.
25 июля 1973 г.
5 авг. 1973 г.

D-1-e
D-1-e
D-1-e

«Марс-7» (СССР)
«Маринер-10» (США)

9 авг. 1973 г.
3 нояб. 1973 г.

D-1-e
«Атлас-Центавр»

503

«Гелиос-1» (ФРГ)
«Венера-9» (СССР)

10 дек. 1974 г.
В июни 1975 г.

«Тмтан-Э-Центавр»
D-1-e

370
4936

«Венера-10» (СССР)

14 июня 1975 г.

D-1-e

5033

«Викинг-1* (США)

20 авг. 1975 г.

«Титан-З-Центавр»

3400

«Внкивг-2» (США)

9 сект. 1975 г.

То же

3400

«Гелмос-2» (ФРГ)
«Воаджер-2» (США)

15 янв. 1976 г.
20 авг. 1977 г.

ж ъ
»»

376
815

«Вояджер-1» (США)

5 сент. 1977 г.

»»

815

«Пионер-Венера-1»
(США)
«Пионер-Венера-2»
(США)

20 мая 1978 г.

«Атлас-Центавр»

582

8 авг. 1978 г.

«Атлас-Центавр»

904

«Венера-11» (СССР)

9 сент. 1978 г.

D-1-e

4450

«Венера-12» (СССР)

14 сент. 1978 г.

D-1-e

4461

«Венера-13» (СССР)

30 окт. 1981 г.

D-1-e

4363

«Венера-14» (СССР)

4 нояб. 1981 г.

D-1-e

4363,5

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ОСОБЕННОСТИ ПОЛЕТА

Первая АМС, направленная в дальний космос; передана информация с рас­
стояния 36,5 млн. км
АМС пролетела на расстоянии около 100 тыс. км от Венеры и вышла на около­
солнечную орбиту
Первый успешный пролет Венеры. Зарегистрированы высокая плотность атмо­
сферы и высокая температура поверхности планеты, а также отсутствие маг­
нитного поля
АМС для полета в направлении планеты Марс. Пролетела на расстоянии
197 тыс. км от Марса; неисправность системы ориентации не позволила осу­
ществлять радиосвязь при встрече с планетой
Запущена с целью отработки космической системы для дальних межпланет­
ных полетов. Выведена на гелиоцентрическую орбиту
Первый успешный пролет Марса. Передано 21 изображение поверхности пла­
неты; зарегистрировано наличие кратеров, отсутствие каналов и потоков воды.
Атмосфера в основном состоит из углекислого газа, давление у поверхности
составляет 1 % давления на уровне моря Земли
Полет в направлении планеты Марс с целью отработки бортовыж систем и
проведения научных исследований. Выведена на гелиоцентрическую орбиту
Пролет Венеры
Впервые осуществлен вход в атмосферу Венеры
АМС для выхода на орбиту вокруг Солнца с внутренней стороны орбиты
Земли
АМС для выхода на орбиту вокруг Солнца с внешней стороны орбиты Земли
Первый успешный вход в атмосферу Венеры. Передана информация до высо­
ты над поверхностью планеты около 25 км. Масса СА 383 кг
Пролет Венеры на расстоянии около 4000 км
АМС для выхода на орбиту вокруг Солнца с внешней стороны орбиты Земли
АМС для выхода на орбиту вокруг Солнца с внутренней стороны орбиты
Земли
АМС для входа в атмосферу Венеры. Масса СА 405 кг
АМС для входа в атмосферу Венеры. Масса СА 405 кг
АМС для пролета Марса. Передана информация и 75 изображений поверх­
ности планеты
АМС для пролета Марса. Передана информация и 126 изображений поверх­
ности планеты
АМС для входа в атмосферу Венеры. Впервые успешно достигла поверхности
планеты. Масса СА 500 кг
АМС для полета к планете Марс. Передана информация с орбиты вокруг
Марса
АМС для полета к Марсу. Передана информация с орбиты вокруг Марса;
осуществлен спуск на поверхность планеты, масса СА при входе в атмосферу
635 кг, полезного груза на поверхности 450 кг
Первый искусственный спутник Марса. Передано более 7000 изображений
поверхности планеты и ее спутников
Первый успешный пролет Юпитера. Передано более 300 изображений Юпитера
и его спутников
АМС для входа в атмосферу Венеры. Масса СА 495 кг; передана информация
о параметрах атмосферы и поверхности планеты, на дневной стороне
Пролет Юпитера; первый успешный пролет Сатурна с передачей отчетливых
изображений колец вокруг планеты
АМС для полета к Марсу. Передана информация с пролетной траектории
Передана информация с орбиты вокруг Марса
Пролетно-десантная схема полета. Со спускаемого аппарата передавалась ин­
формация во время снижения в течение 150 с. СА достиг поверхности планеты.
Пролетно-десантная схема полета. СА не вошел в атмосферу планеты
Переданы первые телевизионные изображения при пролете Венеры; три ветре»чи с Меркурием на пролетных траекториях
АМС для выхода на орбиту вокруг Солнца высотой около 0,3 а.е.
Посадка на Венеру; переданы информация и первые телевизионные изобра­
жения с поверхности планеты. Передана информация с ОА. Масса СА при
входе в атмосферу 1560 кг, полезного груза на поверхности 660 кг
Посадка на Венеру; переданы информация и изображения с поверхности пла­
неты. Передана информация с орбитального аппарата. Масса СА при входе в
атмосферу 1560 кг, масса полезного груза на поверхности 660 кг
Переданы изображения и информация с орбиты вокруг Марса. Успеш­
ная посадка на Марс с передачей информации и изображений планеты. Масса
ОА 2324 кг, масса ПА 576 кг
Переданы изображения и информация с орбиты вокруг Марса и СА. Масса
ОА 2324 кг, масса ПА 576 кг
АМС для выхода на орбиту вокруг Солнца высотой около 0,29 а.е.
АМС для пролета Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. Переданы изображе­
ния и информация
АМС для пролета Юпитера и Сатурна. Переданы изображения и информация.
Обнаружены вулканы на спутнике Ио, кольцо вокруг Юпитера и новые спут­
ники Сатурна; исследована структура колец Сатурна
Спутник Венеры. Переданы изображения и информация
Носитель четырех СА для входа в атмосферу Венеры, которые отделились до
встречи с планетой. Передана информация при спуске в атмосфере и с по­
верхности планеты
Пролетно-десантная схема полета. Передана информация с ОА и с ПА о ха­
рактеристиках атмосферы и поверхности планеты
Пролетно-десантная схема полета. Передана информация с ОА и с ПА о харак­
теристиках атмосферы и поверхности планеты
Пролетно-десантная схема полета. С ПА переданы первые цветные изображе­
ния поверхности планеты. Впервые проведен анализ проб грунта в месте по­
садки
Пролетно-десантная схема полета. Масса СА 1645 кг, масса ПА 760 кг. С ПА
переданы цветные изображения поверхности в месте посадки и проведен ана­
лиз проб грунта

Полеты АМС к планетам
Слева. Сатурн и два его спутника (слева
Энцелад, справа Диона), сфотографиро­
ванные с АМС «Вояджер-1» 24 августа
1980 г. с расстояния 106,25 млн. км. Хо­
рошо видны кольца и тень от них на по­
верхности планеты.

людается образование от удара, окру­
женное восемью-десятью концентричес­
кими кольцами, напоминающими замерз­
шие волны, размером около 1000 км
в поперечнике; Европа — спутник оран­
жевого оттенка без каких-либо особен­
ностей, за исключением огромных тре­
щин, распространяющихся подобно лу­
чам на многие сотни километров в
самых различных направлениях; Гани­
мед — голубой и коричневый ледяной
мир со странными яркими белыми пят­
нами и наконец Ио — это спутник совсем
другого типа. Он движется по орбите
внутри тора из сильноионизированной
серной плазмы, который присоединен
к Юпитеру трубкой электромагнитного
потока напряжением 400 000 В и силой
тока 1 000 000 А, которая непрерывно
бомбардирует плазменный тор части-

цами высокой энергии. На основе инфор­
мации от «Вояджеров» было установ­
лено, что спутник Ио сравнительно моло­
дой, на нем нет воды, отсутствуют кра­
теры, но имеется по крайней мере восемь
активно действующих вулканов. Его
гладкая поверхность покрыта желтыми
и красноватыми пятнами с белыми вкра-

плениями и черной рябью. По масштабу
вулканической деятельности можно су­
дить, что поверхность спутника обнов­
ляется каждый миллион лет.
При отлете «Вояджера-1» от Юпи­
тера съемка с длительной экспозицией
впервые показала наличие системы блед­
ных колец, внешняя граница которой
располагается на расстоянии 57 000 км
выше облаков.
После пролета Юпитера оба аппарата
«Вояджер» вышли на траектории полета
к Сатурну для исследования с близкого
расстояния системы его колец и пролета
«Вояджера-1» 11 ноября 1980 г. на рас­
стоянии 4030 км от его наиболее круп­
ного спутника Титан. Было установлено,
что основной составляющей атмосферы
Титана является азот, а не метан, как
предполагалось ранее. Среди других по­
разительных открытий, такие, как витое
кольцо F вокруг Сатурна, темные образо­
вания, подобные спицам, в кольце В,
сложная система вихрей в делении Кас­
сини, узкое кольцо в делении Энке, а
также шесть новых спутников Сатурна,
благодаря чему общее число известных
спутников планеты увеличилось до 23.
После встречи с Сатурном траектория
полета «Вояджера-2» может измениться
таким образом, что аппарат пройдет
вблизи Урана в январе 1986 г., а затем
встретится с Нептуном в сентябре 1989 г.
Последние сигналы с обоих аппаратов

Справа. Фотография спутника Диона,
сделанная во время ближайшего под­
лета АМС «Вояджер-1» к Сатурну 12 но­
ября 1980 г. Хорошо видно множество
метеоритных кратеров, наибольший из
которых имеет диаметр менее 100 км и
явно выступающее центральное воз­
вышение.

135

Полеты АМС к планетам
могут быть приняты из межзвездного
пространства далеко за пределами Сол­
нечной системы на расстоянии 15 млрд,
км спустя 30 лет после их запуска.
В 1985 г. при условии достаточных
бюджетных ассигнований НАСА наде­
ется осуществить запуск для выполнения
комбинированной задачи выхода на ор­
биту и зондирования атмосферы Юпи­
тера пр проекту, получившему название
«Галилео». Космический аппарат пред­
полагается запустить из грузового отсека
космического корабля «Шаттл», исполь­
зуя буксир IUS в двухступенчатом вари­
анте вместо предполагаемой вначале
верхней ступени «Центавр». Планиру­
ется глубокое проникновение спускаемо­
го аппарата массой 250 кг в атмосферу
Юпитера. Второй аппарат должен выйти
на орбиту вокруг Юпитера и в течение
последущих 20 мес совершать манев­

рирующий полет с использованием гра­
витационных сил для проведения ис­
следований основных спутников пла­
неты.
В 1983 г. предполагался запуск еще
одной пары космических аппаратов по
международной программе. После про­
лета Юпитера в мае 1984 г. аппараты
изменят курс в направлении Солнца и
полетят по противоположным траекто­
риям (гигантским эллипсам, являющим­
ся зеркальным отражением друг друга):
один аппарат со стороны северного,
другой — со стороны южного полюсов
Солнца. На этих траекториях, лежащих
вне плоскости эклиптики (плоскость, в
которой располагаются орбиты всех пла­
нет), аппараты разойдутся на макси­
мальное расстояние 4,5 а.е. перед про­
летом над солнечными полюсами. Затем
аппараты пересекут плоскость эклип­

тики, пролетят над противоположными
полюсами и снова встретятся у орбиты
Юпитера. Однако НАСА отказалось от
этого проекта из-за финансовых затруд­
нений, «предоставив возможность» Евро­
пейскому
космическому
агентству
(ЕСА) продолжать работы в одиноче­
стве, с одним космическим аппаратом.
В перспективе рассматриваются и
другие операции. Впечатляющее воз­
вращение кометы Галлея в 1986 г., даст
возможность послать к ней АМС, а с
нее зонды, которые пройдут сквозь
ядро кометы. В конце концов более
крупные и сложные аппараты иссле­
дуют все планеты Солнечной системы и
их спутники, а также астероиды всех
размеров и форм. Эти исследования
дадут более глубокие знания о крошеч­
ном уголке Вселенной, населенном людь­
ми, и откроют путь к звездам.

соответствии с программой «Апол­
лон» в период 1969 — 1972 гг.
к Луне было направлено девять
экспедиций. Шесть из них закон­
чились высадкой двенадцати астронав­
тов на поверхность Луны на территории
от Океана Бурь на западе до хребта
Тавр на востоке. Задачи двух первых
экспедиций
ограничивались
полетами
по селеноцентрическим орбитам, а вы­
садка астронавтов на поверхность Луны
в одной из экспедиций была отменена
из-за взрыва кислородного бачка для
топливных элементов и системы жизне­
обеспечения, происшедшего через двое
суток после старта с Земли. Повреж­
денный космический корабль «Аполлон-13» совершил облет Луны и благо­
получно вернулся на Землю.
Подобно плаваниям в прошлом,
предпринимаемым
с
единственной
целью — сделать какое-либо открытие,
лунные экспедиции также не являлись
частью плана систематических исследо­
ваний. Изучение Луны с помощью пило­
тируемых космических аппаратов было
закончено после шестой успешной вы­
садки астронавтов на ее поверхность
с корабля «Аполлон-17» в декабре 1972 г.
В послании конгрессу 25 мая
1961 г. президент Дж. Кеннеди заявил:
«Я верю, что наша нация может взять
на себя обязательство достичь постав­
ленной цели — высадить человека на
поверхность Луны и благополучно вер­
нуть его на Землю в этом десятилетии».
Эта декларация привела к оживлению
медленно развертывающихся исследо­
ваний космоса в США и активизации
поддержки этих работ со стороны об­
щественности и конгресса.
Спустя три недели после своего
послания конгрессу президент Кеннеди
призвал к ускорению работ для осущест­
вления Соединенными Штатами зада­
чи — первыми высадить человека на
Луну.
В 1958 г., когда только приступили
к работам по программе «Меркурий»,
это была отдельная самостоятельная
программа. Но в связи с появлением
проекта высадки человека на Луну прог­

В

рамма «Меркурий» стала рассматривать­
ся как первый шаг на пути создания
космического корабля для этой цели.
Наиболее отработанной была вто­
рая модель такого корабля «Джемини».
Состоявший из двух отсеков, «Джеми­
ни», масса которого (3790 кг) вдвое
превышала массу «Меркурия», мог вы­
вести на орбиту экипаж из двух чело­
век. В головном отсеке размещались
астронавты, а также парашюты системы
приземления, в хвостовом — двигатель­
ная установка, которая позволяла эки­
пажу осуществлять маневры корабля в
космическом пространстве. Непосред­
ственно перед приземлением отсек эки­
пажа отделялся от двигательного отсека.
Возникающая при сверхзвуковых ско-

Вверху. 27 октября 1961 г. со стартового
комплекса на мысе Канаверал в испыта­
тельный полет был запущен первый
космический корабль «Сатурн», име­
ющий тягу двигателей первой ступени
580 тс. Проверка аэродинамических ха­
рактеристик и конструкции корабля про­
шли успешно. Полет продолжался 8 мин
4 с.

ростях полета в атмосфере небольшая
аэродинамическая подъемная сила, а
также смещение центра масс аппарата
позволяли удлинить траекторию спуска
до 322 км.
В период с 23 марта 1965 г. по
11 ноября 1966 г. было осуществлено
десять запусков космических кораблей
«Джемини». Во время этих полетов аст­
ронавты учились работать в открытом
космосе, выполнять маневры по сбли­
жению кораблей, осуществлять на ор­
бите стыковку с ракетой «Аджена», про­
водить научные эксперименты. Астро­
навты майор Ф. Борман и капитан-лей­
тенант ВМФ Дж. Ловелл находились в
полете на борту «Джемини-7» две не­
дели (4 — 18 декабря 1965 г.). Полет
продемонстрировал, что тренированный
экипаж способен безболезненно пере­
нести состояние невесомости в течение
времени, требуемого для путешествия
на Луну.
Работы по программе «Джемини»,
оказавшейся
промежуточным
этапом
между программами «Меркурий» и «Апол­
лон», позволяли провести тренировоч­
ные полеты в космос с целью отработ­
ки маневров, которые потребуются при
встрече космических аппаратов на селе­
ноцентрической орбите, являющейся не­
обходимой операцией при осуществле­
нии предложенного Дж. Хуболтом (спе­
циалистом из НАСА) способа доставки
человека на Луну. Именно этот способ
был принят специалистами НАСА в ка­
честве основного в июне 1962 г. после
того, как два других — прямой перелет
с поверхности Земли на поверхность
Луны, а также полет с промежуточной
стыковкой на околоземной орбите —
были отклонены.
Способ доставки человека на Луну
с расстыковкой и стыковкой космичес­
ких аппаратов на селеноцентрической
орбите оказался наиболее экономич­
ным. При этом предполагалось, что на
околоземной орбите никаких операций
проводиться не будет и космический
аппарат сразу будет выведен на селе­
ноцентрическую орбиту. В то время как
один из астронавтов будет оставаться

137

Человек на Луне
в основном блоке, совершая полет вок­
руг Луны, два других астронавта в лунной
кабине достигнут лунной поверхности.
Закончив здесь все работы, астронавты
во взлетной ступени лунной кабины
вернутся на селеноцентрическую орбиту.
Для возвращения на Землю они прове­
дут сближение и стыковку с основным
блоком корабля «Аполлон».
Расчет массы, которая должна
доставляться к Луне (50
т),
показал, что мощности ракеты-носителя
«Сатурн-5» будет достаточно для практи­
ческого осуществления доставки чело­
века на Луну с использованием операций
на селеноцентрической орбите. В 1962 г.
в Центре космических полетов им. Мар­
шалла (Хантсвилл, шт. Алабама) успеш­
но проводились работы по созданию
семейства ракет-носителей «Сатурн».
Разработка ракет-носителей «Са­
турн» под руководством известного не­
мецкого специалиста В. фон Брауна
проводилась тем же коллективом кон­
структоров, который во время второй
мировой войны работал над созданием
боевых ракет в Пенемюнде. Работая
после эмиграции из Германии в Америку
по заданию Управления баллистических
ракет армии США в арсенале «Ред­
стоун» и в Центре им. Маршалла, Браун

Человек на Луне. Работы британ­
ских ученых
Хотя именно благодаря американской технике
человек смог побывать на Луне, в известном
смысле этот подвиг можно считать интерна­
циональным, так как ученые и инженеры
многих стран внесли свой вклад в разработ­
ку теоретических основ такого полета. На­
пример, в работах Британского межпланет­
ного общества (БМО) основные технические
принципы исследований Луны были опре­
делены эа 30 лет до первой практической
реализации этой идеи. В этих работах были
намечены пути технического решения ключе­
вых проблем.
Начало исследований относится к 1937 г.,
когда лишь немногие считали, что полет че­
ловека на Луну не является пустой фанта­
зией, а может в обозримом будущем стать
реальностью. Созданное всего лишь за четы­
ре года до этого Британское межпланетное
общество пыталось обосновать техническую
возможность осуществления такого полета.
Ученых особенно интересовала проблема, как
трех человек доставить на Луну, а затем бла­
гополучно возвратить на Землю.
Перед учеными стояла трудная задача,
в то время еще не было космической про­
мышленности, а мощные ракетные двигатели
еще только предстояло создать. Весь неболь­
шой опыт Великобритании в этом вопросе
сводился к разработке небольших твердо­
топливных ракет для военных целей. Проведя
исследования ракетных топлив с более высо­

138

с сотрудниками разработали ракетыносители «Юпитер-С» и «Редстоун».
Ракета-носитель «Юпитер-С» («Юнона-1») вывела на орбиту первый аме­
риканский искусственный спутник Земли
«Эксплорер-1», а ракета-носитель «Ред­
стоун» — два первых космических ко­
рабля «Меркурий».
27 октября 1961 г. ракета «Сатурн-1»,
первая из семейства ракет-носителей
«Сатурн», успешно прошла летные ис­
пытания. Не было ни одного неудач­
ного запуска ракет этого семейства.
Тяга двигателя первой ступени посте­
пенно наращивалась от 580 тс («Са­
турн-1») до 680 тс («Сатурн-1В»), а затем
и до 3400 тс у предназначенной для поле-

кими
энергетическими
характеристиками,
группа специалистов сделала первые эскизные
проработки. Они показали, что ракета должна
иметь беспрецедентные по тем временам
размеры: высоту 30,5 м, диаметр 6,09 м и
массу около 1000 т. Ее двигательная уста­
новка состояла из 2490 твердотопливных

Лунный космический
корабль БМО 1939 г.
В носовой части
цилиндрической
ракетыносителя размещена гер­
метизированная
кабина
экипажа; двойные стенки
кабины обеспечивают на­
дежную теплоизоляцию и
уменьшают опасность про­
боя метеоритами. Для чле­
нов экипажа предусмот­
рены три спрофилиро­
ванных по контуру фигуры
кресла. 2490 твердотоп­
ливных ракетных двигате­
ля размещены в виде сот.

На рисунке Р. Смита по­
казана конструкция поса­
дочной ступени лунного
космического корабля,
разработанная Британским
межпланетным обществом
в 1939 г. Тормозные ра­
кетные двигатели создают
необходимую при посадке
тягу, а выдвижные опоры
смягчают удар при по­
садке. Для точного регули­
рования тяги используются
жидкостные ракетные дви­
гатели.

Возвращение и посадка
Двигательный отсек кос­
мического корабля «Апол­
лон» перед входом в атмо-

сферу Земли отделяется.
Двигатели системы управ­
ления по тангажу разво­
рачивают отсек экипажа
таким образом, чтобы его
теплозащитное покрытие
выдерживало температуру
до 2740° С. При входе в ат­
мосферу с использова­
нием аэродинамического
качества командир кораб­
ля осуществляет маневри­
рование в пределах «кори­
дора входа» шириной не
более 42 км. На высоте
9100 м включается тор­
мозная двигательная уста­
новка н скорость движения
корабля уменьшается при­
мерно до скорости звука.
На высоте 7620 м раскры­
ваются тормозные пара­
шюты, на высоте 4570 м —
основные парашюты, и от­
сек экипажа приводняется
в океан.

та на Луну ракеты-носителя «Сатурн-5».
Разработка в 60-е годы кислородно­
водородных двигателей обеспечила соз­
дание
высокоэнергетических
верхних
ступеней ракеты-носителя «Сатурн». Ра­
кета S-4B с кислородно-водородным
двигателем J-2 (тяга 102 тс) стала вто­
рой ступенью «Сатурна-1В» и третьей
ступенью «Сатурна-5». Второй ступенью
«Сатурна-5» стала ракета S-2 с пятью
двигателями J-2.
Во время проведения испытаний
5 июля 1966 г. с помощью ракеты

двигателей, размещенных сотами в несколько
слоев (ступеней).
В носовой части ракеты находилась
герметизированная кабина, не похожая на от­
сек экипажа корабля «Аполлон». Ниже каби­
ны размещались ступенями связки ракетных
двигателей. После отработки каждой сту­
пени она отстреливалась и начинала работать
следующая и так до тех пор, пока корабль
не преодолеет силу притяжения Земли и не
достигнет скорости 40 230 км/ч.
После разворота ракеты на 180° с по­
мощью реактивных двигателей часть слоев
из еще не работавших твердотопливных
двигателей будет использована для преодо­
ления силы притяжения Луны. Аналогичные
реактивные двигатели предполагалось исполь­
зовать для коррекций траектории и маневри­
рования перед посадкой.
Важной
особенностью
предложенной
БМО конструкции, воплощенной впоследствии
на космическом корабле «Аполлон», была
вертикальная посадка на опоры посадочного
шасси при торможении корабля включен­
ными в нескольких десятках сантиметров
от лунной поверхности тормозными ракет­
ными двигателями. Затем этот корабль надле­
жало установить вертикально и запустить на
Землю с помощью оставшихся ракетных
двигателей с посадочного шасси, использу­
емого в качестве пускового стола.
Члены БМО предполагали также исполь­
зовать для навигации инерциальные приборы.
Такие приборы в настоящее время достигли
высокой степени совершенства и широко

Человек на Луне

Вверху. Испытания ракетного двигателя
F-1 на принадлежащем НАСА стенде
для испытаний ракетных двигателей в
Эдвардсе, шт. Калифорния. Топливом
для двигателя являются керосин и жид­
кий кислород. При охлаждении отра­
жателя пламени стенда водой над ним
образуются клубы пара.

Справа. 9 ноября 1967 г. в Центре кос­
мических полетов им. Кеннеди впервые
был осуществлен запуск космического
корабля «Аполлон» с помощью ракетыносителя «Сатурн-5». В процессе не­
пилотируемого орбитального полета во­
круг Земли была подтверждена совме­
стимость ракеты-носителя и корабля
«Аполлон-4».

применяются не только на космических ко­
раблях, но и на подводных лодках, самоле­
тах и реактивных снарядах. Для питания
бортового электрооборудования предлагалось
использовать легкие аккумуляторные батареи.
Поскольку не было известно влияние не­
весомости на состояние космонавтов, в пред­
ложенной обществом конструкции предусмат­
ривалось вращение корабля вокруг продоль­
ной оси с целью создания за счет центро­
бежной силы искусственной тяжести. Чтобы
экипаж корабля мог постоянно наблюдать
окружающую небесную обстановку, было
изобретено оптическое устройство «козлостат», которое можно рассматривать как пер­
вый прибор, сконструированный для использо­
вания в космическом аппарате. Работающая
модель прибора в 1939 г. демонстрировалась
в Музее науки в Лондоне.
Рассматривались и другие особенности
размещения человека в космическом корабле.
Астронавты должны были находиться в гори­
зонтально расположенных подогнанных по
фигуре креслах, а двойная стенка кабины
экипажа уменьшала опасность пробоя ее
метеоритами, а также обеспечивала надежную
теплоизоляцию.
Уносимое
теплозащитное
покрытие защищало кабину от воздействия
тепловых потоков, возникающих из-за трения
о воздух при взлете корабля с Земли. Пред­
полагалось, что при возвращении скорость
движения корабля по эллиптической орбите
вокруг Земли будет постепенно уменьшаться
путем «касания» верхних слоев атмосферы.
После снижения скорости до допустимого

значения отделившаяся капсула с экипажем
приземлится на парашюте.
Каждый астронавт должен иметь ска­
фандр с запасом газа для дыхания на слу­
чай непредвиденных обстоятельств и ранец
с инструментом для проведения ремонтных
работ. Ученые представляли себе скафандр

Поворотное зеркало А оп­
тического прибора “козлостат” отражает поступа­
ющий из входного отвер­
стии свет на внутреннее
поворотное зеркало В, а
оттуда на неподвижное
зеркало С и затем на вход­
ное зеркало D. Наблюдение
ведется через окуляр.
Скафандр для передвиже­
ния по поверхности Луны,
разработанный в 1949 г.
X. Россом. В заплечном
ранце находятся запас воз­
духа, блок терморегулиро­
вания и радиоаппаратура.

изготовленным из тонкой, но прочной резины
и кожи, с просторным шлемом и запасом
кислорода в ранце. Для проведения исследо­
ваний на теневой стороне Луны предусмат­
ривался электрический подогрев скафандров.
Состав атмосферы в кабине с экипажем пред­
лагалось регулировать практически таким же
способом, как и на современных космичес­
ких кораблях; выделяющиеся при дыхании
астронавтов двуокись углерода и водяные
пары удалялись с помощью химических
фильтров.
Для обеспечения санитарных условий
предлагалось отходы жизнедеятельности че­
ловека помещать в небольшой шлюз. После
закрытия внутренней (обращенной к кабине)
крышки шлюза и механического открытия
наружной крышки оставшийся в шлюзе
воздух должен был выбросить их из корабля.
Пища
астронавтов
подбиралась
так,
чтобы преобладали компоненты с высокой
калорийностью и меньшим содержанием про­
теина. Хлеб и масло, сыр, овсяная каша,
шоколад и сладкое какао — вот основные
продукты, входящие в рацион питания. Чтобы
избежать однообразия в питании, предлага­
лось добавлять в небольших количествах
изюм, ветчину, мед и семгу. Вода должна
была стать (в ограниченном количестве)
основой всех напитков. Кофе в строго огра­
ниченном количестве предусматривалось для
чисто практических целей — «как возбужда­
ющее средство для штурманов, засыпающих
от бесконечных расчетов» — ведь в то время
еще не было вычислительных машин.

139

Человек на Луне
«Сатурн-1 В» на околоземную орбиту вы­
сотой 188 км был выведен полезный
груз массой 26,5 т — первый блок косми­
ческого корабля «Аполлон». Для достав­
ки на поверхность Луны более тяжелого
полезного груза, включающего лунную
кабину, потребовалась более мощная ра­
кета-носитель «Сатурн-5».

Первый запуск ракеты-носителя
«Сатурн-5»
9 ноября 1967 г. в Центре косми­
ческих полетов им. Кеннеди состоялся
запуск ракеты-носителя «Сатурн-5» с
тремя ступенями и находящегося на са­
мом верху космического корабля «Апол­
лон» массой 20,4 т. От незаглушенного
рева двигателей находящиеся побли­
зости здания заколебались, как при зем­
летрясении. В пяти километрах от стар­
тового комплекса рухнула крыша павиль­
она телевизионной компании «Колумбиа
бродкастинг системе». Возникший гро­
хот по уровню шума был сравним с
извержением в 1883 г. вулкана Кракатау
в Зондском проливе. Вызванная работой
двигателей первой ступени воздушная
ударная волна была зарегистрирована
Геологической обсерваторией ЛамонДоэрти в Палисейдсе, шт. Нью-Йорк,
расположенном в 1770 км от места
старта.
Все три ступени отработали нормаль­
но. Последняя ступень (S-4B) вместе с
кораблем «Аполлон» была выведена на
околоземную орбиту высотой 185 км.
Запущенный в космосе мощный двига­
тель последней ступени поднял орбиту

Внизу. Астронавт Р. Швейкарт с борта
лунной кабины сфотографировал сто­
ящего в открытом люке пилота основ­
ного
блока
корабля
«Аполлон-9»
Д. Скотта во время орбитального полета
в состыкованном состоянии вокруг Зем­
ли.

140

ракеты и корабля до 17 210 км. Затем
космический корабль «Аполлон» отде­
лился от последней ступени ракетыносителя и после включения своего мар­
шевого
двигателя
увеличил
высоту
орбиты до 18072 км. При повторном
включении маршевого двигателя корабля
«Аполлон» он начал входить в атмос­
феру Земли, моделируя условия воз­
вращения корабля по окончании лунной
экспедиции.
Успешное окончание этих испыта­
ний, зарегистрированных как испытания
космического корабля «Аполлон-4», по­
казало, что транспортная система «Апол­
лон — Сатурн» способна достичь поверх­
ности Луны. После этого запуска была
доработана система подавления шума,
возникающего при работе двигателей
первой ступени ракеты-носителя «Сатурн-5».
Осенью 1961 г. фирма «Норт америкен авиэйшн» получила заказ на разра­

ботку космического корабля «Аполлон».
Как и «Джемини», корабль «Аполлон»
состоял из двух отсеков: имевшего ко­
ническую форму отсека экипажа, где
размещались астронавты, и имевшего
цилиндрическую форму двигательного
отсека, где находились основной двига­
тель, батареи топливных элементов и
система терморегулирования. Как и в
космическом корабле «Джемини», атмос­
фера была кислородной при давлении
0,35 ат.
Для эффективного управления дви-

Внизу. Во время автономного орбиталь­
ного полета лунной кабины космического
корабля «Аполлон-10» с целью имитации
основных маневров на селеноцентриче­
ской орбите лунная кабина сблизилась
с Луной до 14,3 км, однако посадка не
производилась. На лунном горизонте
видна восходящая Земля.

Человек на Луне

Вверху. Находящийся на высоте 97 км
над наиболее удаленной от Земли об­
ластью лунной поверхности основной
блок корабля «Аполлон-10», пилотируе­
мый Дж. Янгом, сверкает в солнечных
лучах. Корабль сфотографирован с борта
находящейся в нескольких метрах лун­
ной кабины, пилотируемой астронавтами
Сернаном и Стаффордом.

жением корабля «Аполлон» использова­
лась система ориентации и стабилизации,
управляющая включением вспомогатель­
ных двигателей (скомпонованных в че­
тыре блока по четыре двигателя в
каждом и размещенных равномерно
по периметру двигательного отсека),
а также устанавливающая (путем пово­
ротов и изменения положения в кардано­
вом подвесе) в расчетное положение
маршевый двигатель. С помощью этой
системы были проведены следующие ос­
новные операции: перестыковка с лун­
ной кабиной после выведения третьей
ступенью
ракеты-носителя
основного
блока корабля «Аполлон» на траекторию
движения к Луне; коррекции траекто­
рии на трассе Земля — Луна, формиро­
вание селеноцентрической орбиты; по­
садка лунной кабины и последующий
старт ее взлетной ступени с Луны и сты­
ковка с основным блоком; выведение на
траекторию полета к Земле; проведение
коррекций траектории при возвращении
на Землю; ориентация отсека экипажа
после разделения с двигательным отсе­
ком перед входом в атмосферу Земли.
Лунный вариант корабля «Аполлон»
(блок II) имел длину 10,4 м и массу

30,4 т. В его конической части с диа­
метром основания 3,9 м находился отсек,
в котором размещались парашюты систе­
мы приземления. Лаз в стыковочном
устройстве и штырь на вершине конуса
обеспечивали
возможность
стыковки
с лунной кабиной, в которой два астро­
навта отправлялись на поверхность Лу­
ны, а затем возвращались на селеноцент­
рическую орбиту. Двигательный отсек
имел длину 7,4 м и диаметр 3,9 м, при
возвращении на Землю перед входом
в атмосферу он отстыковывался. Абляци­
онный теплозащитный экран предохра­
нял отсек экипажа от перегрева в ат­
мосфере Земли при возвращении с Луны.
Блок I корабля «Аполлон», разра­
ботанный только для орбитального по­
лета вокруг Земли, был выведен в кос­
мос 26 февраля 1966 г. «Сатурном-1 В»
для проведения суборбитального полета
и приводнения в заданном районе Атлан­
тического океана. Этот блок успешно
приводнился на парашютах в Южной
Атлантике. За исключением падения дав­
ления в топливных магистралях дви­
гателя, который вначале заработал, по­
том прекратил работу, а через некоторое
время опять заработал, неполадок не
было, и руководители программы «Апол­
лон» были удовлетворены результатами.
Первый пилотируемый орбитальный
полет космического корабля «Аполлон»
предполагалось провести в 1967 г., но
трагический несчастный случай нарушил
намеченную программу работ и отло-

Вверху. За месяц до полета у макета
лунной кабины сфотографирован экипаж
космического
корабля
«Аполлон-11»:
М. Коллинз — пилот основного блока,
Н. Армстронг — командир экипажа,
Э. Олдрин — пилот лунной кабины.

жил осуществление этого полета на
год. Когда 27 января 1967 г. корабль
«Аполлон» был уже смонтирован на ра­
кете «Сатурн-1 В», неожиданно вспых­
нувший на борту огонь воспламенил
пластиковую обшивку кабины. Члены
экипажа корабля, проводившие в это
время проверку работы бортовых систем,
задохнулись в густом дыму горящего
пластика, прежде чем успели открыть
люк.
Погибли полковник ВВС В. Гриссом,
совершивший полеты на кораблях «Мер­
курий» и «Джемини», подполковник ВВС
Э. Уайт-I I, первый американский астро­
навт, осуществивший выход в открытый
космос во время полета на корабле
«Джемини-4», и капитан-лейтенант ВМФ
Р. Чаффи, который готовился к своему
первому полету.
При
последующем
расследовании
было установлено, что причиной пожара
явилась искра, возникшая на борту из-за
неисправности в электропроводке. Искра
воспламенила пластики, которые, как
предполагалось, должны были плохо
гореть. Они действительно плохо горели
в обычной азотно-кислородной атмосфе­
ре, но легко воспламенились в атмосфе­
ре чистого кислорода, которым была за­
полнена кабина корабля, чтобы модели­
ровать условия в полете.
11 октября 1968 г. после успешного
испытательного полета непилотируемой:
связки «Аполлон» — «Сатурн-5» НАСА
осуществило запуск первого пилотиру­
емого корабля «Аполлон-7». Полет, про­
ходивший на околоземной орбите в те­
чение 11 сут, в целом оказался успеш­
ным, хотя время от времени возникали
отклонения от штатного режима. На
борту «Аполлона-7» находились астро­
навты: капитан ВМФ У. Ширра, майор
ВВС Д. Эйзел и гражданское лицо —
исследователь У. Каннингем. Экипаж
жаловался, что был перегружен экспе­
риментами.
В начале осени 1968 г. стало очевид­
но, что НАСА намеревается во время
следующего испытательного полета от­
править корабль «Аполлон-8» к Луне.
21 декабря эта экспедиция началась.
На борту корабля находились астро­
навты: полковник Ф. Борман, капитан
Дж. Ловелл и подполковник У. Андерс.
Во время этого полета в Центре управ­
ления в Хьюстоне возникло беспокой­
ство, когда Борман почувствовал недо­
могание после прохождения космиче­
ским кораблем радиационных поясов
Земли и магнитосферы. Однако его само­
чувствие быстро улучшилось.
Попав в зону притяжения Луны, ут­
ром 24 декабря космический корабль
«Аполлон-8» приблизился к ее поверхно-

141

Человек на Луне
сти на расстояние 112,6 км. После вклю­
чения маршевого двигателя корабль
перешел на селеноцентрическую орбиту
высотой 111 км.
Экипаж корабля совершил десять
оборотов вокруг Луны. В Центре управ­
ления полетом в Хьюстоне с тревогой
ожидали момента подачи команды на
включение маршевого двигателя для воз­
вращения на Землю, так как в это время
корабль находился за Луной.
Наконец на борт корабля прошла
команда, и «Аполлон-8» направился к
Земле. На высоте 16 664 км над ее по­
верхностью отсек экипажа отделился от
двигательного отсека и вошел в плот­
ные слои атмосферы со скоростью
39 010 км/ч. 27 декабря отсек экипажа
с астронавтами на борту приводнился
в Тихом океане в 4,6 км от судна службы
поиска «Йорктаун». Полная продол­
жительность полета составила 147 ч.
С 3 по 13 марта 1969 г. с целью даль­
нейшей отработки маневрирования перед
стыковкой и стыковки с лунной кабиной
на околоземную орбиту был запущен
космический корабль «Аполлон-9». На
его борту находились астронавты: пол­
ковник Джеймс Макдивитт, полковник
Дэвид Скотт и Рассел Швейкарт. Затем
эта лунная кабина кораблем «Апол­
лон-10», полет которого проходил 18 —
26 мая, была доставлена на селено­
центрическую орбиту для отработки
маневров на орбите. 22 мая находивши­
еся в кабине астронавты полковник
Томас Стаффорд и капитан ВМФ
Юджин Сернан приблизились к поверх­
ности Луны на расстояние 15 км, а

Эволюция лунной кабины
По случаю десятой годовщины исторического
события — первой посадки на поверхность
Луны пилотируемого космического корабля
пилот основного блока корабля «Аполлон-11»
Майкл Коллинз следующим образом выразил
глубокую дань уважения к деятельности
Британского межпланетного общества:
«С момента образования в 1933 г. ваше
общество неуклонно следует к поставленной
цели — осуществлению пилотируемых меж­
планетных полетов. В ваших довоенных про­
работках космического корабля для полета
на Луну были заложены многие принципы,
которые в дальнейшем были использованы,
чтобы дать нам возможность побывать на
Луне. Я уверен, что большинство энтузиастов
межпланетных полетов не ожидали, что их
проект будет реализован в течение их
жизни».
В истории НАСА упоминается, что про­
ектанты космической организации еще до
появления в мае 1960 г. короткой доклад­
ной записки Уильяма Мич ела намеревались
рассмотреть возможность стыковки космичес-

142

капитан ВМФ Джон Янг все это время
оставался в орбитальном корабле, совер­
шавшем полет вокруг Луны. После от­
деления от лунной кабины ее посадоч­
ной ступени Стаффорд и Сернан, нахо­
дясь во взлетной ступени лунной каби­
ны, осуществив ряд маневров, присты­
ковались к кораблю «Аполлон». Отде­
лив затем взлетную ступень лунной
кабины, астронавты благополучно верну­
лись на Землю.
После окончания этой экспедиции
руководство НАСА объявило, что первая
попытка высадить человека на поверх­
ность Луны будет предпринята не ранее
чем 16 июля 1969 г. при запуске косми­
ческого корабля «Аполлон-11»

Лунная кабина
Разработанная
для
практического
осуществления принятого в 1962 г. ре­
шения о том, что все операции с кос­
мическими кораблями будут проводиться
на селеноцентрической орбите, лунная
кабина (сначала ее называли экскурси­
онной лунной кабиной) представляла
собой самостоятельный двухступенча-

Справа. 16 июля 1969 г. в 9 ч 32 мин по
местному восточному дневному времени
со стартовой позиции № 39 А Центра
космических полетов им. Кеннеди произ­
веден исторический запуск. Окутанная
пламенем ракета-носитель «Сатурн-5»
стартовала
в
космос
с
кораблем
«Аполлон-11» для осуществления первой
высадки человека на поверхность Луны.

На рисунке Р. Смита, да­
тированном 1947 г., пока­
зан вариант лунного косми­
ческого корабля с жид­
костными ракетными дви­
гателями, предложенный
Британским межпла­
нетным обществом. Под­
держиваемое опорами
основание этого корабля
может использоваться в
качестве стартового стола
при взлете с Луны. Ана­
логичные технические ре­
шения были применены
при создании лунной ка­
бины корабля «Аполлон».

Способ посадки космиче­
ского корабля на Луну,
предложенный НАСА в
1961 — 1962 IT.
В самом начале работ по
программе «Аполлон» в
НАСА изучались оба ва­
рианта посадки — верти­
кальный (хвостом вниз)
и горизонтальный. Послед­
ний показан на представ­
ленных рисунках. Слева:
включив тормозной двига­
тель, корабль заходит на
посадку горизонтально,
касаясь поверхности Луны

лыжами и задним бампе­
ром. Справа: во время стар­
та с планеты прилунив­
шийся корабль использу­
ется в качестве стартового
стола для запуска возвра­
щаемой на Землю части ко­
рабля «Аполлон».

Человек на Луне

тый космический корабль, разработан­
ный фирмой «Груммен». Необычная
форма этого космического корабля была
продиктована условиями его эксплуа­
тации в безвоздушном пространстве,
поэтому не было необходимости при­
давать ему обтекаемую форму. Лунная
кабина доставлялась на Луну в присты­
кованном к отсеку экипажа корабля
«Аполлон» состоянии, так что сопло
двигателя ее посадочной ступени было
направлено вперед по полету корабля.
При такой компоновке этот двигатель
в случае выхода из строя до момента
возвращения на Землю маршевого дви­
гателя корабля «Аполлон» мог быть
использован для увода с селеноцентри­

Вверху. Фотокамера Н, Армстронга за­
фиксировала спуск на поверхность Луны
21 июля 1969 г. астронавта Э. Олдрина.
Снимок сделан в момент, когда пилот
лунной кабины преодолевает небольшое
расстояние между последней ступень­
кой лестницы и поверхностью Луны.

Вверху. В козырьке шлема Э. Олдрина
отражаются Н. Армстронг, лунная ка­
бина и некоторые научные приборы.
Вместе со скафандром и остальным
оснащением на Земле астронавт Олдрин
весил бы 163 кгс, а на Луне — только
27 кгс.

ческой орбиты и приземления связки
космических аппаратов «Аполлон» —
лунная кабина. Отсутствие готового
летного образца лунной кабины к момен­
ту полета космического корабля «Апол­
лон-8» не позволило испытать ее в натур­
ных условиях. Поэтому безопасность
этого корабля полностью зависела от

надежности работы маршевого двигателя
корабля «Аполлон-8».
Высота лунной кабины с выдвину­
тыми четырьмя опорами 6,98 м. Теле­
скопические стойки шасси, складываю­
щиеся во время космического полета,
освобождаются при перерезании чеки
с помощью пиротехнических устройств

ских аппаратов у Луны. Мичел был сотруд­
ником небольшой группы в отделе теорети­
ческой механики Научно-исследовательского
центра в Лэнгли, которая занималась расче­
том траекторий межпланетных полетов, в том
числе и полета на Луну. Расчет веса, кото­
рый можно выиграть при осуществлении по­
лета с посадкой на Луну по схеме, когда на
селеноцентрической орбите остается часть ко­
рабля с двигательной установкой для его воз­
вращения на Землю, был существенным вкла­
дом Мичела в решение проблемы. Джон Хуболт и группа его учеников начали кампанию
с целью убедить остальных ученых НАСА
в том, что полет с проведением операций на
селеноцентрической орбите является самым
быстрым и самым дешевым путем на Луну.
К середине 1962 г. в НАСА полностью
убедились, что полет со встречей на селено­
центрической орбите является лучшим спосо­
бом осуществления посадки на Луну. Фирма
«Груммен» приступила к разработке практи­
ческих путей реализации этого способа. Затем
НАСА обратилось за предложениями по ис­

пользованию лунной кабины и осуществлению
полета по селеноцентрической орбите. Фирма

«Груммен» представила на рассмотрение свои
предложения в сентябре 1962 г. В качестве
генерального субподрядчика была назначена
фирма
RCA.
Администратор
НАСА
Дж. Уэбб подчеркивал в то время, что только
с июля в этой организации взялись за прора­
ботку такого способа палета на Луну и решили
использовать уже разработанную ракетуноситель «Сатурн». Более миллиона человеко­
часов ушло на изучение вопроса, как доста­
вить человека на Луну и вернуть его обратно.
Когда НАСА официально объявило о
программе «Аполлон», выяснилось, что конст­
рукция посадочной ступени во многом на­
поминала предлагавшуюся Британским меж­
планетным обществом более 20 лет назад.
Это была лунная экскурсионная кабина диа­
метром около 3 м, опиравшаяся на опоры
длиной около 4,5 м и похожая на кабину
двухместного
вертолета.
Действительные
размеры лунной кабины оказались несколько
большими. Этапы эволюции конструкции ка­
бины показаны на рисунках слева. В окон­
чательном варианте высота кабины 6,98 м,
размах по опорам шасси 9,4 м.

Эволюция лунной кабины.
К моменту объявления
НАСА о работах по про­
грамме «Аполлон» поса­
дочная ступень (сначала
называвшаяся лунной экс­
курсионной кабиной, затем
просто лунной кабиной)
имела вид, предложенный
Британским межпланет­
ным обществом более

20 лет назад. Варианты
кабины показаны ниже:
вверху слева — 1962 г.,
вверху справа — 1963 г.;
внизу слева — 1965 г.; вни­
зу справа — 1969 г.; эта
кабина и была доставлена
космическим кораблем
«Аполлон-11» на поверх­
ность Луны.

143

Основной блок К К
«Аполлон»
1 Штырь стыковочного
узла.
2 Теплозащитный чехол,
надеваемый на отсек
экипажа при запуске.
3 Герметизированная
кабина космонавтов.
4 Гибкая юбка теплоза­
щитного чехла на отсе­
ке экипажа.
5 Двигатели ориентации
по тангажу.
6 Двигатели ориентации
по крену.
7 Панель для монтажа
блока из четырех вспо­
могательных двига­
телей.
8 Баки с топливом для
маршевого двигателя.
9 Успокоитель и расхо­
домер.
10 Сопло маршевого
двигателя.
11 Теплозащитный экран
заднего днища.
12 Остронаправленная
антенна диапазона S.
13 Радиатор системы
терморегулирования.
14 Бачки с жидким кисло­
родом и водородом.
15 Блок вспомогательных
двигателей.
16 Двигатели ориентации
по рысканию.
Основной блок корабля
«Аполлон» состоит из от­
сека экипажа и двигатель­
ного отсека. В первом раз­
мещаются астронавты, во
втором находятся источ­
ники электроэнергии,
система терморегулиро­
вания и двигательная
установка.
Технические характе­
ристики.
Отсек экипажа
Длина (без головного
обтекателя) 3,2 м.
Макс. диаметр 3,9 м.
Ракета-носитель
«Сатурн-5»
1 Система аварийного
спасения (САС).
3 Отсек экипажа корабля
«Аполлон».
3 Двигательный отсек
корабля «Аполлон».
4
Лунная кабина корабля
«Аполлон».
5 Луноход.
6 Отсек оборудования.
7 Третья ступень (раке­
та S-4B).
8 Двигатель J-2.
9 Вторая ступень (раке­
та S-2).
10 Пять двигателей J-2.
11 Первая ступень (раке­
та S-1C).
12 Пять двигателей F-1.
САС
Полная длина 10,2 м.
Диаметр 66 см.
Масса 4170 кг.
Длина ракеты-носителя
«Сатурн-5» вместе с КК
«Аполлон» и САС 110,6 м.
Стартовая масса 2913 т.
Связка из пяти двигате­
лей F-1 первой ступени
развивает тягу 3470 тс.
Время работы двигателей
первой ступени около
2,5 мин, они выводят КК
«Аполлон» на высоту 62 км,
сообщая ему скорость
9850 км/ч. Связка из пяти
двигателей J-2 второй сту­
пени работает около
6,5 мин, поднимая КК на
высоту 185 км. Двигатель
третьей ступени выводит
корабль на околоземную
орбиту высотой 190 км.
Через некоторое время
двигатель третьей ступени
включается повторно, что­
бы перевести корабль
«Аполлон» на траекторию
полета к Луне.

Двенадцать двигателей
системы ориентации.
Топливо — монометилгидразин и четырехокись азота.
Полезный объем 59,4 м3.
Масса вместе с астронав­
тами 5937 кг.
Двигательный отсек
Длина 7,4 м.
Макс, диаметр 3,9 м.
Тяга маршевого двига­
теля 9300 кге.
Топливо — аэрозин-50 и
четырехокись азота.
Четыре блока вспомога­
тельных двигателей
Топливо — монометилгидразин и четырехокись
азота.
Масса 24 528 кг.
Масса КК «Аполлон» из­
менялась от экспедиции к
экспедиции.
Модификации для поле­
тов этапа J (КК «Апол­
лон-15, -16, -17»)
РН «Сатурн-5»
Увеличена тяга ступени I
(ракета S-1) РН «Са­
турн-5».
Исключены 4 из 8 двига­
телей разделения ступеней.
Из ступени II (ракета
S-2) исключены все че­
тыре вспомогательных
двигателя.
Траектория
Третья ступень (ракета
S-4B) и КК «Аполлон»
выводятся на орбиту на
18,5 км ниже.
Двигательный отсек КК
«Аполлон»
Масса баков с кислородом
и водородом для систем
энергоснабжения и термо­
регулирования увеличена
до 502 кг.
Добавлен отсек научного
оборудования (СИМ).

рошло еще слишком мало времени,
чтобы в полном объеме оценить зна­
чение экспедиций космического ко­
рабля «Аполлон» на Луну.
Подводя итоги после завершения пос­
ледней лунной экспедиции корабля «Аполлон-17», доктор Б. Френч, руководитель
Программы
внеземных
исследований
НАСА, сказал: «С 1969 по 1972 г. благо­
даря усилиям нескольких тысяч ученых
и инженеров Земли двенадцать астро­
навтов исследовали поверхность Луны. За­
щищенные от воздействия безвоздушного
космического пространства и жестких тем­
' пературных условий на лунной поверхности
астронавты находились на Луне в течение
нескольких суток, а некоторые из них даже
проехали на луноходах несколько километ­
ров по ее поверхности. Они провели инте­
ресные научные наблюдения и установили
приборы для изучения ее внутренней струк­
туры. Они собрали сотни килограммов об­
разцов лунных пород и грунта, предприняв
таким образом первую попытку разобраться
в происхождении и геологической истории
другого небесного тела, используя реальные
образцы его коры...»
На этих страницах показаны космичес­
кие корабли, которые были разработаны для
осуществления посадки на Луну.

П

Траектория спуска
лунной кабины
При посадке кабины на
поверхность Луны исполь­
зуется радиолокатор для
определения расстояния до
лунной поверхности и
регулирования тяги
двигателя.
Последовательность
операций спуска
1 В конце этапа отделения
лунной кабины от основно­
го блока корабля «Апол­
лон» высота над поверхно­
стью Луны 3050 м, тяга
двигателя 2720 кгс.
2 При входе в зону види­
мости места посадки высо­
та 2950 м, тяга двигателя
2540 кгс.

30
Схема полета КК
«Аполлон-17»
1 Старт ракеты-носителя
«Сатурн-5» с КК «Апол­
лон».
2 Отделение САС.
3 Отделение ступени I
(ракеты S-1C), включение
двигателя ступени II.
4 Отделение ступени II
(ракеты S-2), включение
двигателя ступени III
(ракеты S-4B), которая
выводит КК «Аполлон» на
низкую околоземную
орбиту.
5 Промежуточная около­
земная орбита.
6 Вывод корабля
«Аполлон» на траекторию
полета к Луне (повторное
включение двигателя
ступени III).
7 Отделение основного
блока.
8 Перестроение основ­
ного блока.
9 Пристыковка основного
блока к лунной кабине.
10 Отделение К К
«Аполлон».
11 Коррекция траектории
полета КК «Аполлон».

12 Вторая коррекция
траектории полета корабля
«Аполлон».
13 Ступень III (ракета
S-4B) переводится на
траекторию прямого попа­
дания на поверхность
Луны.
14 Последняя коррекция
траектории.
15 Построение лунной
орбиты. Параметры пер­
вых двух орбит: апоселений
316,6 км, периселений
94,4 км.
16 Построение более
низкой орбиты КК
«Аполлон» с параметрами:
апоселений 109,2 км, пери­
селений 27,7 км; два
астронавта переходят в
лунную кабину.
17 Разделение лунной
кабины и основного блока
на двенадцатом витке.
18 Включение двигателей
лунной кабины для умень­
шения скорости посадки.
19 Прилунение кабины.
20 Обращение на около-

лунной орбите основного
блока КК «Аполлон».
21 Построение орбиты
основного блока с пара­
метрами: апоселений
130,2 км, периселений
100,5 км.
22 Старт взлетной ступени
лунной кабины.
23 Сближение взлетной
ступени с основным бло­
ком.
24 Стыковка взлетной сту­
пени с основным блоком.
25 Отделение взлетной
ступени.
26 Взлетная ступень на
пути к поверхности Луны.
27 Отделение автомати­
ческого спутника на селе­
ноцентрической орбите.
28 Переход на траекторию
полета к Земле.
29 Коррекция траектории.
30 Вторая коррекция
траектории (в случае
необходимости).

31 Последняя коррекция
после разделения отсека
экипажа и двигательного
отсека.
32 Ориентация отсека
экипажа при возвращении
на Землю.
33 Спускаемый аппарат
на высоте 122 км.
34 Пропадание сигнала
при входе в атмосферу.
35 Приводнение.

3 Высота в начале посадки
около 900 м.
4 При спуске корабля до
высоты 150 м тяга двига­
теля уменьшается до
1270 кгс; вертикальная
скорость движения лунной
кабины 8,2 м/с.
5 При посадке кабины
скорость ее движения,
уменьшается от 8,2 до
0,91 м/с.
6 Вертикальная скорость
перед посадкой около
1,06 м/с. Расстояние
между точками 2 и 6
составляет 9,6 км.

ля
создания
первого
летательного
аппарата людям потребовалось около
400 лет, чтобы пройти путь от Лео­
нардо да Винчи до братьев Райт. На
этом пути было много удач и промахов.
Но, как ни трудны были первые шаги, при­
рода предоставила людям одну благоприят­
ную возможность — использовать подъем­
ную силу воздуха для обеспечения стабили­
зации и управления полетом летательного
аппарата. Космические аппараты перемеща­
ются в среде, где на протяжении всего

полета воздуха нет (исключая моменты
старта и посадки в атмосфере Земли), и
благополучный исход полета полностью опре­
деляется
надежностью
работы
двигателя,
используемого для искусного маневрирова­
ния в соответствии с навигационной обста­
новкой.
Трудности еще больше возросли при
разработке
лунной
кабины
космического
корабля «Аполлон», которая должна была
благополучно доставить на поверхность Лу­
ны двух астронавтов, для чего требовалось

Лунная кабина КК
«Аполлон»
1 Люк стыковочного узла
отсека экипажа и лунной
кабины.
2 Люк для входа в гер­
метизированную кабину.
3 Две антенны метро­
вого диапазона.
4 Бак окислителя для
двигателей системы
ориентации (N2O4).
5 Блок автоматики.
6 Бачок с водой.
7 Баллон с гелием для
вытеснительной системы
подачи топлива в двигатели
системы ориентации.
8 Бак горючего (аэрозин-50) для двигателей
системы ориентации.
9 Бак горючего (аэрозин50) для основного двига­
теля взлетной ступени.
10 Блок двигателей систе­
мы ориентации.
И Радиоизотопная
энергетическая установка.
12 Телескопическая
стойка посадочного шасси.
13 Тарельчатая опора
посадочного шасси.
14 Поперечный элемент
шасси.
15 Бак горючего (аэроэмн-50) основного двига­
теля посадочной ступе­
ни (2 шт.).
16 Двигатель посадочной
ступени с регулируемой
тягой до 4530 кгс.
17 Бак с окислителем дви­
гателя посадочной ступе­
ни (2 шт.).
18 Выдвижная антенна
диапазона S (используется
на поверхности Луны).
19 Посадочная ступень.
20 Лестница для спуска
астронавтов на поверх­
ность Луны.
21 Теплоизоляция.
22 Площадка с поручнями.
23 Основной двигатель
взлетной ступени, тяга
в вакууме 1590 кгс.
24 Автономная ранцевая
система жизнеобеспечения.
25 Дефлекторы для
отклонения истекающих
газов из сопла.

астронавтов и детектор
космического излучения.
Запас топлива двигателя
увеличился на 520 кг; воз­
росла продолжительность

Д

Взлет с Луны
Лунная кабина представ­
ляет собой единое целое
до момента валета с лун­
ной поверхности, когда
взлетная ступень вместе
с экипажем используется
как самостоятельный кос­
мический корабль для
встречи на орбите и сты­
ковки с отсеком экипажа.
На рисунке показан
тоннель-лаз для перехода
астронавтов после сты­
ковки в отсек экипажа.

26 Вентилятор для обеспе­
чения циркуляции кисло­
рода в кабине.
27 Проблесковый источ­
ник света.
28 Пульт управления
лунной кабиной.
29 Антенна диапазона
S, используемая во время
полета.
30 Антенна радиолокатора,
обеспечивающего встречу
на орбите.
31 Поворотная антенна
диапазона S.
Технические характе­
ристики
Высота 6,98 м.
Ширина по диагонали
между посадочными
опорами 9,4 м.
Свободный объем 4,5 м9.
Стартовая масса лунной
кабины: КК «Аполлон-11»
15 060 кг, «Аполлон-17»
16 440 кг.
Отсек для размещения
астронавтов имел цилинд­
рическую форму диаметром
2,35 м и высотой 1,07 м.
Модификация для полетов
этапа J
Посадочная ступень
Увеличены запасы кисло­
рода и воды, установлена
дополнительная химиче­
ская батарея.
Перекомпонован отсек
1 для размещения сложен­
ного лунохода.
В отсеке 4 вместо комп­
лекта оборудования н ин­
струментов установлены
дополнительный бачок с
водой (50 кг), контейнер
для отходов, дополнитель­
ные баллоны высокого и
низкого давления с кисло­
родом. Новый вариант
комплекта оборудования
и инструментов, установ­
ленный снаружи отсека 4,
включает плоский ящик с
инструментами, контейне­
ры для образцов лунного
грунта, батареи для авто­
номных ранцевых систем
жизнеобеспечения

его работы. Для уменьше­
ния эрозии камеры сгора­
ния заменено ее внутреннее
покрытие; удлинена закри­
тическая часть сопла дви­
гателя.
Взлетная ступень
В скафандрах новой

высокое искусство управления при прибли­
жении к месту посадки и во время самой
посадки,
совершаемой
по
вертолетному
принципу. С учетом этих трудностей вы­
сказывались
предположения,
что
лунные
экспедиции должны быть сведены только к
посадке и короткой прогулке по лунной по­
верхности,
напоминающей
стремительный
набег. Практика показала, однако, что вре­
мя
пребывания
на
поверхности
Луны
последнего экипажа (по сравнению с пер­
выми) увеличилось примерно в десять раз.
конструкции, обладающих
большей гибкостью,
увеличены запасы кисло­
рода, воды, емкость бата­
реи.

Скафандр для выхода на
поверхность Луны
1 Герметизированный
шлем.
2 Панель управления
автономной ранцевой
системой жизнеобеспече­
ния.
3 Входной и выходной
разъемы для подсоедине­
ния водяных шлангов
системы жизнеобеспече­
ния.
4 Карман для фонаря.
5 Входной и выходной
разъемы для подсоеди­
нения кислородных шлан­
гов системы жизне­
обеспечения.
6 Кабели связного обо­
рудования, вентиляционные
и водяные шланги системы
охлаждения.
7 Карман для образцов
лунного грунта.
8 Чехлы на ботинках.
9 Упрочняющий слой
металлической ткани для
защиты от охлаждения
и ударов микрометеоритов.
10 Прикрытые клапаном
разъем для подсоединения
мочесборника, отверстие
для инъекций, дозиметр и
на шнурке пакет с меди­
каментами.
11 Перчатки.
12 Герметизированная
оболочка скафандра.
13 Соединяющиеся части
герметизированной обо­
лочки скафандра (отверну­
тые) .
14 Входной разъем для
очищенного кислорода.
15 Карман для солнце­
защитных очков.
16 Разъем для под­
соединения кабеля связ­
ного оборудования.
17 Панель управления
системой очистки кисло­
рода.

Автономная ранцевая
система жизнеобеспече­
ния (АРСЖ)
1 Система очистки кисло­
рода.
2 Блок аварийного за­
паса кислорода (АЗК).
Кислородный баллон вы­
сокого давления.
3 Блок АЗК. Система
подачи кислорода низкого
давления (для дыхания,
вентиляции и поддержания
давления наддува в
скафандре).
4 Связное и телеметри­
ческое оборудование.
5 Блок электрических
соединений.
6 Бачок с водой для
системы терморегулиро­
вания.
7 Вентилятор.
8 Жидкостная система
охлаждения астронавта.
9 Основная система по­
дачи кислорода. Баллон
с кислородом.
10 Разъемы для подзаряд­
ки баков с кислородом и
водой.

18 Автономная ранцевая
система жизнеобеспе­
чения.
19 Система очистки
кислорода.

Луноход
1 Остронаправленная
антенна.
2 Телевизионная камера.
3 Малонаправленная
антенна.
4 Пульт управления.
5 Кинокамера (16мм).
6 Ручка управления.
7 Контейнеры для лунных
образцов.
8 Оборудование и
инструменты.
9 Колесо с ободом из
проволоки.
10 Контейнеры под
сиденьями.

11 Защита от пыли.
12 Приемопередаюшее
оборудование для непо­
средственной связи с Зем­
лей.
Это — космический аппа­
рат специального назначе­
ния, сконструированный
для эксплуатации в усло­
виях вакуума, большого
перепада температур
окружающей среды и силь­
но пересеченной местно­
сти. Аппарат приводится
в движение электромото­
рами; для облегчения веса

АРСЖ подает в скафандр
кислород (под давлением
0,26 ат) и воду для систе­
мы охлаждения. Посту­
пающий из скафандра
кислород, содержащий
газообразные и твердые
примеси, пропускается
через активированный
уголь и патрон с жидкой
гидроокисью лития.
В ранце размещены также
аппаратура связи и теле­
метрии, системы управле­
ния и дисплеи, источник
электропитания. Вверху
ранца установлена система
очистки кислорода, ко­
торая обеспечивает ре­
зервную подачу газообраз­
ного кислорода.
он изготовлен из алюми­
ниевого сплава. Обода
его колес сплетены из про­
волоки с цинковым по­
крытием. В сложенном
виде луноход размещен в
посадочной ступени лун­
ной кабины. Занимаемый
им объем не превышает
0,85 м3.
Технические характе­
ристики
Длина 3,1 м.
Ширина колен 1,82 м.
Колесная база 2,3 м.
Диаметр колеса 81,3 см.
Клиренс 35,5 см.
Радиус поворота 3,05 м.
Максимальная скорость
около 14 км/ч.

Энергопитание: две сере­
бряно-цинковые батареи
напряжением 36 В.
Двигатель: четыре
электромотора постоянного
тока мощностью 180 Вт
каждый (по одному на
каждое колесо).
Вес на Земле 210 кге.
Вес на Луне 35 кге.
Вес при полной нагрузке
725 кге.

Человек на Луне

Вверху. Однажды на голубой Луне..!
Окруженный светящимся ореолом астро­
навт космического корабля «Аполлон-12»
работает на поверхности спутника Зем­
ли в районе Океана Бурь. Лунная кабина
этого корабля совершила посадку в 183 м
от АМС «Сервейер-3», запущенной на
Луну в 1967 г.

Вверху. Сфотографированная одним из
астронавтов лунной кабины космическо­
го корабля «Аполлон-12» (видна на
заднем плане) АМС «Сервейер-3», про­
бывшая на поверхности Луны 31 мес.
Астронавты сняли с АМС и забрали
с собой на Землю телевизионную камеру
и некоторые детали аппарата.

Внизу.
Отстыкованный
двигательный
отсек основного блока космического ко­
рабля «Аполлон-13». Видны повре­
ждения, вызванные взрывом бачка с ки­
слородом. Снимок сделан с борта со­
стыкованных отсека экипажа и лунной
кабины, которая стала «спасательной
лодкой» для членов экипажа.

и развертываются под действием пру­
жин. Для амортизации ударных нагру­
зок опорные стойки шасси заполнены
сминаемым заполнителем сотовой кон­
струкции из алюминиевого сплава. Для
удержания лунной кабины (масса 14,7 т)
на поверхности лунного грунта, который
мог иметь различную твердость, конст­
рукторы фирмы «Груммен» на каждой
из четырех стоек предусмотрели тарель­
чатые опоры диаметром 95 см. На всех
опорах (кроме одной) смонтированы
щупы длиной 1,7 м, регистрирующие
контакт с поверхностью Луны и подаю­
щие команду на выключение двигателя
посадочной ступени. К одной из стоек
была прикреплена лестница, по которой
можно спуститься на лунную поверх­
ность.
Посадочная ступень лунной кабины,
на которой укреплены посадочные шас­
си, имела двигатель, тягу которого мож­
но было регулировать в пределах 475—
4535 кгс. На Луне посадочная ступень
служила стартовой платформой для за­
пуска взлетной ступени, состоявшей из
герметизированной кабины, систем уп­
равления и навигации, включая радиовы­
сотомер и бортовую ЦВМ, а также из
двигателя с регулируемой тягой. Два

рабочих места астронавтов снабжены
подвесными системами (с целью эко­
номии места и веса конструкторы отка­
зались от кресел). Пока взлетная сту­
пень была пристыкована к кораблю
«Аполлон», астронавты входили и выхо­
дили из нее через туннель-лаз. На по­
верхности Луны после разгерметизации
кабины астронавты открывали люк и в
своей громоздкой, предназначенной для
перемещения по Луне одежде по лест­
нице посадочной ступени спускались
вниз и спрыгивали на грунт.
По окончании работ на поверхности
Луны астронавты возвращались обратно
во взлетную ступень, с помощью блока и
троса поднимали на борт мешочки .с об­
разцами, закрывали входной люк, восста­
навливали давление в кабине и, включив
двигатель взлетной ступени, стартовали
с посадочной ступени. Взлет произво­
дился в такое расчетное время, которое
сводило к минимуму маневрирование
на селеноцентрической орбите. Стыковка
осуществлялась в установленном отрабо­
танном порядке.
Когда в 1962 г. была начата разра­
ботка лунной кабины, характер лунного
грунта был неизвестен и ученые обсужда­
ли вопрос о массе взлетной ступени. В те-

лескопы с Земли не удавалось рассмот­
реть на поверхности Луны детали раз­
мером менее одного километра. Поэтому
о лунной поверхности высказывались
самые различные предположения. Одни
полагали, что она покрыта пылью, в
толстом слое которой может утонуть
лунная кабина, другие считали, что она
представляет собой очень твердую корку,
при ударе о которую во время посадки
аппарата может образоваться какаялибо трещина, которая поглотит его.
После нескольких неудачных попы­
ток достичь поверхности Луны с по­
мощью автоматических межпланетных
станций «Пионер» США приступили к

148

Человек на Луне

осуществлению программы «Рейнджер».
Разработанные по этой программе кос­
мические аппараты также запускались
к Луне; их задача заключалась в полу­
чении и передаче на Землю телевизион­
ных изображений лунной поверхности
с близких расстояний. 31 июля 1964 г.
аппарат «Рейнджер-7» достиг лунной по­
верхности, передав на Землю на участке
подлета к Луне более 4300 телевизион­
ных
изображений
поверхности.
На
этих изображениях вся поверхность Лу­
ны испещрена кратерами, причем в кра­
Стойка с приборами и
инструментами, установ­
ленная на тележке МЕТ
1 16-миллиметровая кино­
камера на штативе.
2 Магазин с 35 мешоч­
ками.
3 Совок.
4 Молоток.
5 Гномон.
6 Плотномер.

7 Захват.
8 Цветная карта и марш­
рут движения.
Часть оборудования из
числа размещенного в
стойке с приборами и
инструментом на ручной
двухколесной тележке для
перевозки грузов, которой
пользовались астронавты
«Аполлона-14».

Места высадки лунных
экспедиций
Показаны места высадки
лунных экспедиций
«Аполлон». Экспедиция КК
«Аполлон-11» (16—
24 июля 1969 г.) совер­

шила посадку в Море
Спокойствия; «Апол­
лон-12» (14—24 ноября
1969 г.) — в Океане
Бурь; «Аполлон-14» (31 ян­
варя — 9 февраля
1971 г.) — в районе кра­
тера Фра Мауро, (это
место планировалось для
посадки «Аполлона-13»,
но после аварии на его
борту эта посадка была от­
менена). Места посадки
следующих экспедиций
были еще дальше удалены
от экватора Луны. Они
выбирались главным об­
разом с целью расширения
знаний о лунном материке
и о структуре ее коры;
приходилось искать ком­
промиссы между наме­
рениями и реальными воз­
можностями, ограничен­
ными необходимостью по­
лучения отчетливых изоб­
ражений поверхности
для ее картографирования,
наиболее целесообразным
размещением приборов
на поверхности Луны
безопасностью спуска,
а также возможностями
двигательной установки
корабля «Аполлон» и ра­
кеты-носителя «Сатурн».
Поэтому экспедиция
«Аполлона-15» (26 июля —
7 августа 1971 г.) совер­
шила посадку в районе
близ борозды Гадлея в
предгорьях Апеннин,
«Аполлона-16* (16—
27 апреля 1972 г.) — вбли­
зи кратера Декарт и «Апол­
лона-17» (7—19 декабря
1972 г.) — у кратера Литтров.

терах больших размеров размещены кра­
теры меньших размеров. Разрешение ис­
пользованной
аппаратуры
составляло
несколько сантиметров. В феврале и
марте 1965 г. были проведены успеш­
ные полеты космических автоматических
аппаратов «Рейнджер-8 и -9». На Зем­
лю было передано около 13000 изобра­
жений.
Для изучения возможности мягкой
посадки на поверхность Луны была осу­
ществлена вторая программа — «Сервейер», в процессе выполнения которой
предполагалось
определить
твердость
лунного грунта, провести его химичес­
кий анализ, а также получить допол­
нительные изображения лунной поверх­
ности.
Запуск космического аппарата «Сервейер-1» по техническим причинам был
отложен на несколько месяцев. В этот
период, а именно 3 февраля 1966 г. Со­
ветский Союз осуществил мягкую посад­
ку на Луну в районе Океана Бурь авто­
матической межпланетной станции «Лу­
на-9». «Сервейер-1» произвел мягкую по­
садку в другой точке этого же района
2 июня 1966 г. Аппарат передал на
Землю более 11 000 изображений. Было
показано, что грунт на Луне достаточ­
но прочен, чтобы удержать космиче­
ский корабль с людьми. На изображениях
лунной поверхности, полученных с близ­
ких расстояний, она напоминала свеже­
вспаханное поле.

Еще четыре «Сервейера» произвели
посадку на поверхность Луны. Три из
них были оснащены химическими анали­
заторами грунта. Анализ показал, что
бассейны лунных морей сложены из
подобных земным базальтовых скальных
пород, образовавшихся из застывшей
магмы, которая вытекла в расплавлен­
ном состоянии из недр Луны. Отсюда
сделали вывод, что Луна была частич­
но или полностью расплавлена либо
за счет энергии, выделившейся при ее
образовании, либо за счет энергии рас­
пада радиоактивных элементов, происхо­
дящего внутри нее. Химический анализ
показал также, что основными элемен­
тами поверхности являются кислород
и кремний.
Во время выполнения программы
«Сервейер» в период с 1966 по 1968 г.
НАСА было запущено пять космических
аппаратов «Лунар Орбитер» с фотоап­
паратурой для съемки лунной поверх­
ности с селеноцентрической орбиты.
С помощью этих космических аппаратов
было получено достаточное количество
снимков для составления карты боль­
ших областей поверхности Луны, где
можно было выбрать подходящее место
для посадки лунной кабины космиче­
ского корабля «Аполлон».
Первое место посадки было выбрано
на базальтовом основании Моря Спо­
койствия, расположенного к востоку от
центра области лунных равнин. Нейл

Вверху. Виден комплект научных при­
боров СИМ, размещенный в одном из
отделений двигательного отсека косми­
ческого корабля «Аполлон-15». Ком­
плект включает восемь различных при­
боров, в том числе приборы с широкой
зоной регистрации для дистанционного
зондирования, съемочное оборудование,
а также спектрометры.

149

Человек на Луне

Армстронг (командир корабля) и пол­
ковник Эдвин Олдрин (пилот лунной
кабины) совершили здесь посадку в лун­
ной кабине «Орел» 20 июля 1969 г. в
20 ч 17 мин 43 с по Гринвичу (в 4 ч 17 мин
43 с после полудня по местному во­
сточному дневному времени) и передали
на Землю: «Хьюстон, говорит База Спо­
койствия, «Орел» сел». Армстронг опус­
тил к рыхлому грунту трап и сказал:
«Это небольшой шаг для человека, но
огромный
скачок
для
человечест­
ва».
Армстронг и Олдрин, используя кос­
мическую радиосвязь, разговаривали с
президентом США. Они установили флаг
Соединенных Штатов, изготовленный из
жесткого материала, натянутого на про­
волочный каркас, поскольку на Луне нет
ветра, который мог бы развевать этот
флаг, установили отражатель лазерного
излучения, сейсмометр для изучения
толчков внутри Луны, развернули ру­
лон из алюминиевой фольги для улав­
ливания частиц солнечного ветра. Астро­
навты сделали много фотоснимков лун­
ного ландшафта, включая скалы и рав­
нину, собрали 22 кг образцов лунного
грунта и камней, которые после возвра­
щения на Землю должны были быть
изучены в Лаборатории исследования
Луны в Хьюстоне. Выйдя первым из лун­
ной кабины и последним войдя в нее,
Армстронг провел на Луне 2 ч 31 мин.
Во время шестой экспедиции на Луну

150

в декабре 1972 г. время пребывания
экипажа на ее поверхности составило
22 ч 5 мин. Длина путешествия по Лу­
не также возросла со 100 м, которые
пешком прошли первые астронавты
корабля «Аполлон-11», до 35 км, которые
на электрическом автомобиле проехал
экипаж «Аполлона-17».
После посадки на Луну корабля
«Аполлон-11» началась целая серия
полетов. С полета корабля «Апол-

Вверху. Астронавт корабля «Аполлон-15»
Дж. Ирвин у американского флага, уста­
новленного в районе борозды Гадлея у
хребта Апеннин. На заднем плане видна
лунная кабина, справа луноход.
Внизу. С помощью цветной телевизи­
онной камеры, которая была установ­
лена на луноходе, доставленном на по­
верхность Луны космическим кораблем
«Аполлон-16», был снят и показан те­
лезрителям Земли этот «лунный» пры­
жок Дж. Янга во время первого из
трех выходов экипажа лунной кабины на
плоскогорье в районе кратера Декарт.

Человек на Луне

Вверху. Астронавт Ч. Дюк установил на
поверхности Луны прибор гномон (виден
на переднем плане) из размещенного
на луноходе корабля «Аполлон-16» ком­
плекта приборов. Этот прибор позволя­
ет осуществлять калибровку получаемых
изображений с помощью вертикального
стержня известной длины, колориметри­
ческой шкалы и по направлению тени.

лон-12», состоявшегося 14 — 24 ноября
1969 г., начались более интенсивные
научные исследования Луны. 18 ноября
1969 г. летчики ВМФ Чарльз Конрад
и Алан Бин совершили посадку в рай­
оне Океана Бурь, расположенном неда­
леко от экватора. Ричард Гордон оста­
вался на селеноцентрической орбите в
основном блоке корабля «Аполлон».

Комплект приборов,
доставленный на поверхность
Луны кораблем «Аполлон»
Конрад и Бин совершили два выхода
на поверхность Луны. Они установили
комплект приборов, специально разрабо­
танных для научных исследований Луны,
которые размещались в отдельном кон­
тейнере — АЛСЕП (англ. ALSEP —
Apollo Lunar Scientific Experiments Pac­
kage). Кроме ловушки для частиц сол­
нечного ветра, представлявшей собой ру­
лон фольги, который астронавты раз­
вернули на короткий период времени,
а затем опять свернули, чтобы доставить
его на Землю для анализа, в комплект
приборов АЛСЕП входили сейсмометр,
магнитометр, спектрометр для изучения
солнечного ветра, детектор ионов и де­
тектор заряженных частиц у лунной
поверхности (см. также с. 152).

С помощью этих приборов изучались
сейсмическая активность Луны, ее маг­
нитное поле, состав частиц солнечного
ветра и газа у лунной поверхности.
Через
центральный
телеметрический
блок все полученные данные переда­
вались на Землю. Большая часть установ­
ленных приборов продолжала работать
и после отлета экипажа.
Во время своего второго выхода на
поверхность Луны Конрад и Бин со­
вершили путешествие к находившейся
в 183 м от лунной кабины автоматиче­
ской
межпланетной
станции
«Сервейер-3», которая оказалась покрытой
слоем рыже-коричневой пыли. Станция
пребывала здесь около двух лет и семи
месяцев, но кроме слоя пыли никаких
признаков разрушения станции не обна­
ружено. Астронавты собрали 33,9 кг об­
разцов грунта.
Следующим 11 апреля 1970 г. стар­
товал
«Аполлон-13»,
направлявшийся
для посадки в район кратера Фра Мауро.
Через двое суток после старта в двига­
тельном отсеке основного блока произо­
шел взрыв кислородного бачка для топ­
ливных элементов и системы жизнеобес­
печения. Центр управления полетом в
Хьюстоне приказал экипажу отменить
посадку и, совершив облет Луны, воз­
вращаться на Землю. Если бы в лунной
кабине «Аполлона-13» не имелся резерв
кислорода, члены экипажа Джеймс Ло­
велл, Джон Суиджерт и Фред Хейс из-за
недостатка кислорода могли бы задох­
нуться. Скорректировав траекторию с
помощью двигателя посадочной ступени
корабля, астронавты совершили облет
Луны и устремились к Земле. Исполь­
зуя лунную кабину в качестве «спаса­
тельной лодки», они сумели 17 апреля
после расстыковки с ней перейти в спу­
скаемый аппарат и благополучно при­
водниться.
С 31 января по 9 февраля 1971 г.
проходила экспедиция корабля «Апол­
лон-14». Астронавты Алан Шепард и ка­
питан Эдгар Митчелл посадили свою
лунную кабину в районе кратера Фра
Мауро, провели на поверхности Луны
около 9 ч и собрали 44,5 кг образцов
лунных пород. Они расставили научную
аппаратуру АЛСЕП и установили отра­
жатель лазерного излучения. Все это
время майор Стюард Руса находился
на селеноцентрической орбите на борту
основного блока корабля «Аполлон-14».
С помощью телевизионных камер для
телезрителей Земли проводился репор­
таж с места посадки лунной кабины.
Можно было наблюдать, как Шепард
вынул три мяча для игры в гольф и,
пользуясь одним из инструментов с
длинной ручкой в качестве клюшки,

151

Человек на Луне
сделал одной рукой три удара.
В этой экспедиции впервые для пе­
ревозки оборудования и образцов пород
была использована ручная двухколесная
тележка МЕТ (англ. МЕТ — Modulari­
zed Equipment Transporter — автоном­
ный транспортер для оборудования) —
«Рикша», которую тащили за собой аст­
ронавты. Стремление использовать само­
ходные аппараты для перевозки астро­
навтов и оборудования нашло дальней­
шее развитие в экспедиции на корабле
«Аполлон-15», который доставил на по­
верхность Луны небольшой четырехко­
лесный автомобиль с электрическим дви­
гателем — луноход.
Местом посадки «Аполлона-15» был
выбран район борозды Гадлея в пред­
горьях Апеннин. За время экспедиции,
проходившей с 26 июля по 7 августа
1971 г., экипаж корабля получил мно­
жество данных как на лунной поверх­
ности, так и с селеноцентрической
орбиты. Дэвиду Скотту и подполков­
нику Джеймсу Ирвину удалось посадить
кабину у подножья лунных Апеннин.
Третий астронавт Альфред Уорден оста­
вался на селеноцентрической орбите в
основном блоке.
На луноходе Скотт и Ирвин иссле­
довали склоны гор в течение 18 ч 36 мин
и собрали 78,6 кг образцов горных по­
род и грунта. Они приступили к изучению
глубокого узкого ущелья, называемого
бороздой Гадлея, но вскоре поняли, что

без специального альпинистского снаря­
жения им не одолеть его крутых
склонов.
На
селеноцентрической
орбите
«Аполлона-15» было проведено восемь
научных экспериментов с использова­
нием комплекта научных приборов —
СИМ (англ. SIM — Scientific Instrument

Module), размещенного в одном из отде­
лений двигательного отсека корабля.
Комплект приборов включал блок камер
для съемки панорамы лунной поверх­
ности и ее картографирования, а также
спектрометры. Во время облета косми­
ческим кораблем Луны два спектрометра,
установленные на концах телескопичес-

Радиоизотопная энергети­
ческая установка
Радиоизотопная энерге­
тическая установка

Блок телеметрической
аппаратуры комплекта
научных приборов АЛСЕП
Осуществляет передачу
телеметрической инфор­
мации с помощью спираль­
ной антенны диапазона S,
смонтированной в кардано­
вом подвесе. Антенна
должна быть точно на­
правлена на наземные ра­
диостанции для установ­
ления двусторонней ра­
диосвязи с Землей с це­
лью передачи получен­
ных данных и приема ко­
манд управляющих рабо­
той приборов. Любой теле­
метрический блок на Луне
мог передавать за сутки
до 9 млн. показаний науч­
ных приборов.

СНАП-27, в которой в
качестве топлива использу­
ется радиоактивный плуто­
ний, является источни­
ком электроэнергии для
комплекта научных при­
боров АЛСЕП. Тепловая
энергия, выделяемая плу­
тонием в установке, с по­
мощью 442 свинцово-тел­
луриевых термопар пре­
образуется в электриче­
скую энергию. В начале
эксплуатации электриче­
ская мощность составляет
74 Вт, затем она посте­
пенно падает, но ее до­
статочно для обеспечения
работы приборов и пере­
дачи телеметрической ин­
формации в течение не­
скольких лет.

Детектор ионов и иони­
зационный манометр
Измеряет энергию и массу
положительных ионов, об­
разующихся при иониза­
ции имеющихся у лунной
поверхности газов под
действием солнечного вет­
ра и ультрафиолетового
излучения. Изменяющийся
в широком диапазоне угол
наблюдения позволяет
определить диаграмму на­
правленности потока ионов
с обеих сторон хвоста маг­
нитосферы Земли. Здесь
же размещена электронная
аппаратура, используемая
при проведении экспери­
мента по тарировке хо­
лодного катода.

Спектрометр частиц
солнечного ветра
В приборе в качестве дат­
чиков использованы семь
цилиндров Фарадея для
измерения скорости и на­
правления движения про­
тонов, электронов и
альфа-частиц в солнечном
ветре в окололунном про­
странстве, а также для
определения характера
взаимодействия этих
частиц с лунной поверх­
ностью. Поскольку в от­
личие от Земли Луна не
защищена от потоков
плазмы солнечного ветра
собственным магнитным
полем, прибор может реги­
стрировать малейшие изме­
нения его интенсивности и
направления.

Лунный магнитометр
Измеряет три взаимно
перпендикулярные ком­
поненты магнитного
поля Луны и взаимодей­
ствие солнечного ветра с
этим полем. По резуль­
татам этого эксперимента
и результатам измерений
магнитного поля в свобод­
ном окололунном про­
странстве, полученным
АМС «Эксплорер-35», уче­
ные установили распреде­
ление температуры по
глубине лунной коры.

Пассивный лунный
сейсмометр
С помощью четырех вы­
сокочувствительных дат­
чиков регистрируются
вибрации поверхности
Луны, свободные колебания
и приливные явления в
ее коре. Три взаимно пер­
пендикулярных датчика
регистрируют долгопе­
риодические колебания с
периодом 0,5—250 с, а
четвертый — короткопе­
риодические вертикаль­
ные колебания с периодом
0,05—20 с. Теплоизоли­
рующий кожух исключает
воздействие на чувстви­
тельные элементы и уча­
сток поверхности диамет­
ром 1,5 м суточных коле­
баний температуры.

Слева. Для проведения научных экспе­
риментов во время и по окончании
лунных экспедиций космических кораб­
лей «Аполлон-12, -14, -15, -16, -17» на
поверхности Луны были установлены
комплекты научных приборов АЛСЕП.
На снимке показан один такой ком­
плект.

152

Человек на Луне
ких штанг длиной более 6 м, определяли
состав лунного грунта.
Находящемуся в основном блоке
корабля «Аполлон-15» Уордену было
поручено провести подробное картогра­
фирование поверхности по траектории
полета. На селеноцентрическую орбиту
был выведен входивший в комплект
СИМ небольшой (0,79 м) искусственный
спутник Луны, предназначенный для
изучения аномалий гравитационного по­
ля Луны, обусловленных местными кон­
центрациями плотных пород в ее нед­
рах. На борту этого спутника нахо­
дился импульсный приемопередатчик,
что позволяло следить за траекторией
его движения с Земли.
Скотт и Ирвин, проехав на луноходе
около 10 км, установили научную ап­
паратуру и отражатель лазерного излу­
чения, замкнувший треугольник из таких
отражателей, размещенных в разных
местах поверхности Луны, что позволило
астрономам путем измерения времени
прохождения посланного с Земли и от­
раженного на Луне лазерного луча опре­
делить точное расстояние между этими
небесными телами. Подробные измере­
ния должны помочь выяснить, действи­
тельно ли Луна удаляется от Земли.
Во время возвращения корабля на
Землю в задачу Уордена входило также
совершить выход в открытый космос
для извлечения экспонированных пленок
из камер, входящих в комплект СИМ,
и других научных материалов.

Приведение в рабочее
состояние лунохода
Сложенный лунный
«джип» с электрическим
двигателем хранится в
перевернутом виде в по­
садочной ступени лунной
кабины, откуда астронавт
может извлечь его с по­
мощью двух нейлоновых
тросов.
Развертывание лунохода
производится полуавтома­
тически.
1 Луноход извлекается
из отсека посадочной сту­
пени лунной кабины.
2 Откидывается задняя
секция шасси и задние ко­
леса фиксируются в ра­
бочем положении.
3 Задние колеса опускают­
ся на грунт, откидывается
передняя секция шасси и
передние колеса фиксиру­
ются в рабочем положении.
4 Астронавт опускает
передние колеса на грунт.
Теперь он может устано­
вить сиденья и подставки
для ног.

(16—27 апреля 1972 г.) плоскогорье в
районе кратера Декарт — материковую
часть поверхности, имевшую по наблю­
дениям с Земли более светлую окраску,
где, как полагали, состав грунта и пород
должен быть совсем иным, чем в более
«темных» низинах. Джон Янг и Чарльз

Внизу. Пилот лунной кабины космиче­
ского корабля «Аполлон-17» X. Шмитт
собирает лунные образцы. Он и Ю. Сер­
нан установили рекорды пребывания на
Луне — 74 ч 59 мин 38 с и работы вне
кабины на поверхности Луны —
22 ч 5 мин 6 с.

Последние экспедиции
Получив образцы лунных пород из
«морей» (бассейны из базальта) и горной
системы, специалисты НАСА выбрали
местом посадки корабля «Аполлон-16»
Внизу. Установленная на луноходе ди­
станционно управляемая из Центра уп­
равления полетом в Хьюстоне телевизи­
онная камера позволила телезрителям
Земли наблюдать старт с поверхности
Луны взлетной ступени лунной кабины
космического
корабля
«Аполлон-16».

153

Человек на Луне
Дюк благополучно совершили посадку в
лунной кабине, а капитан-лейтенант
ВМФ Томас Маттингли остался на се­
леноцентрической орбите в основном
блоке. Янг и Дюк провели на поверх­
ности Луны (вне лунной кабины) 20 ч
14 мин и собрали 95,2 кг образцов.
За три выхода они проехали на луно­
ходе около 27 км.
Недалеко от места посадки Янг и
Дюк установили на треноге камеру для
проведения астрономических наблюде­
ний в ультрафиолетовом диапазоне, с
помощью бура извлекли образцы лунной
породы из глубоких скважин, попыта­
лись установить аппаратуру для изме­
рения тепловых потоков из недр Луны
(но, к сожалению, аппаратура вышла
из строя), разместили активные и пас­
сивные сейсмографы.
В эксперименте с магнитометром
было установлено, что астронавты ока­
зались в районе Луны, имеющем маг­
нитное поле, которое по предположе­
ниям является остаточным магнитным
полем. Янг подобрал с поверхности
предмет,
напоминающий
стеклянную
призму, сохранившийся с тех времен,
когда Луна была горячей.
Эксперимент по измерению тепловых
потоков был успешно проведен в долине
у кратера Литтров в районе хребта Тавр,
где произвели посадку Юджин Сернан
и Харрисон Шмитт, члены экипажа ко­
рабля «Аполлон-17» (7—19 декабря
1972 г.). Они провели на поверхности
Луны 22 ч 5 мин, выполнили ряд эк­
спериментов и собрали ПО кг образ­
цов лунного грунта и породы. Капитанлейтенант ВМФ Рональд Эванс оста­
вался на селеноцентрической орбите в
основном блоке корабля «Аполлон».
Геолог Шмитт был единственным
ученым из числа астронавтов, побывав­
ших на Луне. Он настаивал на том, чтобы
посадка была проведена в районе кратера
Литтров, поскольку надеялся именно
здесь найти доказательства вулкани­
ческой активности Луны. Вместе с
Сернаном он подобрал оранжевое стек­
лышко, которое на первый взгляд имело
вулканическое происхождение, однако
при дальнейшем анализе это предпо­
ложение не подтвердилось.
Исследователи Луны проехали много
километров на луноходе — третьем за
время экспедиций. В дополнение к комп­
лекту приборов АЛСЕП были установ­
лены два гравиметра: один для изме­
рения изменений гравитационного по­
тенциала в различных точках поверх­
ности, а другой для регистрации распро­
страняющихся во Вселенной гравитаци­
онных волн.

154

Некоторые итоги
Экспедиция на корабле «Аполлон-17»
была последней экспедицией на Луну.
За время шести посещений Луны
было собрано 384,2 кг образцов породы
и грунта. В процессе выполнения прог­
раммы исследований был сделан ряд
открытий, но наиболее важным явля­
ются следующие два. Во-первых, было
установлено, что Луна стерильна, на ней
не обнаружено никаких форм жизни.
После полета корабля «Аполлон-14» ра­
нее введенный трехнедельный карантин
для экипажа был отменен. Во-вторых,
было установлено, что Луна, подобно
Земле, прошла через ряд периодов внут­
реннего разогрева. Она имеет поверх­
ностный слой — кору, достаточно тол­
стую по сравнению с радиусом Луны,
мантию и ядро, состоящее, по мнению
некоторых исследователей, из сульфида
железа.
Хотя химический состав Луны и Зем­
ли достаточно близок, они существенно
различаются
в
других
отношениях,
что подтверждает точку зрения ученых,
отрицающих предположение, что Луна
отделилась от Земли в процессе обра­
зования планет.
Вывод о том, что никакие формы
жизни никогда не существовали на Луне,
подтверждается
полным
отсутствием
здесь воды, во всяком случае на лунной
поверхности или вблизи нее. Анализ
найденного членами экипажа корабля
«Аполлон-17» образца стекла оранжево­
го цвета позволил предположить, что
вода могла существовать либо в. виде
льда или инея под поверхностью, либо
в связанном виде в гидратированных ми­
нералах.
Изучение крупных образцов породы
и мелких частиц лунного грунта (пыли)
показало, что возраст Луны совпадает
с возрастом Земли и составляет около
4500 млн. лет. Вопрос о том, образова­
лась ли Луна в расплавленном или хо­
лодном состоянии, остается открытым.
Однако большинство ученых придержи­
вается мнения, что в истории Луны
были различные периоды, обусловленные
тем, что в первые 1500 млн. лет она была
в расплавленном состоянии. На поверх­
ности Луны отчетливо видны следы
бомбардировки астероидами и метео­
ритами, наиболее интенсивной 3900 млн.
лет назад. Были обнаружены следы
эрозии под действием солнечного ветра,
хотя многие ученые отрицали возмож­
ность существования такого явления.
Вопрос о происхождении Луны, ко­
торый, как надеялись ученые, можно
будет решить после проведения лунных
экспедиций,
остался
нерешенным.
Ученые-теоретики и экспериментаторы,

Вверху. X. Шмитт, геолог по профессии,
с помощью захвата собирает образцы
лунных пород. Инструмент с длинной
ручкой типа совка, захвата или пружин­
ных клещей позволял астронавтам соби­
рать образцы небольших размеров без
нежелательных наклонов.
Внизу. Микрофотография тонкого среза
одного из образцов лунной породы
(№ 70017), доставленного на Землю
космическим кораблем «Аполлон-17» из
района кратера Литтров. Образец явля­
ется рыхлым пористым камнем и отно­
сится к крупнозернистым базальтам
порфировой структуры.

принимавшие участие в проведении на­
учно-исследовательской лунной програм­
мы «Аполлон», придерживаются двух
теорий. Согласно одной из них, Луна
образовалась в глубинных областях

Человек на Луне
Солнечной системы, а затем попала в
поле тяготения Земли. В другой теории
утверждается, что Луна образовалась
в непосредственной близости от Земли,
возможно, из двойной планетной систе­
мы. Химический анализ образцов лун­
ного грунта, проведенный при запусках
космических кораблей «Сервейер» и
«Аполлон», не подтвердил гипотезу
Джорджа Дарвина (1845-1912 гг.) отом,
что Луна является обломком Земли.
Любая теория происхождения Луны
должна объяснить различие в плот­
ностях этих двух небесных тел. Средняя
плотность Луны 3,36 г/см3, а Земли
5,5 г/см3. Несмотря на то, что горные по­
роды на Луне и Земле состоят из одних и

тех же химических элементов, их отно­
сительное содержание существенно раз­
личается. Если сравнивать типичные
земные образцы с лунными, то видно,
что в последних содержится больше
кальция, алюминия и титана. В лунных
образцах также чаще встречаются метал­
лы с высокой точкой плавления, такие,
как гафний и цирконий. А вот относи­
тельное содержание металлов с низкой
точкой плавления, таких, как натрий и
калий, в лунных породах ниже, чем в
земных. Эти данные позволили ряду
ученых прийти к выводу о том, что Луна
образовалась в более высокотемператур­
ных условиях, чем Земля. Этим можно
объяснить отсутствие воды и других

летучих веществ в образцах лунной по­
роды.
Высокое содержание алюминия и ти­
тана в лунной породе дало основание
некоторым разработчикам космических
программ предложить использовать Лу­
ну в качестве источника этих ценных
Внизу. Астронавт корабля « Аполлон-17»
Р. Эванс сфотографирован во время
выхода в открытый космос для извле­
чения кассет с отснятой пленкой из ка­
мер, входящих в комплект СИМ-. Ки­
слород для дыхания астронавт получает
с борта корабля через тонкий фал, но в
заплечном ранце он имеет аварийный
запас кислорода.

155

Человек на Луне
металлов. Но по общему единодушному
мнению специалистов, ни о каком про­
мышленном использовании этих метал­
лов в обозримом будущем не может
быть и речи, пока здесь не будет найдена
вода в любом виде. Кстати, высказы­
вается предположение, что вода может
быть обнаружена в приполярных облас­
тях Луны. Перспективы создания руд­
ников на Луне рассматриваются в
ст. 18.
Каждая из проведенных по програм­
ме «Аполлон» лунных экспедиций внесла
свой вклад в изучение эволюции Луны.
Во многих отношениях этот процесс на­
поминает эволюцию Земли и других
подобных ей планет.
По ограниченным данным сейсмиче­
ской разведки, кора ближней к нам части
Луны имеет толщину 60—65 км. На уда­
ленной от нас части Луны кора может
быть несколько толще — около 150 км.
Под корой до глубины около 1000 км
расположена мантия, еще глубже —
ядро.
Верхняя мантия толщиной около
200 км состоит из силикатов, богатых
железом. Ниже находятся скальные по­
роды, имеющие состав, напоминающий
состав каменных метеоритов (хондри­
тов). Возможно, что нижняя часть ман­
тии находится в расплавленном состоя­
нии. Жидкая часть мантии подвержена
приливо-отливным явлениям, связанным
с притяжением Земли. Эти явления вы­

зывают
зарегистрированные
слабые
толчки внутри Луны. Сейсмическая
разведка также показала, что ядро Луны
находится в расплавленном состоя­
нии.
Общее мнение, сложившееся в ре­
зультате проведения ряда научных кон­
ференций,
на
которых
обсуждались
результаты лунных экспедиций по прог­
рамме «Аполлон», сводится к тому, что
Луна образовалась в высокотемператур­
ной области Солнечной системы. При
этом летучие элементы находились в га­
зообразном состоянии, чем и объясня­
ется их отсутствие в составе лунных
пород.
Формирование Луны происходило в
течение первых 500 млн. лет с момента
ее зарождения, и в это время ее по­
верхность
подвергалась
интенсивной
бомбардировке. Под ударами крупных
астероидов возникли бассейны «лунных
морей». Часть лунной коры и верхней
мантии, нагретые выделившимся при
распаде радиоактивных элементов теп­
лом, расплавилась, и лава вытекла в эти
бассейны, образовав базальтовое осно­
вание «лунных морей». Оно со временем
покрылось слоем размельченных горных
пород и пылью, слагающих поверхност­
ную почву Луны, так называемый ре­
голит. С геологической точки зрения
Луна считается сформировавшимся не­
бесным телом; тектонические процессы
в недрах, которые все еще продолжают­

ся на Земле, здесь закончились миллио­
ны лет назад.
После завершения полета корабля
«Аполлон-17» исследованием образцов
лунного грунта и анализом показаний
научной аппаратуры занимались 125 на­
учных групп и коллективов из различ­
ных стран земного шара. По состоянию
на 1979 г. около 12% доставленных с по­
верхности Луны образцов были пере­
даны в лаборатории, которые не входят
в состав НАСА.
В период проведения регулярных по­
летов кораблей «Аполлон» некоторые
ученые полагали, что для решения неко­
торых вопросов происхождения и эво­
люции Луны необходимо провести пол­
ное
геологическое
исследование
ее
поверхности. Объем таких исследований,
по оценкам, должен быть аналогичным
объему исследований, проведенных в
Антарктике во время Международного
геофизического года (1957—1958 гг.) и
сразу после его окончания. При обычном
темпе проведения таких исследований на
изучение поверхности Луны потребуется
около ста лет.
В настоящее время в Соединенных
Штатах не планируется продолжение ис­
следований Луны с помощью пилоти­
руемых космических аппаратов; предпо­
лагается осуществлять запуск лишь авто­
матических исследовательских аппара­
тов.

мериканская орбитальная косми­
ческая станция «Скайлэб» была
создана в 60-е годы — в период
подъема энтузиазма, связанного
с пилотируемыми космическими поле­
тами. Этот энтузиазм был вызван под­
готовкой и успешным выполнением про­
граммы посадки человека на Луну. Спе­
циалистам НАСА будущее представля­
лось эрой расцвета космических иссле­
дований. Предполагалось, что эти иссле­
дования займут ведущее место среди
других престижных задач в области
науки и техники и что для их осущест-

А

Внизу. 14 мая 1973 г. с помощью двух­
ступенчатой
ракеты-носителя
«Сатурн-5» со стартовой позиции 39А Цент­
ра космических полетов им. Кеннеди
была запущена на орбиту космическая
станция «Скайлэб». Через минуту после
момента, когда был сделан этот снимок,
станция «Скайлэб» получила серьезное
повреждение.

вления будут выделяться ежегодно боль­
шие финансовые средства. Были начаты
серьезные конструкторские проработки
больших космических станций, которые,
как ожидалось, позволят создать оби­
таемую научную базу на Луне, а при
использовании ядерной энергетической
установки даже осуществить полеты
человека на Марс.
Два важных события охладили этот
энтузиазм. Одно из них — огромный
успех программы «Аполлон». Второе —
война во Вьетнаме, большие финансовые
затраты на ведение которой существен­
но повлияли на экономику США. Орби­
тальная станция «Скайлэб» и косми­
ческий транспортный корабль многора­
зового использования «Спейс Шаттл» —
единственное, что осталось от первона­
чально намеченной после завершения
программы «Аполлон» обширной прог­
раммы работ в области космических
исследований. Предполагалось, что по­
лет станции «Скайлэб» даст США необ­
ходимый опыт эксплуатации большой
орбитальной лаборатории, причем благо­

даря использованию оставшегося от
разработанного в рамках программы
«Аполлон» оборудования этот опыт будет
приобретен ценой минимальных финан­
совых затрат.
Советский Союз всегда рассматривал
космические орбитальные станции как
основное направление развития космо­
навтики.
Ключевым моментом при реализации
советской программы было создание и
запуск космических кораблей типа «Со­
юз», которые могли автоматически при­
стыковываться друг к другу при наличии
или отсутствии космонавтов на их борту.
Ориентация
советских
конструкторов
еще на раннем этапе на разработку спо­
собных
стыковаться
автоматических
космических аппаратов привела к соз­
данию космических орбитальных стан­
ций типа «Салют», которые позволяют
советским космонавтам оставаться в кос­
мосе в течение длительных периодов
времени.

«Скайлэб»
Орбитальный блок космической стан­
ции «Скайлэб» был создан на базе ракеты
S-4B — третьей ступени ракеты-носите­
ля «Сатурн-5»,— доставившей человека
на Луну. Ее водородный бак был переобо­
рудован в просторное двухэтажное поме­
щение для экипажа из трех человек.
В нижней части станции размещен бы­
товой отсек с помещениями для отдыха,
приготовления и приема пищи, помеще­
нием для сна и личной гигиены. Выше
расположен лабораторный отсек, где
астронавты могут «плавать» в условиях
невесомости. Полный внутренний объем
орбитальной
космической
станции
«Скайлэб» вместе с пристыкованным к
ней модифицированным основным бло­
ком космического корабля «Аполлон» —
около 330 м3 (примерно такой же
объем имеет небольшой дом с двумя
спальными комнатами).
Вода, пища и одежда в количестве,
достаточном для всех девяти астронав­
тов трех запланированных на станцию
«Скайлэб» экспедиций, перед запуском
были запасены в специальных контей-

157

Первые космические станции

Вверху. Элементы и узлы станции «Скай­
лэб» подвергались самой тщательной
проверке перед ее выведением в космос.
На снимке показан момент проверки
расположенного в причальной конструк­
ции пульта управления комплектом
астрономических приборов.

нерах. Вода находилась в резервуарах,
размещенных в верхней части станции,
пища хранилась в шкафах для пищевых
продуктов, холодильниках и в морозиль­
ных камерах, также размещенных в

158

верхней части станции и в помещениях
для отдыха, приготовления и приема
пищи. Астронавты дышали смесью кис­
лорода с азотом при давлении 0,35 ат,
системы терморегулирования и венти­
ляции поддерживали внутри станции
температуру 21° С. Снаружи на корпусе
станции смонтированы в виде двух боль­
ших «крыльев» панели солнечных бата­
рей, которые во время выведения стан­
ции на орбиту в сложенном состоянии
прижаты к ее корпусу. С внешней сто­
роны станция окружена тонким алюми­
ниевым экраном цилиндрической формы,
который после выведения на орбиту

с помощью специальных рычагов отодви­
гается от поверхности станции и, нахо­
дясь от нее на некотором расстоянии,
служит для защиты корпуса от ударов
микрометеоритов и от воздействия ин­
тенсивного солнечного излучения.
В головной части орбитального блока
станции размещены отсек оборудования,
шлюзовая камера и причальная конст­
рукция, которая позволяла космическим
кораблям «Аполлон» пристыковываться
к станции и производить смену экипа­
жей. На самом верху орбитальной стан­
ции размещался прибор для наблюде­
ния за Солнцем — комплект астроно­
мических приборов ATM (англ. Apollo
Telescope Mount).
Большая космическая станция без
космонавтов была выведена на орбиту
двухступенчатой
ракетой-носителем
«Сатурн-5» со стартового комплекса
Центра космических полетов им. Кен­
неди 14 мая 1973 г. В начале полета
казалось, что все идет нормально, и лишь
после выведения станции на круговую
околоземную орбиту высотой около

Внизу. Космическая станция «Скайлэб»
в полете. На заднем плане видны об­
лака над поверхностью Земли и звезда.
Фотоснимок сделан первым экипажем
во время последнего инспекционного
облета станции в конце экспедиции.
Хорошо виден установленный астронав­
тами экран, защищающий орбитальный
блок станции от солнечного излуче­
ния.

Первые космические станции

Вверху. Протуберанцы на поверхности
Солнца, сфотографированные астронав­
тами станции «Скайлэб» с помощью
солнечного телескопа. Обработка боль­
шого числа доставленных с орбиты сним­
ков с зарегистрированным на них из­
лучением Солнца в ультрафиолетовой
области спектра была облегчена приме­
нением ЭВМ для получения цветных
увеличенных изображений с черно-белых
оригиналов путем использования не­
больших, но важных отличий в яркости
изображения.
Изготовление
цветных
увеличенных снимков с черно-белых
изображений поверхности Солнца было
одним из новых методов обработки
данных, предложенных учеными, ставив­
шими эксперименты на станции «Скай­
лэб».
Вверху справа. Ч. Конрад занимается
физкультурой на велоэргометре в быто­
вом отсеке орбитального блока станции
«Скайлэб». Снимок сделан в начале лета
1973 г. во время полета орбитальной
космической станции вокруг Земли. По­
ка астронавт нагружает мышцы, авто­
матически измеряются число сокраще­
ний сердца, глубина дыхания и другие
медико-биологические параметры.

435 км была обнаружена серьезная не­
исправность на ее борту. В течение пер­
вых 63 с полета скоростным напором
воздуха оторвало часть противометео­
ритного экрана и одну из двух панелей
солнечных батарей. Хотя комплект аст­
рономических приборов (ATM) нор­
мально отошел от корпуса станции и за­
нял нужное положение, раскрыв панели
собственных четырех солнечных бата­
рей,
вырабатываемая
электрическая
мощность была существенно меньше рас­
четной. Кроме того, возникла угроза
перегрева станции под действием мощ­
ных потоков солнечного излучения.
Суммарная площадь панелей сол­

нечных батарей станции «Скайлэб» со­
ставляла около 730 м2, и на освещенных
участках
траектории
каждая
панель
должна была вырабатывать 10,5 кВт
электрической мощности при темпера­
туре солнечных батарей около 55° С.
Часть этой энергии использовалась для
зарядки никель-кадмиевых аккумулято­
ров, которые обеспечивают электропи­
тание станции на теневых участках ор­
биты постоянным электрическим током
мощностью около 4 кВт при напряжении
в бортовой сети 28 В.
Из-за
срыва
противометеоритного
экрана температура внутри станции на­
чала повышаться, и пока специалисты

Вверху. Ч. Конрад готовится принять
душ в разборной «душевой». Место для
приема душа отделено занавеской ци­
линдрической формы. Во время приема
душа астронавт должен закрывать верх­
нюю крышку, чтобы капли жидкости не
разлетались по всему помещению стан­
ции. Использованная вода из «душевой»
отсасывается вакуумной головкой на
гибком шланге.

решали проблему, каким образом испра­
вить повреждения, в Центре управления
полетом рассчитывали, в каком поло­
жении ориентировать в космическом

159

Первые космические станции

пространстве станцию, чтобы, с одной
стороны, она минимально перегревалась,
а с другой стороны, солнечные батареи
комплекта астрономических приборов
смогли вырабатывать достаточное коли­
чество электроэнергии для обеспечения
работы оборудования внутри станции.
НАСА и ряд промышленных фирм нача­
ли срочные работы по созданию различ­
ных инструментов и теплозащитных эк­
ранов, которые должны были взять с со­
бой на орбиту астронавты и использовать
при ремонте станции.

«Скайлэб-2»
25 мая 1973 г. ровно через 11 дней
после запуска орбитальной космической

160

станции
«Скайлэб»
лифт
доставил
Чарльза Конрада (командир), Джозефа
Кервина (врач-астронавт) и Поля Вейца
(второй пилот) на борт корабля «Апол­
лон». Через 7,5 ч после старта они под­
летели к орбитальной станции, совер­
шили инспекционный облет вокруг нее и
подтвердили, что одна панель солнечной
батареи полностью отсутствует, а вторую
заклинило куском сорванного противо­
метеоритного экрана.
Надев скафандры для выхода в от­
крытый космос, астронавты попытались
раскрыть заклинившуюся панель солнеч­
ной батареи, для чего командир экипажа
Конрад начал проводить маневры отсты­
кованного от орбитальной станции ко-

Вверху. Дж. Лусма, пилот второй экспе­
диции на космическую станцию «Скай­
лэб»,
сфотографирован
во
время
успешного выхода в открытое косми­
ческое пространство с целью установки
экрана типа «полог» для защиты по­
врежденной станции от перегрева под
действием
интенсивного
солнечного
излучения. В прозрачном козырьке шле­
ма скафандра астронавта видно отра­
жение Земли.

рабля «Аполлон» на минимально воз­
можном расстоянии от ее поверхности,
а в это время второй пилот Вейц, кото­
рого подстраховывал Кервин, высунулся

Орбитальная станция
«Скайлэб»
1 Солнцезащитный
экран.
2 Датчики комплекта
астрономических
приборов
ATM.
3 Аккумуляторная ба­
тарея и зарядные устрой­
ства.
4 Система развертыва­
ния панелей солнечных ба­
тарей ATM.
9 Панели солнечных
батарей ATM.
6 Выносная антенна.
7 Панель солнечных
батарей основного блока.
8 Бак с азотом,
9 Баки с кислородом.
10 Резервуары с водой.
11 Хранилища.
12 Помещение для личной
гигиены.

13 Помещение для отдыха,
приготовления и приема
пищи.
14 Помещение для сна.
15 Душевая.
16 Вращающееся кресло.
17 Консоль с регулируе­
мым положением.
18 Решетки пола бытового
отсека.
19 Велоэргометр.
20 Установка для создания
отрицательного давления
на нижнюю половину тела.
21 Бак для отходов.
22 Шары-баллоны со
сжатым азотом системы
управления.
23 Радиатор холодиль­
ной установки.
24 Панель солнечных ба­
тарей (одна панель была
оторвана под действием
скоростного напора возду­

ха при выведении станции
на орбиту).
25 Устройство для развер­
тывания панели солнечных
батарей.
26 Противомикрометео­
ритный экран (был отор­
ван при выведении станции
на орбиту).
27 Система вентиляции.
28 Люк-лаз между основ­
ным блоком станции и
отсеком оборудования.
29
Дискоконическая
антенна.
30 Люк-лаз между при­
чальной конструкцией и
отсеком оборудования.
31 Аккумуляторы.
32 Причальная конструк­
ция.
33 Микроволновый радио­
метр/радиолокаторскаттерометр.

34 Ферма комплекта
ATM.
35
Многодиапазонное
сканирующее устройство.
36 Оборудование при­
чальной конструкции.
37 Боковой стыковочный
узел.
38 Инфракрасный спектро­
метр.
39 Осевой стыковочный
узел.
40 Антенна радиометра
в диапазоне 2000 МГц
(прибор комплекта для ис­
следования природных
ресурсов).
41 Отсек экипажа корабля
«Аполлон».
42 Блок вспомогательных
двигателей.
43 Двигательный отсек
корабля «Аполлон».
44 Сопло маршевого
двигателя.

Основные научные
эксперименты
Комплект астрономи­
ческих приборов ATM —
основной научный инстру­
мент станции «Скайлэб»,
предназначенный для
наблюдений Солнца, распо­
ложен внутри причальной
конструкции. С помощью
телевизионной системы
астронавты могли наблю­
дать изображения Солнца,
которые фиксировались
регистрирующей аппара­
турой телескопа. Панели
управления и дисплеи,
используемые при прове­
дении работ по исследова­
нию природных ресурсов
Земли, также расположены
в причальной конструкции.
Размещенный в стенке
лабораторного отсека не­
большой шлюз позволял

Технические характе­
ристики
(с КК «Аполлон»)
Общая длина 36,1 м.
Рабочий объем с конди­
ционированным воздухом
331,5 м3.

Шлюзовая камера —
фиксированная секция
головного обтекателя
Длина 5,36 м.
Диаметр 3,05 м.
Масса 22 317 кг.
Рабочий объем 17,4 м3.

Основной блок КК
«Аполлон»
Длина 10,4 м.
Диаметр 3,9 м.
Масса 13 380 кг.
Рабочий объем 10,36 м3.

Отсек оборудования
Длина 0,91 м.
Диаметр 6,58 м.
Масса 2040 кг.

Причальная конструкция
Длина 5,67 м.
Диаметр 3,05 м.
Масса 6170 кг.
Рабочий объем 322,8 м3.
Комплект астрономи­
ческих приборов
Длина 4,05 м.
Масса 11 250 кг.

Отсек экипажа
КК «Аполлон»
1 Штырь стыковочного
узла.
2 Оборудование для
посадки.
3 Двигатели управления
по тангажу.
4 Крышка входного люка
для экипажа.
5 Три астронавта в
предстартовом положении.
6 Двигатели управления
по тангажу.
7 Теплозащитный экран
с абляционным покрытием.
8 Двигатели управления
по крену.
9 Бак с водой.
10 Двигатели управления
по рысканию.
11 Пульт управления и
экраны дисплея.

12 Герметичный корпус
из двух листов алюминия
с сотовой арматурой
между ними.
13 Основной посадочный
парашют.
14 Место крепления си­
стемы аварийного спасе­
ния при старте.
Отсек экипажа, во многом
аналогичный соответству­
ющим отсекам кораблей,
использовавшихся при
выполнении программы
«Аполлон», имеет сты­
ковочные туннель и люк,
который может быть от­
крыт после соединения с
причальной конструкцией
орбитальной станции
«Скайлэб».

экипажу выполнять спе­
циальные эксперименты
с выносом в космос дат­
чиков и приборов. Напри­
мер, для изучения излуче­
ния звезд Млечного Пути
была установлена камера
с оптической системой из
флюорида кальция, про­
пускающего ультрафиоле­
товое излучение. Свети­
мость газа в верхней ат­
мосфере Земли определяли
путем обработки фото­
снимков, полученных в
ультрафиолетовом диапа­
зоне спектра с двух раз­
личных позиций внутри
орбитального блока. В
качестве такой позиции
был выбран иллюминатор
помещения для отдыха,
приготовления и приема
пищи. Медицинская аппа­
ратура станции включала
приборы для контроля за

работой сердечно-сосу­
дистой системы астро­
навтов. Небольшое разре­
жение, действовавшее на
нижнюю часть тела астро­
навта в специальной уста­
новке, создавало необхо­
димую нагрузку на сердце
и кровеносные сосуды. На­
блюдения, проведенные
до полета, в Течение полета
и после него, позволили
получить информацию об
адаптации сердечно­
сосудистой системы чело­
века в процессе длитель­
ного космического полета.
В другом эксперименте с
использованием враща­
ющегося кресла (которое
могло быть расположено и
в горизонтальной плоско­

сти) исследовалось влия­
ние невесомости и слабой
искусственно создаваемой
при вращении силы тяже­
сти ня восприимчивость
астронавта, на его двига­
тельные способности,
ориентацию и чувство
равновесия, т. е. изучалась
реакции вестибулярного
аппарата астронавтов.
Эти исследования позво­
ляют выяснить необходи­
мость создания искусствен­
ной силы тяжести для бу­
дущих космических по­
летов. Поскольку в преды­
дущих полетах у астро­
навтов отмечалось некото­
рое расстройство сна, в
этом полете контролирова­
лись продолжительность и

глубина сна, что позволило
врачам подобрать соответ­
ствующие лекарства. В по­
мещении дли отдыха, при­
готовления и приема пищи
площадью 9,29 ма нахо­
дятся обеденный стол,
шкафы и холодильники
с запасами пищи, а также
иллюминатор диаметром
45,7 см. Помещение
для личной гигиены, где
размещены туалет и обо­
рудование для мытья,
имеет площадь 2,79 м3.
Разбрызгиваемые капли
воды из душа направляют­
ся в коллектор потоком
воздуха. Отходы астро­
навты удаляли через шлюз
в большой кислородный
бак, расположенный под
жилым помещением.

Схема стыковки
1 Запуск третьего экипа­
жа со стартового комп­
лекса.
2 Отделение первой сту­
пени ракеты-носителя
S-1B.
3 Выход на промежуточ­
ную орбиту (150X222 км).
4 Отделение основного
блока КК «Аполлон» от
второй ступени ракетыносителя S-4B.
5 Переход основного
блока КК «Аполлон» на
орбиту станции высотой
434 км.
6 Выстраивание по
местной вертикали оси Z
станции, включение огней
причальной конструкции
и дальномерной системы.
7 Ориентация станции
«Скайлэб» в инерциаль­
ной системе координат.
Стыковка станции с
кораблем.

Орбитальный блок
Длина 14,7 м.
Диаметр 6,58 м.
Масса 34 470 кг '.
Рабочий объем 270,4 м3.
1 Включает вес панели
солнечных батарей и про­
тивометеоритного экрана
орбитального блока стан­
ции, который был потерян
во время вывода станции
на орбиту.

Стыковочный узел
1 Приемный конус (при­
чальная конструкция).
2 Защелка на головке
штыря.
3 Тренога со стыковоч­
ным штырем (основной
блок КК «Аполлон»).
4 Стыковочное кольцо с
двенадцатью захватами
(отсек экипажа).
5 Захваты стыковочного
узла.
6 Замок со стопором.
7 Захват, открывающийся
вручную со стороны при­
чальной конструкции.
Стыковка основного
блока КК «Аполлон» со
станцией «Скайлэб» осуще
ствляется путем маневри­
рования и сближения
с причальной конструк­
цией станции с целью
соединения штыря стыко­
вочного узла КК с при­
емным конусом причаль­
ной конструкции. Когда
штырь входит в приемный
конус, он попадает в
замок в вершине конуса.
Три защелки в головке
штыря удерживают
корабль и станцию в со­
стыкованном состоянии.

8 Выстраивание по
местной вертикали оси Z
состыкованной системы
для проведения работ по
исследованию природных
ресурсов Земли.
9 Ориентация в инер­
циальной системе коор­
динат в течение всех
84 сут полета.
10 Станция «Скайлэб»
подготовлена к консерва­
ции. Экипаж переходит в
отсек экипажа.
11 КК расстыковывается
со станцией.
12 Тормозные двигатели
корабля переводят его на
траекторию спуска на
Землю.
13 Разделение отсека
экипажа с двигательным
отсеком.
14 Вход отсека экипажа в
атмосферу. Раскрытие
парашютов, приводнение
в Тихий океан.

Ракеты-носители станции
«Скайлэб»
Слева (с. 164). Двухступен­
чатая ракета-носитель «Сатурн-5», которая вывела на
орбиту станцию «Скайлэб».
Комплект ATM и «крылья»
солнечной батареи разме­
щены под сбрасываемым
головным обтекателем.
Высота ракеты 101,7 м,
максимальный
диаметр
10 м. Стартовая масса
около 2820 т. Ускорения
в беспилотном режиме при
выводе станции 4—4,7g
(g — ускорение свобод­
ного падения у поверхно­
сти Земли). Сборка стан­
ции «Скайлэб» и ракетыносителя «Сатурн-5» была
проведена в корпусе вер­
тикальной сборки в Цент­
ре космических полетов
нм. Кеннеди, а затем
ракета гусеничным тран­
спортером была доставлена
на стартовую позицию 39А.
Левее (с. 163). Ракета-но­
ситель «Сатурн-1 В», кото­
рая доставила астронавтов
на орбиту для стыковки со
станцией «Скайлэб». Вы­
сота ракеты на стартовой
позиции вместе с орби­
тальным блоком КК
«Аполлон» 68,3 м. Старто­
вая масса 590 т. Чтобы
обеспечить вывод полез­
ного груза, тяга каждого
из восьми двигателей
Н-1 первой ступени была
увеличена от 90,7 до 93 тс.

кайлэб» была первой американской
пилотируемой космической станцией.
На станции «Скайлэб» впервые были
созданы условия, наиболее прием­
лемые для жизни человека. Рабочий объем
станции, в котором можно было пере­
двигаться
и
работать,
составлял
около
368 м3. У астронавтов появилась возмож­
ность уединиться. На станции имелись за­
пасы воды, позволяющие периодически при­
нимать душ и удовлетворять другие потреб­
ности личной гигиены. Во время предыду­
щих космических экспедиций астронавты
питались в основном пастами, концентра­
тами и жидкостями, выдавливаемыми из
эластичных туб. На станции «Скайлэб» на­
ходилось около 907 кг пищевых продуктов,
размещенных в одиннадцати контейнерах
для хранения пищи и в пяти холодильни­
ках. Пища была упакована главным обра­
зом в консервные банки с открывающимися
крышками, а чтобы астронавты могли раз­
нообразить меню, на борту станции имелись
также замороженные, обезвоженные и вы­
сушенные продукты. В помещении для при­
готовления и приема пищи имелась электри­
ческая печь для подогрева пищи. Одежда
для членов экипажа станции «Скайлэб» бы­
ла уложена в специальные упаковки, кото­
рые были размещены в запирающихся ящи­
ках в жилых помещениях астронавтов. Сме­
на одежды осуществлялась каждые 28 сут.
Стирка на станции не проводилась. Когда
астронавт менял свою одежду, он бросал
использованные вещи через люк в контей­
нер для сбора отходов — пустой бак, распо­
ложенный под полом жилых помещений.
На борту станции находилось шестьдесят
смен рубашек, шорт и брюк, тридцать пар
спортивных костюмов, пятнадцать пар обу­
ви и перчаток, двести десять пар нательного
белья. Одежда для экстренных случаев хра­
нилась в специальных отделениях для не­
предвиденных обстоятельств. Для экипажа
большой роскошью был туалет и умываль­
ник, или так называемые помещения для
личной гигиены. Здесь в запирающихся
шкафчиках были размещены 55 кусков мы­
ла, 95,2 кг полотенец и около 18 000 ме­
шочков для сбора мочи и фекалий. Одновре­
менно туалетная комната служила медицин­

Станция «Скайлэб». Была
изготовлена на основе тре­
тьей ступени (S-4B) раке­
ты-носителя «Сатурн-5»,
доставившей человека на
Луну. Водородный бак этой
ракеты был переоборудован
в бытовой и лабораторный
отсеки. Размеры последне­
го позволяли астронавтам
совершать внутри станции
тренировочные полеты с
ранцевой установкой для
перемещения а космосе.

ской лабораторией, позволяющей изучать
солевой и водный балансы в организме
астронавтов. Выполненные на борту станции
медицинские эксперименты с использова­
нием специальной аппаратуры расширили
представления о самом человеке, его вос­
приятии земных условий и способности при­
спосабливаться к условиям космического
полета. Прежде всего ученые были заинте­
ресованы в выявлении точных механизмов,
которые
изменяют
характер
протекания
химических процессов в организме челове­
ка в условиях невесомости. Важно также
было изучить способность организма к адап­
тации к обычным условиям после возвра­
щения космонавтов на Землю. Другими за­
дачами, поставленными перед участниками
космических экспедиций на станцию «Скай­
лэб», были: определение качества работы
аппаратуры, разработанной для получения
информации о природных ресурсах Земли;
исследование Солнца с помощью комплекта
солнечных
телескопов
(главная
задача);
изучение технологических процессов в уни­
кальных условиях космического полета —
невесомости и вакууме. Один незапланиро­
ванный эксперимент пришлось включить в
программу
проведения
экспериментов
в
самый последний момент не по воле НАСА,
а по воле судьбы, когда космонавты оказа­
лись
вынужденными
заняться
ремонтом
станции после того, как она получила пов­
реждения при выводе на орбиту под дейст­
вием набегающего потока воздуха. При
этом были унесены одно «крыло» солнеч­
ной батареи орбитального блока станции
и противометеоритный экран, а второе
«крыло» осталось нераскрытым из-за того,
что его заклинило куском металла от отор­
ванного противометеоритного экрана. Не­
смотря на эти трудности, ракеты «Сатурн-1 В»
доставили на поврежденную орбитальную
станцию три экипажа, продолжительность
космических экспедиций которых состави­
ла 28, 59 и 84 сут соответственно, что
превзошло все ожидания. В программу вы­
полненных на станции «Скайлэб» экспери­
ментов было включено также 19 экспери­
ментов, предложенных учащимися. Выпол­
нение программы «Скайлэб» является важ­
ной вехой в освоении космоса.

Трасса посадки корабля
«Союз»
1 Вход в атмосферу.
2 Прекращение радиосвя­
зи с кораблем.
3 Восстановление
радиосвязи с кораблем.
4 Зона посадки.

Спускаемый аппарат
корабля «Союз»
Спускаемый аппарат
полностью герметизирован
и имеет внутри обычный
азотно-кислородный
состав воздуха гри
нормальном атмосферном
давлении. Аппарат имеет
два боковых иллюминатора
и третий иллюминатор с
смотровым устройством.
Снаружи корпус аппарата
покрыт теплозащитным по­
крытием, изнутри — тепло­
изоляцией и декоративными
материалами. Аппарат
приземляется на па­
рашюте. удар о Землю
уменьшается благодаря
срабатыванию тормозного
двигателя вблизи поверх­
ности Земли. На этапе
возвращения экипаж
корабля «Союз» надевает
скафандры.

Посадка пилотируемых
космических аппаратов
в Советском Союзе произ­
водится обычно в эоне се­
вернее Байконура в Ка­
захстане. При возвра­
щении с орбиты, плоскость
которой наклонена к
плоскости экватора под
углом 51,6°, корабль
пролетает над Северной
Африкой, восточной частью
Черного моря и западной
оконечностью Каспий­
ского моря. Для слежения
за спускаемым аппаратом
используются радиолока­
торы и бортовые радио­
маяки, позволяющие
группе поиска быстрее
обнаружить космический
аппарат.

Сравнение станций
«Салют-1» и «Салют-4»
Если станция «Салют-1»
(справа), введенная в
эксплуатацию в 1971 г.,
имела две разнесенные
секции панелей солнечных
батарей, размещенных
подобно «крыльям» в но­
совой и кормовой частях
станции, то на станции
«Салют-4» (правее) была
применена другая компо­
новка: три панели (две
горизонтальные, одна вер­
тикальная) были размеще­
ны в центральной части
станции. Они были закреп­
лены на подшипниках и
поворачивались вслед за
Солнцем по сигналам
«солнечных датчиков». Для
стыковки с кораблями
«Союз» на обеих станциях
имелось по одному сты­
ковочному узлу. Стыковав­
шиеся со станцией
«Салют-4» космические
корабли не имели собствен­
ных солнечных батарей и
в случае необходимости
могли подзаряжать акку­
муляторы своих хими­
ческих батарей от энерге­
тической установки орби­
тальной станции.
Система дозаправки
станции «Салют»
I Компрессор.
2 Клапан, вентиль.
3 Шар-баллон высокого
давления системы вытес­
нения компонентов топ­
лива.
4 Редуктор магистрали
наддува бака.
5 Бак горючего на стан­
ции (1 из 3).
6 Эластичная мембрана
(сильфон).
7 Линия продувки объ­
единенной заправочной ма­
гистрали.
8 Двигатель малой
тяги.
9 Двигатель коррекции
орбиты (маршевый).
10 Линия вакуумирова­
ния объединенной за­
правочной магистрали.
11 Бак горючего на гру­
зовом корабле (1 из 2).

12 Штуцер заправки
шара-баллона высокого
давления.
13 Бак окислителя на
грузовом корабле (1 из 2).
14 Гидроразъемы стыко­
вочного узла.
15 Бак окислителя на
станции (1 из 3).
Станция «Салют-6» имеет
6 баков: 3 бака горючего
и 3 бака окислителя. При
стыковке грузового кораб­
ля к стыковочному узлу
станции со стороны агре­
гатного отсека баки ко­
рабля с горючим и окис­
лителем соединяются с за­
правочными магистралями

двигательной установки
станции. В газовых поло­
стях топливных баков
станции имеется давление
около 20 атм. Поэтому
перед началом заправки
включается компрессор с
двигателем мощностью
1 кВт, питающийся
через преобразователь
постоянного тока от сол­
нечных батарей станции.
Он откачивает азот об­
ратно в шары-баллоны вы­
сокого давления. Затем
окислитель и горючее из
баков грузового корабля,
где оно находится под
давлением 2,5—3 атм, вы­
тесняется в топливные
баки станции азотом под
давлением до 7 атм.

Космическая станция
«Салют-6»
1 Приборно-агрегат­
ный отсек корабля «Союз».
2 Спускаемый аппарат
корабля «Союз».
3 Антенна радиотехни­
ческой системы сближе­
ния.
4 Орбитальный отсек
корабля «Союз».
5 Стыковочный
агрегат.
6 Кронштейн для ТВкамеры вне..(него обзора.
7 Крышка люка-лаза.
8 Панели системы
терморегулирования.
9 Поручни, используемые
при работе в открытом
космосе.
10 ТВ-камера.
11 Пульты центрального
поста.
12 Система управления.
13 Механизм поворота
плоскостей солнечных ба­
тарей.
14 Кресла космонавтов.
15 Бачок с питьевой
водой.
16 Электронный блок.
17 Велоэргометр.
18 Поворотные панели
солнечных батарей.

19 Спальное место
космонавта.
20 Шлюзовая камера для
удаления контейнеров
с отходами.
21 Запасы продуктов
питания.
22 Противопыльный
фильтр.
23 Средства личной
гигиены.
24 Агрегаты пневмо­
гидравлической системы
двигательной установки.
25 Поручень, исполь­
зуемый при работе в
открытом космосе.
26 Сопла двигателей
ориентации и стабили­
зации.
27 Антенна радиотехни­
ческой системы сближе­
ния.
28 Крышка люка-лаза.
29 Запасы топлива,
кислорода, воды и пищи.
30 Двигательная
установка.
31 Приборно-агрегатный
отсек корабля «Прогресс».
32 Визуальная стыковоч­
ная мишень.

33 Стыковочный агрегат
корабля «Прогресс» и
станции «Салют».
34 Корректирующий
двигатель.
35 Сопла двигателей
ориентации и стабилиза­
ции.
36 Топливный бак.
37 Запасы воды.
38 Контейнеры для
отходов.
39 Поручни, исполь­
зуемые при работе в
открытом космосе.
40 Отсек научной
аппаратуры (телескоп
БСТ-1М, прибор
с охлаждаемыми до крио­
генной температуры
приемниками излучения,
объектив с 12-кратным
увеличением).
41 Узел крепления
головного обтекателя.
42 Бегущая дорожка.
43 Многозональный
фотоаппарат МКФ-6М.

Два стыковочных узла
спереди и сзади.
Три панели солнечных
батарей каждая пло­
щадью 20 м2.
Корректирующий дви­
гатель тягой 300 кгс.

44 Прибор для измерения
массы тела космонавта
в невесомости.
45 Вакуумная емкость.
46 Цилиндрические
емкости с кислородом.
47 Крышка люка-лаза.
48 Место для хранения
скафандра.
49 Шары-баллоны со
сжатым воздухом.
50 Переходный отсек
станции.
51 Люк для выхода в
космос.
52 Пульт для регулиро­
вания положения люка.

53 Виэир-ориентатор.
54 Штырь стыковочного
узла корабля «Союз».
55 Орбитальный отсек
корабля «Союз».
56 Антенна радиотехни­
ческой системы сбли­
жения.
57 Спускаемый аппарат
корабля «Союз».
58 Двигатели ориента­
ции.
59 Приборно-агрегатный
отсек корабля «Союз».
60 Двигательная уста­
новка.
61 Визир-ориентатор.
62 Устройство для фикса­
ции положения кресла
космонавта.

63 Электронные блоки.
64 Теплозащитное по­
крытие.
65 Приемник отходов.
66 Кресла космонавтов.
67 Виэир-ориентатор.
68 Приборные панели.
69 Люк стыковочного
агрегата.
70 Контейнер с основным
парашютом.
Орбитальная научная стан­
ция «Салют-6» прекрасно
служила Советскому Союзу
свыше четырех лет, и
убежденность советских
специалистов в целесо­
образности проведения
программы исследования
космоса с помощью дол­
говременных обитаемых
орбитальных станций была

подтверждена запуском
в ноябре 1980 г. тран­
спортного корабля «Союз
Т-3», пилотируемого кос­
монавтами Леонидом
Кизимом (командир), Оле­
гом Макаровым (бортин­
женер) и Геннадием
Стрекаловым (космонавтисследователь) . Стыковка
со станцией «Салют-6»
была осуществлена 28 но­
ября 1980 г. Одной из
задач экспедиции были
ремонтно-профилакти­
ческие работы на борту
станции, включающие

ремонт общей гидравличе­
ской системы, замену
группы насосов системы
терморегулирования стан­
ции, замену блоков теле­
метрии, а также настрой­
ку временнбго устройства
в системе управления;
дозаправку топливом дви­
гательной установки
станции и подзарядку ак­
кумуляторов. Для этих
целей были изготовлены
и привезены космонавтами
с собой специальные ин­
струменты. Экипаж также

использовал двигательную
установку пристыко­
ванного грузового корабля
«Прогресс-11» для подня­
тия орбиты орбитального
комплекса.

Технические характе­
ристики
«Салют-6»
Полная длина около 15 м.
Длина с двумя пристыко­
ванными кораблями
«Союз» около 29 м.
Диаметр отсеков (от носа
к корме) 2, 2,9, 4,15 м.
Масса без пристыкован­
ных транспортных ко­
раблей 18,9 т.
Масса научной аппарату­
ры 1,5 т.

«Прогресс»
Длина от штыря сты­
ковочного узла до
кормы 7,94 м.
Длина от плоскости сты­
ковочного узла до
кормы 6,98 м.
Максимальный диаметр
2,72 м.
Диаметр грузового от­
сека 2,20 м.
Стартовая масса корабля
около 7 т.
Масса полезного груза
2300 кг, включая 1000 кг
топлива для заправки топ­
ливных баков станции
«Салют».
Герметизированный
грузовой отсек: объем
6,6 м3, давление 1 атм,
температура 3—30°С.
Длительность автономного
полета 3—4 сут.

Длительность полета в
пристыкованном к стан­
ции состоянии более
30 сут.
Параметры орбиты: высота
200—350 км, навлокение
51,6°.
Маневры причалявания
осуществляются ^двига­
телями тягой 10 кгс и
8 двигателями тягой 1кгс.
«Союз»
Длина 7,94 м.
Максимальный диаметр
2,72 м.
Внутренний объем спускае­
мого аппарата 3,8 м’.
Стартовая масса корабля
6,8 т.
Масса спускаемого
аппарата 2,8 т.
Скорость при посадке
после срабатывания
тормозной установки
3—4 м/с.
Параметры орбиты:
высота 200—350 км,
наклонение 51,6е.
Длительность автономного
полета 3 сут.
Длительность палета в
пристыкованном к орби­
тальной станции состоя­
нии 90 сут.

Ракеты-носители
Слева. Ракета-носитель
корабля «Союз» (А-2) бы­
ла создана на базе се­
мейства ракет, с помощью
которых были выведены на
орбиту первый спутник,
корабли «Восток» и «Вос­
ход». В первой и второй
ступенях ракеты-носителя
используется центральный
маршевый двигатель, а в
первой ступени — допол­
нительно связка из четы­
рех бустерных двигателей.
Все эти двигатели разви­
вают приведенную к уров­
ню моря тягу 426 тс.
Во время подъема ракеты
работает 32 двигателя
(20 основных и 12 управ­
ляющих). На последней
ступени ракеты-носителя
корабля «Союз», имеющей
длину 8 м и диаметр 2,6 м,
установлен работающий в
вакууме двигатель с тягой
30 тс. В качестве топлива
во всех ступенях исполь­
зуются жидкий кислород и
керосин. Чтобы оторвать
ракету от стартового
стола, одновременно рабо­
тают маршевый двигатель
и четыре бустерных
двигателя, которые выклю­
чаются через 120 с, затем
верхняя ступень ракетыносителя отделяется и
выводит космический
корабль на околоземную
орбиту. Отсечка двигателя
последней ступени проис­
ходит на 530 с после
старта.
Левее. Ракета-носитель
D-1. Этот тяжелый носи­
тель создан на базе раке­
ты-носителя, с помощью
которой были выведены
на орбиту непилотируемые
космические лабора­
тории «Протон-1, -2, -3»
массой по 12,2 т каждая,
предназначенные для ис­
следования потоков высо­
коэнергетических частиц,
и которая в 3 раза мощнее
ракеты- носителя корабля
«Восток». Связка из 6
бустерных двигателей
вместе с центральным
маршевым двигателем
осуществляет подъем раке­
ты. Та же ракета с новой
верхней ступенью вывела
на орбиту 17-тонную авто­
матическую космическую
станцию «Протон-4».
Ракета-носитель, с по­
мощью которой осущест­
влен запуск станции «Са­
лют», является модифика­
цией этой ракеты-носителя.
Используемые в первой
ступени бустерные дви­
гатели работают при
высоком давлении, обес­
печивая очень высокие
двигательные характе­
ристики.

начала 80-х годов, запустив на око­
лоземную орбиту серию орбитальных
научных станций «Салют», Советкий Союз стал бесспорным лидером
по продолжительности пилотируемых кос­
мических полетов. Для смены экипажей к
стыковочному узлу на переходном отсеке
первых орбитальных научных станций массой
около 18,5 т пристыковывались транспорт­
ные космические корабли «Союз». С выводом
на орбиту в сентябре 1977 г. новой орбиталь­
ной научной станции «Салют-6» программа
проводимых исследований стала еще более
впечатляющей. Новая станция имела два
стыковочных узла, а ее двигательная уста­
новка была скомпонована таким образом,
чтобы можно было производить заправку
топливом,
доставляемым
автоматическими
грузовыми транспортными кораблями «Про­
гресс», которые пристыковывались ко второ­
му стыковочному узлу станции со стороны
агрегатного отсека. Грузовые космические ко­
рабли доставляли баллоны с воздухом, про­
довольствие, воду и другие расходуемые ма­
териалы, новое научное оборудование. В
отличие от американской орбитальной стан­
ции «Скайлэб» на советской станции «Са­
лют-6» имелась объединенная двигательная
установка многократного использования, с
помощью которой можно было переводить
станцию на более высокую орбиту с целью
компенсации ее снижения из-за аэродина­
мического сопротивления атмосферы, а так­
же осуществлять операции ориентации стан­
ции в пространстве с целью подготовки к
стыковке со следующим транспортным ко­
раблем. Если двигатель станции «Салют-6»
не мог быть использован (например, при
полностью израсходованном топливе в од­
ном из баков), можно было использовать
двигатели
пристыкованного
транспортного
корабля. Регулярные полеты автоматиче­
ских грузовых кораблей «Прогресс», попол­
няющих запасы на борту станции, позво­
ляют советским космонавтам устанавливать
все новые рекорды длительности пребыва­
ния в космическом полете. Один из вете­
ранов,
летчик-космонавт
СССР
Валерий
Рюмин, участвовал в работе двух экспеди­
ций на борту орбитальной научной стан­
ции «Салют-6» продолжительностью 175 и
185 сут. Рюмин также выполнил космиче­
ский полет на борту корабля «Союэ-25».
Полное время его пребывания в космосе
за три экспедиции составило 361 сут —
больше
продолжительности
перелета
на
Марс. Создание новой надежной космиче­
ской техники позволило Советскому Союзу
осуществить также серию исключительно
успешных полетов международных экипа­
жей по программе «Интеркосмос». В этих
полетах вместе с советскими космонавта­
ми участвовали их коллеги из Чехословакии,
Польши, Германской Демократической Рес­
публики, Болгарии, Венгрии, Вьетнама, Ку­
бы, Монголии, Румынии, Франции.

Первые космические станции
из люка, держа в руках специальные
закрепленные на длинной ручке ножни­
цы. Несмотря на все героические усилия
экипажа, раскрыть заклинившуюся па­
нель им не удалось — она не двигалась.
Затем начались другие неприятности.
Новые попытки пристыковаться к стан­
ции «Скайлэб» закончились неудачей.
Тогда астронавты вынуждены были
вновь одеть скафандры и, выйдя в кос­
мос, выяснить причину неполадок в сты­
ковочном устройстве. Для устранения
этой неисправности астронавты куском
кабеля зашунтировали переключатели
электродвигателей стыковочного узла.
Проведя после этого стыковку, астронав­
ты первую ночь провели на борту ко­
рабля «Аполлон». На следующий день,
предварительно одев защитные дыха­
тельные маски, на случай если из-за
перегрева конструкции станции из ме­
таллических и пластиковых материалов
выделились токсичные газы, астронавты
осторожно проникли внутрь станции
«Скайлэб». Однако условия там оказа­
лись некомфортными, но терпимыми.
Одной из первых операций экипажа
был вынос в космос через шлюз для на­
учных приборов защищающего от сол­
нечного излучения экрана типа «зонт»,
который они затем развернули на пере­
греваемой стороне станции. Это позво­
лило несколько снизить температуру
внутри отсеков. Поскольку в помещении
для сна на борту станции было слишком
жарко, астронавты спали внутри при­
чальной конструкции, у которой сохра­
нился теплозащитный экран. Стало воз­
можным даже начать ограниченную
программу экспериментов.
Затем 7 июня после тщательной под­
готовки Конрад и Кервин провели 3,5 ч
в открытом космосе, продолжив работы
по раскрытию заклинившейся панели
солнечной батареи. Сначала Конрад по­
пытался удалить оторванный от противо­
метеоритного экрана кусок металла, ме­
шающий раскрыться одному из лучей
каркаса, с помощью мощных ножниц,
закрепленных на длинной (7,6 м) ручке,
но это успеха не принесло. Он был вы­
нужден проползти по наружной обшивке
станции поближе к месту аварии и уже
там использовал ножницы. Кервин с
помощью длинного фала подстраховывал
его, находясь на верху орбитального
блока.
Прикрепив к заклинившемуся лучу
каркаса трос длиной 9 м, Конрад отод­
винулся на безопасное расстояние и
встал так, чтобы использовать свое плечо
в качестве рычага. Каркас наконец сдви­
нулся, и панель солнечной батареи рас­
крылась, но из-за действия некомпенси­

рованного момента сил оба космонавта
отлетели от станции. Устранив снаружи
станции еще ряд неисправностей, коман­
да «космических рабочих» в приподня­
том настроении вернулась внутрь стан­
ции «Скайлэб». После раскрытия панели
началась зарядка восьми аккумулятор­
ных батарей, находящихся внутри стан­
ции.
Этой дополнительной электрической
мощности уже было достаточно, чтобы
вернуться к первоначально задуманной
программе полета. Астронавты в течение
82 ч с помощью телескопов станции
«Скайлэб» наблюдали Солнце и доста­
вили на Землю несколько коробок с от­
снятой с помощью комплекта астроно­
мических приборов кинопленкой, сфото­
графировали 10,355 млн. кв. км земной
поверхности. Медико-биологических эк­
спериментов было выполнено даже боль­
ше, чем запланировано. Результаты про­
веденных исследований позволили с уве­
ренностью в успехе ставить задачу более
длительного космического полета. Аст­
ронавты вернулись на Землю 22 июня
1973 г. после завершения космической
экспедиции, продолжавшейся 28 сут.

ОСНОВНЫЕ
ЭКСПЕРИМЕНТЫ
НА СТАНЦИИ «СКАЙЛЭБ»
ЭКСПЕРИ­
МЕНТ
Наблюдения
в полосе
Н-альфа
S009
SO19
SO20
SO52
S054
S055
S056
S073
S082A
S082B
S149
S150
S183
S201

Устройство для сбора и
обработки отходов
При создании устройств
для сбора жидких и твер­
дых продуктов жизнедея­
тельности экипажа стан­
ции «Скайлэб» и их по­
следующего анализа на
Земле конструкторам
НАСА пришлось решать
специфические пробле­
мы. Астронавты пользова­
лись этим устройством в
сидячем положении, будучи
прикрепленными к нему
накладным ремнем. Моче­
испускание стоя также
было возможно благодаря
фиксаторам положения
ног. Для сбора фекалий
в отсасывающий трубо­
провод устанавливался ме­
шочек. Этот мешочек каж­
дый раз извлекался, его
содержимое взвешивалось,
а затем подвергалось ва­
куумной сушке. Оставшие­
ся твердые компоненты
хранились на борту для
последующего возвращения
на Землю. Три устройства
для сбора мочи (по одно­
му на каждого члена эки­
пажа) предназначались
также для ее хранения
в течение 24 ч, проведения
анализов и отбора проб.
Каждое такое устройство
имело систему охлаждения
мочи и центрифугу для
ее сепарации. Холодиль­
ник для замораживания
мочи был расположен под
устройством для ее сбора.
Он обеспечивал сохране­
ние проб в емкостях по
120 мл в замороженном
состоянии до отправки на
Землю для последующего
анализа. Система венти­
ляции предотвращала рас­
пространение запахов.

ПО

АСТРОНОМИИ

ЦЕЛЬ ЭКСПЕРИМЕНТА

Исследование излучения поверхности
Солнца в полосе Н-альфа в период солпечной активности и вспышек; предва­
рительная классификация размеров об­
ластей вспышек
Измерение потока космического излу­
чения
Регистрация излучения молодых горячих
звезд и галактик в ультрафиолетовой
области спектра
Регистрация
солнечного
излучения
в
ультрафиолетовой и рентгеновских об­
ластях спектра
Получение изображений солнечной ко­
роны на расстоянии 1,5—6 солнечных
радиусов
Регистрация
рентгеновского
излучения
областей
повышенной
активности
и
вспышек Солнца
Регистрация интенсивного ультрафиоле­
тового излучения солнечной хромосфе­
ры и короны
Регистрация
рентгеновского
излучения
дальних областей солнечной короны
Определение интенсивности и поляри­
зации
зодиакального
света,
противо­
сияния и свечения неба
Исследование
структуры излучения
ближней области солнечной короны
Получение
ультрафиолетовых
спектров
излучения различных участков короны
и хромосферы
Определение массы, скорости движения
и
химического
состава
космической
пыли
Картирование галактических источников
рентгеновского излучения
Получение панорамы небесной сферы в
ультрафиолетовых лучах
Исследование кометы Когоутека

Сборник фекалий и мочи
I Вентилятор.
2 Фиксаторы положения
астронавта.
3 Приемник фекалий.
4 Приемник мочи (два
положения).
5 Индикатор заполнения
приемника.
6 Сепаратор мочи.
7 Вентиль воздушного
потока.
8 Фиксатор положения
пружинного выталкивателя
приемника мочи.
9 Устройство для сбора
и обработки мочи (по од­
ному на каждого члена
экипажа).
10 Регулируемое крепле­
ние ног астронавта.
11 Фиксатор положения
ног.
12 Сборник фекалий и
мочи.
13 Переключатели поло­
жений вентиляторсепаратор.
14 Фильтр приемника
фекалий.

Поток воздуха фильтровал­
ся, после чего снова на­
правлялся в помещения
станции.

169

Первые космические станции
«Скайлэб-3»
Второй экипаж станции «Скайлэб» —
Алан Бин (командир), Джек Лусма
(второй пилот) и Оуэн Герриот (научный
работник-астронавт),
стартовавший
с
мыса Канаверал 28 июля 1973 г., выпол­
нил штатные операции сближения и сты­
ковки с орбитальной космической стан­
цией «Скайлэб», где их ждала новая
неприятность. В двух из четырех свя­
зок вспомогательных двигателей основ­
ного блока корабля «Аполлон» была об­
наружена утечка горючего, что могло по­
мешать благополучному возвращению
астронавтов на Землю. В связи с этим не­
предвиденным обстоятельством НАСА
немедленно стало разрабатывать план
отправки на станцию «Скайлэб» в случае
необходимости
экспедиции
спасения.
На первом этапе развития пилотиру­
емых полетов в каждой космической
программе предусматривался запасной
космический корабль, аналогичный тому,
на котором астронавты отправляются в
космос и возвращаются на Землю. Этот
запасной космический корабль можно
использовать для экспедиции спасения.
Два астронавта могли на модифициро­
ванном основном блоке корабля «Апол­
лон» отправиться на станцию «Скайлэб»
и забрать оттуда трех астронавтов.
Запланированная на 5 сентября эк­
спедиция спасения, в которой должны
были участвовать астронавты Вэнс Бранд
и д-р Дон Линд, не состоялась, так как
утечка топлива оказалась не столь опас­
ной, как это показалось вначале.
Вторая
экспедиция
на
станции
«Скайлэб» тем временем продолжала
эксперименты по биологии, космической
медицине, физике Солнца, астрофизике,
наблюдению Земли и технологические
эксперименты. 7 августа астронавты со­
вершили выход в открытый космос,
чтобы с помощью двух штанг развернуть
поверх установленного первой экспеди­
цией теплозащитного экрана типа «зонт»
новый экран типа «полог», который дол­
жен был обеспечить лучшую изоляцию
корпуса станции от солнечного излу­
чения. Они также заменили кассету с
пленкой в комплекте астрономических
приборов (ATM).
Позднее два астронавта опять долж­
ны были выйти в открытый космос для
подключения
кабеля,
соединяющего
блок взятых ими с собой запасных гиро­
скопов с цифровой вычислительной ма­
шиной. Эта операция позволила испра­
вить серьезное повреждение, которое
было обнаружено в системе ориентации
станции «Скайлэб». Однако все эти не­
поладки не помешали экипажу полно­
стью выполнить намеченную программу
полета. После 59-суточного пребывания
в космосе экипаж второй экспедиции

170

25 сентября 1973 г. благополучно вер­
нулся на Землю.

«Скайлэб-4»
Третья, заключительная экспедиция
на станцию «Скайлэб», которая была
отправлена в космос с мыса Канаве­
рал 16 ноября 1973 г., как и предполага­
лось, побила все предыдущие рекорды.
Астронавты Джеральд Карр (командир),
д-р Эдвард Гибсон (научный работникастронавт) и Уильям Поуг (второй пи­
лот) на проведение важных медицинских
экспериментов затратили больше вре­
мени, чем все их предшественники. Они
выполнили массу физических упражне­
ний на имевшемся на станции велоэрго­
метре, занимались бегом на месте. Не­
смотря на то что третий экипаж стан­
ции «Скайлэб» провел на ее борту гораз­
до больше времени (84 сут), чем пре­
дыдущие экипажи, после возвращения на
Землю они находились в лучшем физи­
ческом состоянии, чем их предшествен­
ники, и гораздо быстрее адаптировались
к условиям земного тяготения. В неве­
сомости рост астронавтов увеличился

примерно на 3 см, однако после возвра­
щения на Землю он вернулся в норму.
В невесомости увеличились также рас­
стояния между позвонками позвоноч­
ника (однако в условиях земного тяго­
тения эти расстояния восстановились) и
наблюдался отток жидкости от нижних
конечностей к верхним.
Во время этой экспедиции члены
экипажа космической станции наблю­
дали и фотографировали комету Когоу­
тека при ее движении вокруг Солнца.
Они сообщили, что свечение кометы,
подобно свечению пламени, содержит
желтый и оранжевый цвета, но преобла­
дает желтый цвет. Как и предыдущие
экипажи, астронавты третьей экспеди­
ции посещения посвятили немало време­
ни наблюдениям Земли — «голубой пла­
неты», потому что основной цвет Земли
при наблюдении из космоса — голубой.
Эти наблюдения проводились с целью
выбора приборов для проведения съемки
земной поверхности в различных усло­
виях. Всего на борту космической стан­
ции было получено около 40 286 кадров
на кино- и фотопленках, содержавших

Первые космические станции
Слева. Астронавты третьей экспеди­
ции на станцию «Скайлэб» У. Поуг
и Дж. Карр загружают мешки с отхо­
дами в люк для отходов в орбитальном
блоке станции. Поуг приготовился к
прыжку на крышку люка, чтобы про­
толкнуть в отсек для отходов находя­
щийся в люке мешок. Третий мешок сво­
бодно плавает по помещению станции.

Слева. Астронавт второй экспедиции на
станцию «Скайлэб» О. Герриот во вре­
мя выхода в открытый космос к комп­
лекту астрономических приборов. Он
только что установил на одной из па­
нелей солнечных батарей комплекта
астрономических приборов ловушки для
проведения эксперимента S149 по ис­
следованию метеорной эрозии и за­
грязнения поверхности.

богатейшую информацию для специа­
листов сельского хозяйства, лесоводства,
экологии, геологии, географии, метеоро­
логии, гидрологии и океанографии.
Другим важным событием было на­
блюдение за солнечной вспышкой, кото­
рую обнаружил один из астронавтов,
долгие часы наблюдавший солнечную
корону с помощью комплекта астроно­
мических приборов. Это был первый
случай регистрации выброса протуберан­
ца в солнечной короне с момента его
зарождения с помощью мощных выне­
сенных в космос оптических приборов,
и ученые получили возможность в мель­
чайших подробностях изучить происхо­
дящие при этом процессы. Было обнару­
жено интересное явление — преобразо­
вание энергии магнитного поля в тепло­
вую энергию. Если бы удалось разоб­
раться в физических процессах, проте­
кающих при таком преобразовании энер­
гии, то можно было бы найти способ
получения дешевой энергии и на Земле.
Всего астронавты третьей экспедиции
на борту станции «Скайлэб» получили
около 75 000 кадров и фотопластинок

в рентгеновском, ультрафиолетовом и
видимом диапазонах спектра. За время
выполнения всей программы «Скайлэб»
было получено 182 842 снимка.
Именно Солнце в конце концов яви­
лось причиной срыва планов предот­
вращения неконтролируемого снижения
станции в атмосфере Земли. Предпо­
лагалось, что после того, как в 1974 г.
орбитальную станцию «Скайлэб» поки­
нет последний экипаж, она продолжит
движение по круговой орбите вокруг
Земли до начала 1980 г. или дольше.
Существовали планы запуска к орби­
тальной станции одного из транспорт­
ных космических кораблей многоразо­
вого использования «Спейс Шаттл»
с экипажем на борту. Предполагалось,
что «Спейс Шаттл» доставит к станции
небольшое
автоматическое
устройст­
во — робот-«телеоператор», представля­
ющий собой дистанционно управляемый
разгонный блок с собственными двига­
тельной установкой, стыковочным узлом
и системой телевизионного управления.
Находящиеся на борту «Шаттла» астро­
навты, дистанционно управляя роботом,

с информацией об излучении Солнца
состыкуют его со станцией. Пристыко­
ванный робот получит затем команду
на включение его главной двигательной
установки,
чтобы поднять станцию
«Скайлэб» на высокую, безопасную ор­
биту или, наоборот, чтобы сообщить
импульс тяги в противоположном на­
правлении для осуществления ее паде­
ния в Тихий океан.
Как выяснилось, однако, выполнен­
ные ранее оценки времени существо­
вания станции на орбите оказались
слишком завышенными, и все надежды
на операцию по ее спасению рухнули.
Повышение солнечной активности в
1978—1979 гг. вызвало расширение зем­
ной атмосферы, что в сочетании с труд­
ностями ориентации станции в прост­
ранстве в положении, при котором вели­
чина аэродинамического сопротивления
минимальна, приблизило конец ее су­
ществования. В апреле 1979 г. специ­
алисты противовоздушной обороны Се­
верной Америки, отвечающие в США за
обнаружение и слежение за всеми кос­
мическими аппаратами и спутниками на
орбитах, предсказали, что станция вой­
дет в плотные слои атмосферы Земли
между 11 июня и 1 июля.
Хотя более 70% траектории движе­
ния станции «Скайлэб» проходило над
поверхностью морей и океанов, ее об­
ломки могли упасть в любую точку меж­
ду 50° с. ш. и 50° ю. ш. В случае возмож­
ного падения обломков станции на
иностранную территорию США объяви­
ли о готовности предоставить любую
необходимую помощь такому государст­
ву. Дж. Ф. Ярдли, заместитель дирек­
тора НАСА по космическим транспорт­
ным системам, сообщил, что масса нахо­
дящейся на орбите космической стан­
ции составляет около 71 т, и на Землю
возможно падение крупных обломков.
Когда станция входит в плотные слои
атмосферы, она начинает беспорядочно
кувыркаться, и из-за трения о воздух
конструкция ее разогревается и разва­
ливается на части. Область возможного
падения станции, по оценкам, занимала
территорию длиной около 6400 км и
шириной 160 км (по 80 км в обе стороны
от проекции траектории движения стан-

171

Первые космические станции
ции на поверхность Земли). Предпола­
галось, что станция может развалиться
на 400-500 обломков, от небольших ку­
сков до обломков в несколько сотен ки­
лограммов, большинство из которых бу­
дут представлять собой оплавленные
куски обшивки станции.

Вход станции «Скайлэб»
в атмосферу
Станция вошла в плотные слои ат­
мосферы 11 июля 1979 г. Несколько
раньше в НАСА было принято решение
сориентировать станцию в космическом
пространстве таким образом, чтобы уве­
личить аэродинамическое торможение и
ускорить падение станции на Землю.
Однако, когда стало ясно, что станция
может упасть на Северную Америку,
было принято решение уменьшить силу
аэродинамического сопротивления, для
чего были включены имеющиеся на борту
двигатели системы стабилизации, рабо­
тающие на сжатом азоте, и станция
была приведена в режим кувыркания.
Команда на включение двигателей была
выдана в 2 ч 45 мин по хьюстонскому
времени. Предполагалось, что это прод­
лит время жизни станции еще на 30 мин
и ее снижение произойдет над южной
частью Атлантического или Индийского
океанов.
Множество обломков действительно
упало в Индийский океан, но раскален­
ные части станции пролетели над побе­
режьем Австралии в районе г. Эсперанса
и упали недалеко от г. Балладонии, рас­
положенного в 160 км от побережья.
Довольно много обломков было подоб­
рано на дальней оконечности Австралии,
а один большой обломок цилиндрической
формы длиной 1,8 м, диаметром около
0,9 м и весом в полтонны был найден
на ферме около г. Роллина, в 885 км вос­
точнее г. Перт. К счастью, падение этого
обломка не причинило никакого ущерба
ни людям, ни строениям. Так закончился
34 981-й виток вокруг Земли космичес­
кой станции «Скайлэб».
Специалисты НАСА установили, что
при возвращении на Землю конструкция
космической станции «Скайлэб» не до­
стигла расчетных тепловых нагрузок.
Станция начала разваливаться на части
на высоте на 16 км ниже расчетной,
размер «следа», или площади распреде­
ления отдельных кусков станции по по­
верхности Земли, также оказался мень­
ше, чем это следовало из оценок:
64 км в ширину и 3860 км в длину.
Даже через несколько месяцев после
падения станции местные жители мало­
населенной части Западной Австралии
продолжали сообщать о находках облом­
ков станции. Один местный журналист,
охотясь за остатками станции, обнару­

172

жил недалеко от Балладонии большой
кусок алюминия массой около 80 кг.
Другой важной «находкой» были два
сферических бака из титана, содержа­
щие внутри азот. Они были найдены
недалеко от г. Роллина в районе, где
ранее были подобраны два кислородных
бака. По-видимому, зона падения облом­
ков станции «Скайлэб» была ограничена
координатами 26° ю. ш. и 131° в. д. и
находилась на расстоянии около 800 км
на северо-восток от Роллина.

Орбитальные научные станции
«Салют»
В Советском Союзе работы по прог­
рамме орбитальных космических стан­
ций начались в конце 60-х годов с экспе­
риментов по отработке техники сближе­
ния и стыковки транспортных кораблей
типа «Союз».
19 апреля 1971 г. на орбиту была
выведена первая в мире долговремен­
ная орбитальная научная космическая
станция «Салют-1». 23 апреля 1971 г. с
космодрома Байконур стартовал транс­
портный корабль «Союз-10» с космонав­
тами — командиром корабля полковни­
ком Владимиром Шаталовым, бортин­
женером Алексеем Елисеевым и инжеВертикальное спальное
место
1 Место для хранения
сложенного
спального
мешка.
2 Каркас для крепления
спального мешка.
3 Ящик для личных вещей.
4 Спальный мешок.
5 Перегородка спального
помещения.
6 Ящик для обуви с тре­
угольными выступами на
подметках (чтобы фикси­
ровать положение ног на
решетчатом полу).
7 Отделение с контейнером
для мусора.
8 Отделение с мешками
для отходов.
9 Отделение для хранения
одежды.
Для астронавта, напря­
женно работающего в те­
чение длительной космиче­
ской экспедиции, необ­
ходим ежесуточный
крепкий сон. Поскольку
на борту орбитальной стан­
ции нет понятия «низ» или
«верх», там можно спать
и в вертикальном положе­
нии, не испытывая при
этом дискомфорта. Каж­
дый член экипажа распо­
лагал индивидуальным
помещением, где можно
было уединиться и изоли­
роваться от света и шума.
Там имелись спальный ме­
шок, стойка с отделениями
для хранения различных
предметов и поворотный
светильник под потолком.
Спальный мешок сохранял
тепло человеческого тела
и позволял принимать
любую удобную для сна
позу. Каркас со спальным
мешком для жесткости
крепился к полу и под
потолком помещения.
Астронавт забирался в ме­
шок через вырез в области
горловины. В мешке име­
лись также прорези для
рук. Через каждые

14 сут спальный мешок
заменялся новым, однако
отдельные спальные
принадлежности, например
подушку или одеяло,
по усмотрению астронав­
тов можно было менять
значительно чаще.

нером-испытателем Николаем Рукавиш­
никовым на борту, перед которыми была
поставлена задача испытать в космосе
новую конструкцию стыковочного узла.
Были выполнены операции по маневри­
рованию, сближению, причаливанию к
станции «Салют», стыковке и расстыков­
ке. Полет в состыкованном состоянии
продолжался 5 ч 30 мин. В этот период
проводилась проверка бортовых систем,
оценивались динамические характери­
стики космического комплекса. Вы­
полнив намеченные эксперименты, эки­
паж произвел расстыковку и отвел ко­
рабль от станции.
После этого короткого визита орби­
тальная научная станция «Салют-1» в
течение полутора месяцев продолжала
полет по околоземной орбите в автома­
тическом режиме под наблюдением со­
ветского Центра управления полетами.
Затем 6 июня стартовал транспортный
корабль «Союз-11» с новым экипажем
на борту — командиром корабля подпол­
ковником Георгием Добровольским, борт­
инженером Владиславом Волковым и
инженером-испытателем Виктором Па­
цаевым. После проведения в автома­
тическом режиме необходимых маневров
по сближению корабля и станции на ор-

Первые космические станции
Слева. Космонавты Г. Добровольский,
В. Пацаев и В. Волков во время трени­
ровочных занятий перед полетом в
1971 г. на космическом корабле «Со­
юз-11». После успешного выполнения
сложной программы научных исследова­
ний и экспериментов на борту орбиталь­
ной научной станции «Салют-1» при
возвращении на Землю космонавты по­
гибли из-за разгерметизации в вакууме
спускаемого аппарата.

бите экипаж с расстояния 100 м осу­
ществил операции по сближению и при­
чаливанию вручную. При стыковке были
автоматически соединены электрические
цепи и гидравлические коммуникации
транспортного корабля «Союз-11» и
станции. После выравнивания давления
в корабле и станции космонавты откры­
ли крышки герметичного люка и вошли
в помещение станции. Очень важный
элемент — стыковочный узел — имел
практически новую конструкцию. Он
обеспечивал не только более жесткое
«стягивание» двух космических аппара­
тов после стыковки, но и более эффек­
тивную герметизацию. Станция состоит
из трех основных отсеков — переход­
ного, рабочего и агрегатного. Вдоль про­
дольной оси станции в направлении от
стыковочного узла расположены пере­
ходный отсек в виде конуса и короткого
цилиндра диаметром 2 м, за ним следует
рабочий отсек, состоящий из двух ци­
линдров диаметром 2,9 и 4,15 м, соеди­
ненных между собой, и наконец агрегат­
ный отсек в виде цилиндра диаметром
2,2 м. В последнем отсеке расположен
ракетный двигатель.
Д-р технических наук К. П. Феоктис­
тов, конструктор космических кораблей
и летчик-космонавт СССР, так описы­
вает устройство орбитальной научной
станции. Поднявшись на борт станции,
космонавты попадают в переходный
отсек, где установлена часть астрофи­
зической аппаратуры и пульты управ­
ления. Переходный отсек связан герме­
тически закрывающимся люком с рабо­
чим отсеком станции. В передней части
этого отсека имеется центральный пост
с двумя рабочими креслами космонав­
тов, на которых они располагаются
лицом к люку. Перед ними пульты
управления и приборные доски, по обе
стороны — приборы управления и ко­

мандно-сигнальные
устройства
такого
же типа, как и на борту пилотируемого
транспортного корабля «Союз». В отсеке
оборудованы пост для астрофизических
исследований, пост по изучению окру­
жающей космической среды, два рабочих
места для проведения научных экспери­
ментов. Слева и справа от рабочих мест
космонавтов размещены бортовое обору­
дование,
регенерационные
установки,
вентиляторы и поглотители углекислоты,
за ними — аппаратура для проведения
медико-биологических исследований и в
конце отсека основное бортовое обо­
рудование станции.
Полная длина орбитального комп­
лекса «Салют-1» — «Союз» 21,4 м; масса
орбитального комплекса более 25 т.
Феоктистов, в частности, особо под­
черкнул необходимость совершенство­
вания аппаратуры для астрономичес­
ких исследований и проведения работ
в интересах народного хозяйства. Он от­
метил, что «Салют-1» — это большая
орбитальная научная станция, оснащен­
«Салют-1»
С целью выяснения воз­
можности человека рабо­
тать в космосе длитель­
ное время в Советском
Союзе была разработана
серия орбитальных науч­
ных станций «Салют».
Конструктивно станция
«Салют-1» состояла из
трех основных отсеков ци­
линдрической формы раз­
личного диаметра. На пе­
реднем торце станции раз­
мещались герметичный

люк-лаз и переходный
отсек, через который
экипаж корабля «Союз»
после стыковки попадал
внутрь станции. После
вывода «Салюта» на орби­
ту раскрывались в виде
«крыльев» секции солнеч­
ных батарей в передней

ная несколькими тоннами аппаратуры
и приборов, включая телескопы, спектро­
метры, электрофотометры и телевизион­
ные установки. За длительное время
работы станции можно считать уста­
новленным, что человек должен отправ­
ляться в космос не столько для прове­
дения большого числа экспериментов,
сколько для выбора целесообразных ме­
тодов проведения исследований на бор­
ту орбитальной научной станции. Кос­
мические орбитальные станции такого
типа, как утверждает Феоктистов, будут
приносить неоценимую помощь в реше­
нии многих земных проблем, включая
предсказание
урожая сельскохозяйст­
венных культур и разведку полезных
ископаемых. Уже сейчас можно про­
вести ряд астрономических исследо­
ваний, и эта часть научной программы
будет в будущем расширяться за счет
проведения измерений в различных об­
ластях спектра.
На борту орбитальной научной стан­
ции «Салют-1» находилась система
звездных телескопов «Орион» — слож­
ная и высокоточная оптическая система
с электронными преобразователями оп­
тического изображения. Один телескоп
и спектрограф были смонтированы сна­
ружи герметичного рабочего отсека
и хвостовой частях стан­
ции. Полная длина станции
около 14,4 м, диаметры
цилиндрических частей от­
секов (от переднего
среза) 2, 2,9, 4,15 и

2,2 м. В последнем отсеке
станции был установлен
корректирующий двига­
тель. На рисунке показана

станция «Салют-1» с при­
стыкованным к ней ко­
раблем «Союз-11». Боль­
шой телескоп с коническим
кожухом в интерьере стан­
ции не показан.

173

Первые космические станции
станции, другой телескоп находился
внутри станции. Проводящий астрономи­
ческие наблюдения космонавт наводил
телескоп на выбранную для исследова­
ния звезду с помощью оптического
визира. Во время фотографирования
звезды положение телескопа фиксиро­
валось. Спектрограммы яркой звезды
Альфы Лиры были получены в двух
различных участках ультрафиолетовой
части спектра.
На станции проводились экспери­
менты по исследованию влияния неве­
сомости на развитие растений, начатые
на борту пилотируемых космических
кораблей «Союз». Ученые-биологи хо­
тели узнать, как будут приспосабливать­
ся к длительному состоянию невесо­
мости растения, которые могут быть
использованы для снабжения будущих
космических станций кислородом и пи­
щей. С этой целью было отобрано не­
сколько видов растений. Лук-крепис был
подходящим объектом для наблюдения
процесса деления клеток в условиях
невесомости;
прочность
выращенных
стеблей льна оказалась даже более высо­
кой, чем можно было ожидать в усло­
виях невесомости. Космонавты также
изучали явление пропадания радиосиг­
налов (из-за высокочастотного электрон­
ного резонанса в передающих антеннах),
продолжали наблюдения земной поверх­

Первые представления
о космических станциях
Удивительно, что многие из намеченных и
выполненных в настоящее время предложе­
ний об освоении космического пространства
зародились в умах пионеров космонавтики.
Например, К. Э. Циолковский полагал, что
создание космической станции должно пред­
шествовать полетам людей на Луну. В России
такие
же
соображения
высказывали
Ю. В. Кондратюк и Ф. А. Цандер, а в Евро­
пе — их современники Герман Оберт, Валь­
тер Гоман, Гвидо фон Пирке и Герман Ноор­
дунг (Ноордунг — псевдоним австрийского
капитана, дипломированного инженера По­
точника). Об этом ученом имеется мало све­
дений, но его также следует отнести к числу
пионеров астронавтики.
Идея создания космической станции
возникла на основе расчетов, которые пока­
зали, что мощности ракет на химическом
топливе недостаточно для полетов к Луне и
планетам. Космическая станция рассматри­
валась как своего рода промежуточная за­
правочная база на околоземной орбите.
Циолковский развил идею дальше, пред­
ложив большие космические станции цилинд­
рической формы, вращающиеся вокруг про­
дольной оси для создания за счет центробеж­
ных сил искусственной силы тяжести. Это
позволило бы обитателям станции свободно
ходить по внутренней поверхности станции.

174

ности и метеорологических явлений над
ней.
Полностью
завершив
обширную
программу научно-технических экспери­
ментов, космонавты перешли в транс­
портный корабль «Союз-11» и рассты­
ковались с орбитальной станцией «Салют-1». Несчастье случилось после того,
как сработали тормозные двигатели и
корабль начал спуск. При отделении ор­
битального отсека корабля «Союз-11»
в
спускаемом
аппарате
неожиданно
открылся клапан для выравнивания дав­
ления (срабатывающий в штатном ре­
жиме на высоте 4 км)' и весь воздух
из спускаемого аппарата вытек в вакуум.
Аппарат произвел нормальную посадку
на раскрывшемся над ним парашюте,
но когда к нему прибыли группы поиска
и был открыт люк спускаемого аппарата,
космонавты были мертвы. Этот трагичес­
кий эпизод в истории советской прог­
раммы освоения космоса показал, что
все еще существует огромный риск при
осуществлении
космических
полетов.
Через 175 сут после запуска Центр уп­
равления полетами дал команду на сра­
батывание тормозных двигателей, стан­
ция «Салют-1» вошла в плотные слои
атмосферы и, не причинив при посадке
никаких неприятностей, упала в Тихий
океан.

Более того, согласно Циолковскому, они смо­
гут гулять среди растений, растущих в своего
рода «космической оранжерее», залитой све­
том и обеспечивающей станцию фруктами
и кислородом. Эти идеи имеют нечто общее
с огромными вращающимися космическими
поселениями, рассматриваемыми в наши дни
проф. О’Нейлом (ст. 19).
На первом этапе развития космонавтики
еще одним сторонником орбитальных полетов
был д-р Вальтер Гоман, архитектор из города
Эссена-на-Руре. В его книге «Достижимость
небесных тел» рассматривались проблемы вы­
бора оптимальных траекторий полетов к дру­
гим планетам с возвращением на Землю.
Гвидо фон Пирке не писал ставших клас­
сическими книг, подобно другим пионерам
космонавтики, но он опубликовал много ста­
тей и очерков по различным вопросам кос­
мического полета. Возможно, его наибольшая
заслуга состояла в том, что он особое внима­
ние обратил на роль космической станции
как трамплина для осуществления межпла­
нетных перелетов. Он выдвинул идею заправ­
ки топливом ракет на космической станции,
расположенной на постоянной околоземной
орбите, перед дальнейшим полетом на Луну.
Хотя и другие авторы рассматривали ана­
логичные схемы полета, фон Пирке разрабо­
тал ее наиболее полно, показав, что при этом
можно значительно уменьшить размеры раке­
ты и начальную тягу.

Вверху. П. Попович, командир тран­
спортного корабля «Союз-14» (справа)
и бортинженер Ю. Артюхин во время
тренировочных занятий в Центре под­
готовки космонавтов им. Гагарина пе­
ред их успешным полетом на станцию
«Салют-3».

Этот австрийский пионер космонавтики
также предлагал использовать «космические
буксиры» для перевозок между орбитами.
В одной из его схем описывается комплекс
из нескольких космических станций, одна
из которых, «внутренняя», имеет круговую

На рисунке художника по­
казана космическая стан­
ция Ноордунга в виде
тора. Предполагалось, что
жилые помещения будут
вращаться вокруг оси стан­
ции для создания искус­
ственной силы тяжести.

Такая конструкция косми­
ческой станции, предло­
женная в 1928 г., стиму­
лировала появление мно­
гих вариантов устройства
больших космических
станций.

Первые космические станции
Слева. В. Климук и В. Севастьянов,
экипаж транспортного корабля «Союз18», заканчивают тренировочные заня­
тия в макете орбитальной научной стан­
ции «Салют-4».

«Салют-2»
3 апреля 1973 г. на околоземную
орбиту была выведена научная станция
«Салют-2», которая функционировала в
непилотируемом режиме до 25 апреля
1973 г. Советские конструкторы рабо­
тали над устранением недостатков, ко­
торые были обнаружены при полете
пилотируемого транспортного корабля
«Союз-11». 27 сентября 1973 г. на орбиту
был
выведен
космический
корабль
«Союз-12» с космонавтами — команди­
ром корабля подполковником Василием

орбиту высотой 760 км, т.е. как раз над верх­
ней границей атмосферы Земли, а другая,
«внешняя»,—
круговую
орбиту
высотой
5000 км. Затем он предложил использовать
и третью станцию, названную им «транзит­
ной» и предназначенную для перелетов меж­
ду первыми двумя станциями. Предполага­
лось, что такие перелеты с людьми или гру­
зами будут осуществляться по замкнутым
траекториям.
Заслуга Ноордунга состоит в том, что
он начал инженерные проработки конструк­
ции космических станций. В 1928 г. он опуб­
ликовал книгу «Проблема путешествия в ми­
ровом пространстве», в которой предлагал
тщательно проработанные устройства раз­
личных систем станции. Ноордунг представ­
лял станцию состоящей из трех частей: кон­
струкции в форме колеса, содержащей жи­
лые помещения; энергоустановки параболи­
ческой формы и обсерватории цилиндриче­
ской формы. Внешний диаметр «колеса» с
жилыми помещениями 50 м, ширина жилой
части конструкции 30 м. Вся конструкция
вращается вокруг центральной оси сим­
метрии, чтобы создать искусственную силу
тяжести.
Конструкция солнечной энергоустанов­
ки содержит два больших вогнутых зерка­
ла, одно параболическое, а другое в форме
кругового жолоба. Эти зеркала должны были
фокусировать солнечное излучение на систе­

Лазаревым и бортинженером Олегом
Макаровым на борту. Полет был завер­
шен 29 сентября 1973 г. С целью повы­
шения безопасности полета конструкция
корабля «Союз» была значительно изме­
нена. Вместо третьего кресла космонавта
было размещено дополнительное обору­
дование
системы
жизнеобеспечения.
Члены экипажа при выведении корабля
на орбиту, при стыковках и спуске стали
надевать скафандры, снимая их в про­
цессе орбитального полета. Другое важ­
ное изменение в конструкции корабля

му труб, по которым течет азот, приводя
во вращение турбины, связанные с генера­
торами постоянного тока, которые будут за­
ряжать аккумуляторные батареи. Последние

В предложенной в 1948 г.
Смитом и Россом кон­
струкции космической
станции центральное
место занимает зеркалоконцентратор диаметром
61 м, фокусирующее сол­
нечное излучение для
преобразования его в
электроэнергию восемью
электротурбогенерато­

рами. Жилые и рабочие
помещения, лаборатории,
рассчитанные на состо­
ящий из инженеров и уче­
ных экипаж станции из
24 человек, находятся за
этим зеркалом. На оси
станции расположены
большие астрономические
телескопы для наблю­
дения звезд.

«Союз» — отказ от панелей собственных
солнечных батарей. С этого времени
пилотируемые
транспортные
корабли
«Союз» снабжаются электроэнергией от
химических
аккумуляторных
батарей,
что ограничивает время автономного
полета корабля двумя с половиной
сутками. После стыковки корабля «Со­
юз» с орбитальной станцией его аккуму­
ляторные батареи могут подзаряжаться
от солнечных батарей станции.
С 18 по 26 декабря 1973 г. был
осуществлен независимый полет косми­
ческого корабля «Союз-13», пилоти­
руемого экипажем в составе командира
корабля Петра Климука и бортинже­
нера
Валентина
Лебедева.
Корабль
был укомплектован приборами, пред­
назначенными для дальнейшего исполь­
зования на борту космических станций
типа «Салют». Была испытана уникаль­
ная система телескопов «Орион-2», поз­
воляющая производить спектрографирование звезд до 9,5 — 10-й величины
в ультрафиолетовом диапазоне спект­
ра на площади 20 квадратных граду­
сов.

обеспечат станцию электроэнергией на тене­
вых участках траектории.
Ноордунг предполагал, что обитатели
космической станции будут находиться в
обычной азотно-кислородной атмосфере с
некоторым избытком кислорода, который бу­
дет доставляться с Земли. Торообразное
жилое помещение предлагалось разделить на
отдельные комнаты и разместить в них лабо­
ратории, мастерские, спальню, кухню, ванную
и прачечную. Герметичные перегородки, как
предполагал автор, должны уменьшить ве­
роятность выхода из строя всей станции, в
случае если она получит серьезное повреж­
дение.
Эти идеи стали известны Британскому
межпланетному обществу лишь после второй
мировой войны, и Г. Росс и Р. Смит присту­
пили к изучению вопроса о возможности сбор­
ки крупногабаритных космических конструк­
ций из заранее изготовленных блоков. Они
рассмотрели вопрос о целесообразности ис­
пользования крылатых грузовых ракет и де­
тально проработали конструкцию космиче­
ской станции с жилыми помещениями в фор­
ме колеса диаметром 30,5 м, которые под­
держивают параболическое зеркало диамет­
ром 61 м. Зеркало предназначено для фо­
кусировки солнечного излучения, эквивалент­
ного электрической мощности около 3900 кВт,
из которых в турбогенераторах будет ис­
пользовано не более 1000 кВт.

175

Первые космические станции
«Салют-3»
Спустя полгода 26 июня 1974 г. был
произведен запуск орбитальной научной
станции «Салют-3» с целью продолжения
медико-биологических исследований, по­
лучения данных для решения народно­
хозяйственных задач и проверки работо­
способности новых элементов конструк­
ции и оборудования на борту станции.
Вслед за станцией «Салют-3» 3 июля
стартовал пилотируемый транспортный
корабль «Союз-14» с космонавтами —
командиром корабля полковником Пав­
лом Поповичем и бортинженером под­
полковником Юрием Артюхиным. Они
успешно провели стыковку и перешли на
борт станции. Стало очевидным, что
теперь Советский Союз имеет орбиталь­
ную космическую станцию более совер­
шенной конструкции. В ней более рацио­
нально были использованы внутренние
помещения, усовершенствованы ряд си­
стем и аппаратура для выполнения за­
планированных научно-технических ис­
следований и экспериментов.
Характерными особенностями дан­
ной станции являлись более точная си­
стема ориентации и использование сол­
нечных батарей, панели которых, повора­
чиваясь относительно ее корпуса, могли
устанавливаться под оптимальным углом
к Солнцу. Благодаря этому обеспечива­
лось получение максимальной электро­
энергии без нарушения заданной ориен­
тации станции в пространстве.
Отмечалось также усовершенство­
вание порядка проведения космонавтами
физических упражнений. Часть бытового
помещения занимал комплексный тре­
нажер, состоявший из бегущей дорожки
типа движущейся ленты транспортера
и специальных нагрузочных костюмов
с вшитыми в них эластичными резино­
выми шнурами, создававшими во время
бега нагрузку на все тело и на отдельные
группы мышц. В жилых помещениях
станции имелся богатый выбор пита­
тельной пищи и напитков, которые
можно было подогревать на электри­
ческой плите. Здесь также находились
радиоаппаратура, печатающий на ленту
телеграфный
аппарат
и
небольшая
библиотека. Для изучения распреде­
ления аэрозольных частиц в земной
атмосфере использовался спектрограф;
продолжались эксперименты по выращи­
ванию культур бактерий и опробование
установки для регенерации воды из ат­
мосферы станции. Космонавты провели
также тщательную отработку всех новых
технических систем, которые найдут
применение на будущих орбитальных
станциях и космических кораблях.
Выключив ряд бортовых систем и
оставив станцию для продолжения по­

176

лета в автоматическом режиме, 19 июля
после завершения программы полета
экипаж вернулся на Землю.
Основная программа работ на борту
орбитальной научной станции «Салют-3»
была завершена 26 сентября. Тремя
днями раньше от станции был отделен
возвращаемый аппарат с материалом ис­
следований и экспериментов. Аппарат
приземлился в заданном районе терри­
тории Советского Союза. Полет станции
в автоматическом режиме - с выполне­
нием дополнительной программы иссле­
дований в интересах народного хозяй­
ства продолжался до 25 января 1975 г.
После подачи команды на включение
тормозных двигателей станция вошла
в атмосферу и затонула в Тихом оке­
ане.

«Салют-4»
26 декабря 1974 г. в Советском
Союзе была запущена еще одна орби­
тальная научная станция — «Салют-4».
А 11 января 1975 г. вслед за станцией
с целью стыковки с ней на транспорт­
ном корабле «Союз-17» стартовали кос­
монавты — командир корабля подпол­
ковник Алексей Губарев и бортинженер
Георгий Гречко. Станция «Салют-4»
была создана на базе предшествующих
станций этого класса как многоцелевая
космическая лаборатория с широким
кругом задач. Заметное отличие станции
«Салют-4» от первой станции этой серии
состояло в том, что вместо размещенных
спереди и сзади двух пар солнечных ба­
тарей, раскрывавшихся подобно «крыль­
ям», на корпусе ее центрального блока
были смонтированы три панели солнеч­
ных батарей по «самолетной» схеме. Для
разгрузки космонавтов от утомительной

«Салют-4»
Орбитальная научная стан­
ция «Салют-4» в отличие
от станции «Салют-1»
имеет три большие пово­
ротные панели солнечных
батарей, расположенные
под углом 90° относитель­
но друг друга на корпусе
рабочего отсека станции
диаметром 2,9 м. Панели
поворачиваются, отслежи­
вая движение Солнца. Это
увеличило вырабатываемую
солнечными батареями
электрическую мощ­
ность и позволило произ­
водить подзарядку хими­
ческих аккумуляторных ба­
тарей пристыкованных к
станции транспортных ко­
раблей «Союз». Появилась
возможность отказаться от
панелей солнечных бата­

рей корабля «Союз», хотя
в случае неудачной сты­
ковки со станцией необ­
ходимо было быстро воз­
вращаться на Землю. Во
всех случаях пристыкован­
ный корабль «Союз» (на
рисунке показан корабль

и кропотливой работы по ориентации
станции, которая необходима практи­
чески при проведении всех эксперимен­
тов, применена оригинальная автоном­
ная система навигации «Дельта». В число
запланированных
экспериментов
вхо­
дила работа с аппаратурой для конден­
сации воды из атмосферы станции, кото­
рую можно использовать для приготов­
ления пищи, питья и личной гигиены.
Экипажем была проведена уникальная
технологическая операция в космосе —
напыление нового отражающего слоя на
оба зеркала солнечного телескопа. Кос­
монавты вернулись на Землю 9 февраля
1975 г., станция продолжала работать
в автоматическом режиме.
24 мая 1975 г. был произведен запуск
корабля «Союз-18», который доставил
на орбитальную научную станцию «Салют-4» космонавтов — командира кораб­
ля подполковника Петра Климука и
бортинженера
Виталия
Севастьянова.
Научная программа этой экспедиции в
значительной мере продолжала про­
грамму предыдущего экипажа. Космо­
навты с помощью рентгеновского теле­
скопа измерили характеристики источ­
ников рентгеновского излучения в соз­
вездиях Скорпиона, Девы, Лебедя и
др., горячего ядра планетарной туман­
ности в созвездии Лиры и источника
пульсирующего рентгеновского излуче­
ния в созвездии Геркулеса. Были про­
ведены биологические эксперименты на
микроорганизмах, низших и высших
растениях, насекомых и икре лягушек.
Осуществлялись регулярные наблюдения
за сельскохозяйственными угодьями и
лесами.
При фотографировании поверхности
Земли с целью обнаружения запасов

«Союэ-17») следует рас­
сматривать как составную
часть орбитального научно­
го комплекса.

Первые космические станции
полезных
ископаемых
использовалась
аппаратура, позволяющая получать изоб­
ражения
исследуемых
геологических
образований в различных диапазонах
спектра электромагнитного излучения.
Эта исключительно успешная космиче­
ская экспедиция продолжалась 63 сут.
Экипаж вернулся на Землю 26 июля
1975 г.
Разработка новых методов управле­
ния космическими аппаратами сделала
возможным пополнение запасов на орби­
тальных научных станциях с помощью
космических кораблей-автоматов. Бес­
пилотный транспортный корабль «Союз20», запущенный 17 ноября 1975 г., со­
стыковался с орбитальной научной стан­
цией «Салют-4» с целью дальнейшей
отработки и испытания систем стыковки
корабля и станции, конструкции и бор­
товых систем обоих космических ап­
паратов.
В состав полезного груза транспорт­
ного корабля «Союз-20» был включен
ряд биологических объектов — высших
растений и живых организмов, с кото­
рыми в течение 3 мес проводились
комплексные
биологические
экспери­
менты. Корабль вернулся на Землю
16 февраля 1976 г. Всего станция «Са­
лют-4» работала на космической орбите
более двух лет.

«Салют-5»

Вверху. Командир космического корабля
«Союз-22» В. Быковский и бортинже­
нер В. Аксенов в Центре подготовки
космонавтов им. Гагарина. Основная
задача их экспедиции — фотографи­
рование территории Советского Союза
и ГДР.
Маневры при стыковке
1 Корабль «Союз» и стан­
ция «Салют-6» в начале
процесса стыковки. На
корабле «Союз» использу­
ется радиосистема «Игла»
для определения парамет­
ров относительного дви­
жения корабля и станции.
2 Станция ориентируется
в пространстве таким обра­
зом, чтобы обе антенны
системы «Игла» находи­
лись на одной линии. На
«Союзе» включается мар­
шевый двигатель, чтобы
изменить орбиту корабля
и приблизить его к стан­
ции.
3 «Союз» разворачивается
в пространстве на 180°
по отношению к вектору

скорости полета, вклю­
чается маршевый двигатель
для уменьшения скорости.
4 «Союз» завершает раз­
ворот и с помощью дви­
гателей малой тяги мед­
ленно приближается к «Са­
люту»; окончательная
стыковка проводится по
радиокомандам.
Использование бортового
вычислительного комплек­
са в новом трехместном
корабле «Союз Т» — новый
шаг на пути автоматиза­
ции процессов управле­
ния полетами космических
аппаратов, которая может
быть использована при со­
здании крупногабаритных
конструкций на околозем­
ных орбитах.

После запуска 22 июня 1976 г. орби­
тальной станции «Салют-5» с целью
стыковки с ней 6 июля 1976 г. стартовал
транспортный корабль «Союз-21» с эки­
пажем в составе командира корабля
полковника Бориса Волынова и бортин­
женера подполковника-инженера Вита­
лия Жолобова. Эта экспедиция должна
была решать задачи прикладного харак­
тера, включающие проведение комплек­
са технологических экспериментов по
изучению затвердевания в условиях
невесомости эвтектического сплава вис­
мута, свинца, олова, кадмия («Сфера»),
по выращиванию кристаллов алюмокали­
евых квасцов из пересыщенного раствора
(«Кристалл»), по исследованию процес­
сов пайки («Реакция»), по изучению
процессов массопереноса в невесомости
(«Диффузия», «Поток») и др.
С помощью ручного инфракрасного
спектрометра космонавты изучали за­
грязнение земной атмосферы частицами,
выбрасываемыми промышленными пред­

приятиями. Одним из наиболее заслу­
живающих внимания экспериментов яв­
лялось исследование возможности пере­
качки топлива в космосе без исполь­
зования насосов (эксперимент «Поток»).
Было показано, что под действием силы
поверхностного
натяжения
жидкость,
содержащаяся в сфере, могла быть пере­
качана в другую емкость.
Экипаж проводил наблюдения сол­
нечной короны и выполнял фотогра­
фирование поверхности Земли с целью
поиска минеральных ресурсов, оценки
селевой опасности в горах, исследова­
ния районов проектирования гидротех­
нических сооружений, а также реше­
ния
других
важных
народнохозяй­
ственных задач. С помощью спектро­
метров проведены исследования ультра­
фиолетового излучения Солнца, а также
получены данные о содержании в атмо­
сфере отдельных компонентов — озона,
водяного пара и др. на различной вы­
соте в верхней атмосфере Земли.
Экипаж проводил испытания уста­
новленной на станции эксперименталь­
ной электромеханической системы ста­
билизации. В отличие от системы ста­
билизации с использованием реактивных
двигателей электромеханическая систе­
ма не нуждается в запасе рабочего
тела, а потому является более эконо­
мичной. Испытания прошли успешно.
Большое внимание было уделено вы­
ращиванию низших и высших растений
в «космическом саду». Среди биологи­
ческих объектов на борту станции были
различные культуры бактерий, дрозо­
филы и др. Проводились наблюдения
за аквариумной рыбкой гуппи и ее ик­
рой. 24 августа в 21 ч 33 мин по москов­
скому времени космонавты приземли­
лись в 200 км юго-западнее г. Кок­
четава.
Во время полета орбитальной науч­
ной станции «Салют-5» был запущен
транспортный корабль «Союз-22» с кос­
монавтами — командиром корабля пол­
ковником Валерием Быковским и борт­
инженером Владимиром Аксеновым на
борту. В задачу этого полета не входи­
ла стыковка корабля с орбитальной
станцией, хотя проведенные на его борту
эксперименты имели отношение к работе
орбитальных научных станций. На «Союзе-22» была установлена многозональ­
ная спектральная фотоаппаратура высо­
кого разрешения МКФ-6, изготовленная

177

Первые космические станции
Слева. Автоматический грузовой корабль
«Прогресс» приближается к орбитальной
научной станции «Салют-6» для сты­
ковки с ней. Впервые будет проведена
заправка топливом баков космической
станции, будут также пополнены запасы
воздуха, воды и продуктов питания.

Вверху. Экипаж космического корабля
«Союз-28» — командир корабля А. Гу­
барев и космонавт-исследователь ЧССР
В. Ремек. Ремек был первым среди ко­
смонавтов
социалистических
стран,
побывавших на борту орбитальной на­
учной станции «Салют-6».

известным оптическим предприятием
«Карл Цейс Йена» в Германской Демо­
кратической Республике, с помощью ко­
торой в течение восьми дней в инте­
ресах народного хозяйства проводилось
фотографирование территорий ГДР и
Советского Союза.
Следующая экспедиция на орбиталь­
ную научную станцию «Салют-5» состо­
ялась 14 октября 1976 г. на транспорт­
ном корабле «Союэ-23», пилотируемом
экипажем в составе командира корабля
подполковника Вячеслава Зудова и бортинженера подполковника-инженера Ва­
лерия Рождественского. Из-за нерас­
четного режима работы системы управ­
ления сближением корабля стыковка
со станцией была отменена. 16 октября
в 21 ч 58 мин космонавты вернулись
на Землю. Спускаемый аппарат совер­
шил посадку в плотном тумане на озеро
Тенгиз, расположенное в 195 км югозападнее г. Целинограда. Экипажу по178

могли выбраться спасатели, спустив­
шиеся с подлетевшего вертолета. Хотя
космонавты обычно приземляются на
сушу, в программе подготовки преду­
смотрено проведение тренировок по по­
садке на воду на тот непредвиденный
случай, когда спускаемый аппарат попа­
дет в океан или, как произошло на этот
раз, в озеро на территории Советского
Союза.
Новый экипаж в составе командира
корабля подполковника Виктора Горбат­
ко и бортинженера подполковника-инже­
нера Юрия Глазкова стартовал на
транспортном корабле «Союз-24» 7 фев­
раля 1977 г. После успешной стыковки
с орбитальной научной станцией «Са­
лют» они работали на ее борту в течение
16 сут, продолжив исследования своих
предшественников по наблюдению Зем­
ли и изучению атмосферы. Космонавты
провели технологические эксперименты,
включая изучение роста кристаллов, и
биологические опыты с семенами, про­
ростками семян, икрой рыб. Прежде
чем покинуть станцию, экипаж произвел
частичную замену атмосферы в ней с
помощью специальной многофункцио­
нальной
комбинированной
системы,
впервые примененной в практике пилоти­
руемых полетов.

«Салют-6» 1
Запуск орбитальной научной станции
«Салют-6» 29 сентября 1977 г. положил
начало самой впечатляющей серии экс­
педиций на орбитальную станцию. Кос­
мический корабль «Союэ-25» с экипажем
в составе командира корабля подпол­
ковника Владимира Коваленка и бортинженера Валерия Рюмина стартовал
с Байконура 9 октября того же года,
однако, когда корабль в режиме авто­
матической стыковки приблизился к
станции на расстояние порядка 120 м,
из-за нерасчетного режима причалива­
ния стыковка была отменена. 11 ок­
тября экипаж совершил посадку в
185 км северо-западнее г. Целинограда.
Целесообразность двух стыковочных
узлов у орбитальной научной станции
«Салют-6»
была
продемонстрирована
11 декабря 1977 г. во время стыковки с
транспортным кораблем «Союз-26». На
этот раз экипаж — командир корабля
подполковник Юрий Романенко и бортинженер Георгий Гречко — не стали
пристыковываться к первому стыковоч­
ному узлу со стороны переходного от­
сека, состояние которого, по-видимому,
вызывало беспокойство у членов пре­
дыдущей космической экспедиции, а при­
стыковались ко второму стыковочному
1 Об орбитальных станциях «Салют» вто­
рого поколения см. приложение, с. 285.—
Прим. ред.

Внизу. Космонавты космического ко­
рабля «Союз-29», командир корабля
В. Коваленок и бортинженер А. Иван­
ченков, за работой на борту научной
станции «Салют-6». В 1978 г. выполнили
140-суточный полет.

Первые космические станции

Вверху. Командир корабля В. Быков­
ский, переставляющий кассеты аппара­
туры МКФ-6 для многозональной съем­
ки. Вместе с представителем ГДР ко­
смонавтом-исследователем 3. Йеном был
доставлен на борт станции «Салют-6»
транспортным кораблем «Союз-31». Это
был третий международный экипаж по­
сещения станции.

узлу со стороны агрегатного отсека.
После выравнивания давлений и откры­
тия герметичного люка космонавты пе­
решли в помещение станции. Одной из
первых задач экипажа было проверить и
исследовать состояние первого стыко­
вочного узла.
20 декабря космонавт Гречко совер­
шил выход в открытый космос для выяс­
нения, нет ли наружных повреждений
у этого стыковочного узла, но не обна­
ружил на нем «даже царапины». Про­
грамма работ экипажа включала иссле­
дование физических процессов и явле­
ний в космическом пространстве, земной
поверхности и ее атмосферы с целью по­
лучения данных в интересах народного
хозяйства, медико-биологические иссле­
дования,
проведение
технологических
экспериментов,
технические
экспери­
менты и испытания бортовых систем и
аппаратуры станции.
Второй стыковочный узел, использо­
ванный впервые для стыковки транспорт­
ного корабля «Союз-26», разрешает за­
дачу пристыковки к станции одновре­
менно двух кораблей, что важно для
осуществления смены экипажей, выпол­
нения работ по спасению космонавтов
и доставке пищевых продуктов и обору­
дования. Другое конструктивное изме­
нение состояло в использовании систе­
мы регенерации воды из конденсата
атмосферной влаги в составе штатных,
постоянно действующих систем жизне­
обеспечения станции; на орбитальной
научной станции «Салют-4» эта система

была чисто экспериментальной. Ее ос­
новное назначение — обеспечивать кос­
монавтов питьевой водой. На станции
появилась также складывающаяся каби­
на из полиэтилена, в которой космонавты
могли принимать душ, не опасаясь, что
вода попадет в жилые помещения.
Когда 11 января 1978 г. подполков­
ник Владимир Джанибеков и бортинженер Олег Макаров пристыковали
свой «Союз-27» к орбитальному научно­
му комплексу «Салют-6» — «Союз-26»,
впервые в мире начал действовать пило­
тируемый комплекс, состоящий из орби­
тальной станции и двух космических
кораблей. Экипаж посещения пробыл на
станции пять суток и, не столкнувшись
практически ни с какими трудностями,
после проведения ряда экспериментов
на борту станции вернулся на Землю
в космическом корабле «Союз-26».

Автоматический грузовой
транспортный корабль «Прогресс»
20 января 1978 г. с космодрома
Байконур был выведен в космос первый
из новой серии космических автомати­
ческих грузовых кораблей — корабль
«Прогресс-1». Космические корабли этой
серии предназначены для автоматиче­
ской стыковки с орбитальными научны­
ми станциями «Салют» с целью пополне­
ния запасов продовольствия, топлива и
оборудования. При проведении совмест­
ных маневров грузового корабля и стан­
ции, к которой он должен пристыковать­
ся, управление движением корабля осу­
ществляется по радио. Данные о работе
бортовых систем корабля, переданные на

Заправка космической станции
топливом
Орбитальная
научная
станция
«Салют-6»
существенно отличалась от всех предшест­
вующих станций — ее маршевые двигатели
отнесены от продольной оси станции на
большее расстояние, чтобы разместить на аг­
регатном отсеке второй стыковочный узел.
Двигательная установка станции была скон­
струирована с учетом возможности заправки
ее топливом в космосе.
Если предыдущие станции серии «Салют»
имели маршевые двигатели, работавшие на
азотной кислоте и керосине, а в двигателях
системы ориентации использовались продук­
ты разложения перекиси водорода, то при­
менение в новой двигательной установке че­
тырехокиси азота и несимметричного диме­
тилгидразина позволило не только улучшить
двигательные характеристики, но и значитель­
но упростить проведение операций по заправ­
ке топливом в полете.
На борту станции «Салют-6» были
размещены три бака с горючим и три бака
с окислителем. Внутри каждого бака имелись
эластичные разделительные мембраны. Сжа­
тый азот из шаров-баллонов высокого дав-

Вверху. 11 октября 1980 г. космонав­
ты — командир корабля Л. Попов и
бортинженер В. Рюмин — завершили
полет на борту орбитальной научной
станции «Салют-6», установив новый ре­
корд продолжительности пилотируемых
полетов—184 сут 20 ч 12 мин. Ко­
смонавты сфотографированы на Земле
у макета станции «Салют-6».

Землю, обрабатываются и на борт посы­
лаются радиокоманды для выполнения
требуемых маневров. При необходи­
мости экипаж, находящийся на борту
орбитальной станции, может принять
ления (около 200 атм) через понижающий
давление редуктор подавался в пространство
между внутренней стенкой топливного бака
и эластичной мембраной. Жидкость из ба­
ков выдавливалась и поступала в двигатели
под давлением 20 атм. Автоматический гру­
зовой корабль «Прогресс» доставлял два бака
с горючим и два бака с окислителем, вме­
щавшие до 1000 кг топлива, которое можно
было перекачать в баки станции. Таким об­
разом, заполнялись четыре из шести име­
ющихся на борту станции баков и еще два
бака оставались в резерве.
Поскольку основные топливные баки
станции к моменту заправки были практи­
чески пусты, на эластичные мембраны дей­
ствовало давление 20 атм, которое необхо­
димо было сбросить, чтобы заполнить баки
станции топливом из баков грузового корабля.
Для этого использовался размещенный на
станции компрессор с мощностью электро­
двигателя 1 кВт. Азот из топливных баков
«Салюта» откачивался этим компрессором и
возвращался обратно в шары-баллоны. Пита­
ние электродвигателя осуществлялось от
буферной батареи, требующей периодической
подзарядки от солнечных батарей станции.

179

Первые космические станции
участие в процессе стыковки. 22 января
1978 г. была осуществлена стыковка
грузового транспортного корабля «Про­
гресс-1» с пилотируемым комплексом
«Салют-6» — «Союз-27».
Автоматический
грузовой корабль
«Прогресс-1», созданный на базе пилоти­
руемого космического корабля «Союз»,
имел полную длину 7,9 м и диаметр гру­
зового отсека 2,2 м. Полная масса ко­
рабля 7020 кг, масса доставляемого
груза 2300 кг, из которых 1000 кг — мас­
са топлива. Поскольку возвращение
этого транспортного корабля на Землю
не было предусмотрено, отпала необхо­
димость в спускаемом аппарате, имею­
щем тяжелое теплозащитное покрытие.
Бытовой отсек был заменен силовым раз­
борным каркасом для контейнеров, ко­
торые закреплялись с помощью быстрооткрывающихся фиксаторов. Грузовой
отсек герметизирован, что позволяло
космонавтам работать внутри него без
скафандров и переносить грузы на борт
орбитальной научной станции.
Во втором отсеке были размещены
четыре бака с топливом и несколько
баков с сжатым воздухом и азотом для
системы подачи топлива из баков. Среди
других предметов, перенесенных на
борт станции, были фильтры для очистки
воздуха, патроны с поглотителями угле­
кислого газа и вентиляторы, питьевая
вода и фруктовые соки, фото- и кино­
пленки, научная аппаратура. Здесь были
также новые нагрузочные костюмы и ко­
стюмы для занятий физкультурой, аппа­
ратура для проведения технологических
экспериментов, ремни безопасности для
кресел и улучшенная система жизне­
обеспечения, новая аппаратура для обме­
на телевизионными репортажами с Зем­
лей и аккумуляторные батареи.
Хотя при стыковке грузового корабля
«Прогресс» с орбитальной станцией
одновременно были соединены основные
топливные магистрали, процедура пере­
качки топлива на борт станции была
довольно сложной. Перед началом пе­
рекачки горючего экипажу необходимо
было освободить баки горючего от сжа­
того азота и проверить герметичность
заправочных магистралей. На вторые
сутки подготовительные работы были

Справа. Экипаж пилотируемого тран­
спортного корабля «Союз-33», советский
космонавт Н. Рукавишников и болгар­
ский космонавт Г. Иванов, изучают про­
цесс стыковки транспортного корабля и
орбитальной станции «Салют-6» в Цен­
тре подготовки космонавтов им. Гага­
рина.

180

закончены, а в течение третьих и чет­
вертых суток была проведена перекачка
горючего. Затем после проверки герме­
тичности баков окислителя и соответ­
ствующих магистралей была проведена
перекачка окислителя. В конце операции
космонавты должны были продуть все
топливные магистрали, чтобы после
расстыковки грузового корабля со стан­
цией она не оказалась бы загряз­
ненной ни горючим, ни окислителем.
Прежде чем «Прогресс-1» оконча­
тельно прекратил свое существование,
была продемонстрирована еще одна важ­
ная его функция. Он был использован
в качестве космического буксира для
перевода орбитальной станции на более
высокую орбиту. Для этого по команде
с Земли были включены двигатели
«Прогресса» на заранее рассчитанное
время срабатывания. Как заявил один
специалист по баллистике, такой спо­
соб дает большие возможности произ­
водить буксировку космических кораб­
лей для сборки более крупных орбиталь­
ных комплексов, чем существующая
связка «Салют» — «Союз». Грузовые ко­
рабли могут быть использованы для
перемещения отдельных блоков при
сборке орбитальных комплексов или
для доставки космического корабля на
созданные в космосе орбитальные ма­
стерские. «Прогресс-1» с размещенным

в нем использованным оборудованием
и различными отходами с орбитальной
станции был отстыкован от станции
«Салют-6» и переведен в режим авто­
номного полета. 8 февраля он вошел
в плотные слои атмосферы над задан­
ным районом Тихого океана и сгорел.
Затем настало время первого из се­
рии полетов международных экипажей
на борт орбитальной научной станции
«Салют-6», проводившихся по программе
«Интеркосмос».
Командиром
экипажа
был советский космонавт, космонавтомисследователем — его иностранный кол­
лега. Длительность таких космических
экспедиций составляла семь-восемь су­
ток. Большинство выполнявшихся меж­
дународными экипажами экспериментов
было связано с производством материа­
лов в условиях невесомости на электро­
нагревательных печах «Сплав» и «Крис­
талл», наблюдением Земли и проведе­
нием медико-биологических исследова­
ний. Транспортный корабль «Союз-28»
доставил на борт орбитальной научной
станции «Салют-6» советского космонав­
та полковника Алексея Губарева и граж­
данина Чехословацкой Социалистичес­
кой Республики капитана Владимира
Ремека.
Космонавты Романенко и Гречко вер­
нулись на Землю 16 марта 1978 г.
после длительного полета, продолжавше-

Первые космические станции
гося 96 сут. Дозаправка топливом ор­
битальной станции с помощью грузо­
вого транспортного корабля позволила
им побить рекорд длительности пребы­
вания в космосе, установленный третьим
экипажем
американской
орбитальной
станции «Скайлэб» и составлявший
84 сут.
2 ноября 1978 г. на корабле «Союз31» на Землю возвратились летчикикосмонавты полковник Владимир Коваленок и бортинженер Александр Иван­
ченков после выполнения 140-суточ­
ного полета на борту орбитальной стан­
ции «Салют-6». Не было обнаружено
никаких нарушений здоровья космонав­
тов. Хотя у них несколько уменьшилась
масса мускулов, но затем она быстро
восстановилась.
Полковник Петр Климук и гражда­
нин Польской Народной Республики
майор Мирослав Гермашевский при­
стыковали свой транспортный корабль
«Союз-30» к орбитальному научному
комплексу «Салют-6» — «Союз-29» в
июне 1978 г. Между 7 июля и 4 августа
этого же года был осуществлен полет
второго грузового корабля «Прогресс»
к орбитальной станции «Салют-6» с
целью пополнения ее запасов.
27 августа 1978 г. первый гражданин
Германской Демократической Респуб­
лики — подполковник Зигмунд Йен —
поднялся на борт орбитальной станции
вместе с советским космонавтом пол­
ковником Валерием Быковским. На стан­
цию их доставил транспортный корабль
«Союз-31».
По мере возрастания продолжитель­
ности полетов космонавты убеждались,
что благодаря специальным мерам, вклю­
чающим занятия физкультурой на вело­
эргометре и бегущей дорожке, а также
тренировкам с применением пневмова­
куумных костюмов «Чибис», пребывание
в космосе и послеполетная реадаптация
к условиям земного тяготения проходят
все легче.
При проведении занятий физкуль­
турой на тренажере с бегущей дорож­
кой необходимо было надевать специ­
альный тренировочный костюм, который,
притягивая космонавта к полотну дорож­
ки, создавал нагрузку на продольной
оси тела около 50 кг. Использова­
лись также пневмовакуумные костюмы
«Чибис»,
создававшие
отрицательное
давление на нижнюю часть тела,
которое препятствовало притоку крови
к верхней части тела и голове и увели­
чивало нагрузку на сердечно-сосудистую
систему космонавта.
Советские официальные представи­
тели отмечали, что проводимые в кос­
мосе исследования носят характер по-

Вверху. Первый представитель Кубы
космонавт-исследователь
А.
Тамайо
Мендес с советским космонавтом Ю. Ро­
маненко,
командиром
пилотируемого
транспортного корабля «Союз-38».

стоянной,
строго
регламентированной
работы, включающей в качестве основ­
ных операций проверки новых систем
на борту орбитальной станции, медико­
биологические исследования и получение
информации в интересах народного хо­
зяйства. Много внимания уделялось ме­
дицинскому контролю состояния здо­
ровья космонавтов. Через одинаковые
интервалы времени у них брали пробы
крови для последующего анализа на
Земле. Программа научных исследова­
ний включала также работу с 25-санти­
метровым солнечным телескопом и дву­
мя телескопами «Филин», предназначен­
ными для астрономических наблюдений
в рентгеновской области спектра, кото­
рые использовались для наблюдения
за крабовидной туманностью в созвез­
дии Тельца и другими объектами.
Космическая экспедиция в составе
командира корабля подполковника Вла­
димира Ляхова и бортинженера Вале­
рия Рюмина, которые прибыли на орби­
тальную научную станцию «Салют-6»
на космическом корабле «Союз-32» 26
февраля 1979 г., продолжалась 175 сут
и 36 мин, более чем вдвое превысив
продолжительность самого длительного
космического полета американских аст­
ронавтов. Ляхов и Рюмин вернулись
на Землю в транспортном корабле
«Союз-34», который был запущен для
стыковки с орбитальной станцией в авто­
матическом режиме.

На борту станции космонавты выпол­
няли ряд профилактических и ремонтно­
восстановительных работ, в том числе
ремонт топливной системы объединен­
ной двигательной установки, замену в
ряде систем станции и оборудовании
устаревших, отработавших свой ресурс
блоков на новые, доставленные грузо­
выми кораблями «Прогресс». Проведе­
но несколько операций по заправке
орбитальной станции топливом. В тече­
ние длительного периода пребывания
в космосе Ляхов и Рюмин проводили
наблюдение и фотографирование земной
поверхности и выполнили более 50 эк­
спериментов по получению в условиях
невесомости монокристаллов полупро­
водниковых материалов, металлических
сплавов и соединений. В условиях косми­
ческого вакуума и невесомости были
проведены эксперименты по нанесению
металлических покрытий методом испа­
рения с последующей конденсацией.
Впервые на орбите экипажем был
смонтирован в помещении станции ра­
диотелескоп КРТ-10, выдвинуты в от­
крытый космос элементы его конструк­
ции и раскрыта его десятиметровая пара­
болическая антенна. Радиотелескоп был
доставлен на станцию «Салют-6» в соб­
ранном виде грузовым кораблем «Прог­
ресс-7». Несмотря на этот дополнитель­
ный груз, автоматический грузовой ко­
рабль произвел заправку орбитальной
станции топливом и пополнил запасы
воздуха. Двигательная установка «Прог­
ресса-7» была также использована для
перевода
орбитального
космического
комплекса «Салют-6» — «Союз-32» —
«Прогресс-7» на более высокую орбиту
с апогеем 411 км и перигеем 339 км.
Грузовой транспортный корабль был
отстыкован после сборки радиотелескопа
КРТ-10 и проверки его внутри станции.
Это позволило советским специалистам
в Центре управления полетом наблю­
дать и контролировать процессы выдви­
жения и раскрытия антенны радиоте­
лескопа с помощью наружной телевизи­
онной камеры, установленной на грузо­
вом корабле «Прогресс-7». По окончании
работ экипаж демонтировал установку,
а зонтообразную антенну отстрелил.
Но она зацепилась за один из наружных
элементов станции и космонавтам приш­
лось выйти в открытый космос, чтобы
сбросить ее вручную.
Во время радиоастрономических ис­
следований КРТ-10 использовался сов­
местно с новым наземным 70-метровым
радиотелескопом Центра дальней косми­
ческой связи в Крыму. Первые экспери­
менты включали картографирование ис­
точников радиоизлучения Млечного Пу­
ти. Изучалось также радиоизлучение

181

Первые космические станции
Солнца, проведен ряд работ, связанных
с земной поверхностью и акваторией
Мирового океана.
Для астрономов наибольший интерес
представляла возможность совместного
использования наземного и космическо­
го телескопов в качестве интерферо­
метра. Расстояние между двумя телеско­
пами во время проведения синхронных
экспериментов могло изменяться от 400
до 10 000 км, образуя радиоинтерферо­
метр. Разрешающая способность такого
устройства эквивалентна разрешающей
способности отдельного радиотелескопа,
диаметр антенны которого равен диа­
метру земного шара.
Дополнительные телевизионные ка­
меры — две черно-белые и одна цвет­
ная, установленные внутри и снаружи
орбитальной станции,— позволяли полу­
чить полное представление о различ­
ных аспектах исследовательской де­
ятельности космонавтов. Телевизионные
камеры были аналогичны тем, которые
были установлены на борту космичес­
кого корабля «Союз-19» во время про­
ведения совместного полета кораблей
«Союз» и «Аполлон» по программе
ЭПАС. С целью дальнейшего улучшения
телевизионной связи грузовой транс­
портный корабль «Прогресс-7» доставил
на борт станции новое оборудование,
позволяющее осуществлять двусторон­
нюю телевизионную связь. Появилась
возможность передавать космическому
экипажу изображение рабочих инструк­
ций и другой информации в режиме ви­
деотелетайпа, а космонавты могли в сво­
бодное время смотреть развлекательные
передачи из Москвы, а также получать
удовольствие от встреч «лицом к лицу»
со своими семьями.
Для разрешения проблем, связанных
с воздействием невесомости на орга­
низм человека в течение столь длитель­
ного полета, грузовым транспортным
кораблем «Прогресс-7» на борт станции
были доставлены нагрузочные костюмы
для космонавтов типа «Пингвин», кото­
рые давали нагрузку на мышцы космо­
навтов не только во время активного дви­
жения по станции, но и во время пребы­
вания космонавтов в состоянии покоя.
Следующий международный экипаж
в составе командира корабля Николая
Рукавишникова и космонавта-исследова­
теля гражданина Народной Республики
Болгарии майора военно-воздушных сил
Георгия Иванова стартовал 10 апреля
на транспортном корабле «Союз-33».
Программа
полета
предусматривала
стыковку «Союза-33» с комплексом «Са­
лют-6» — «Союз-32» и проведение сов­
местных работ с космонавтами Ляховым
и Рюминым. Но когда транспортный

182

корабль приблизился к орбитальному
комплексу,
возникли отклонения от
штатного режима в работе двигательной
установки корабля «Союз-33» и сты­
ковка была отменена. Космонавты вер­
нулись на Землю. Они приземлились
12 апреля в 19 ч 35 мин, продолжитель­
ность их полета составила 1 сут 23 ч.
Из-за этой неудачи не состоялась обыч­
ная замена транспортных кораблей, при­
стыкованных к станции, и, поскольку у
транспортного корабля «Союз-32» закон­
чился срок пребывания на орбите, 6 ию­
ня 1979 г. для стыковки со станцией
«Салют-6» в автоматическом режиме был
запущен
другой
транспортный
ко­
рабль — «Союз-34». Этот корабль затем
был использован для возвращения на
Землю после длительной космической
экспедиции космонавтов Ляхова и Рю­
мина.
Побивший все предыдущие рекорды
продолжительности пребывания в кос­
мосе полет Ляхова и Рюмина закончился
19 августа 1979 г., когда спускаемый
аппарат космического корабля «Союз34» совершил мягкую посадку в 170 км
юго-восточнее г. Джезказгана.
После нескольких дней реадапта­
ции к обычным условиям земного тя­
готения стало ясно, что длительный
космический полет не повлиял на здо­
ровье и самочувствие космонавтов. В те­
чение следующих четырех месяцев орби­
тальная научная станция «Салют-6»
продолжала полет в автоматическом ре­
жиме, пока Центр управления полетом
готовился к новому важному экспери­
менту.

Усовершенствованный транспорт­
ный корабль «Союз Т»
16 декабря 1979 г. в Советском
Союзе был запущен усовершенствован­
ный космический корабль «Союз Т», ко­
торый через трое суток после запуска
в автоматическом режиме был присты­
кован к орбитальной научной станции
«Салют-6». Этот космический корабль,
проверенный на функционирование в по­
лете без космонавтов, своими внешними
очертаниями повторяет корабли серии
«Союз», но в его внутреннее устройство
внесено много изменений. В первую
очередь изменения коснулись систем
жизнеобеспечения, управления полетом
и посадки. Конструктор космических
кораблей д-р технических наук К. Феок­
тистов охарактеризовал новый тран­
спортный корабль как устройство с ин­
теллектом робота. Бортовой вычисли­
тельный комплекс, который осущест­
вляет управление системами космичес­
кого аппарата и маневрированием на ор­
бите, передает на Землю контролиру­

емые параметры систем в процессе их
работы. Например, при подготовке к сты­
ковке бортовой вычислительный комп­
лекс сообщает на экран дисплея в
Центре управления полетом информа­
цию о работе всех основных систем.
Эти же данные выводятся и на экран
дисплея на борту станции. Экипаж
может постоянно контролировать, а при
необходимости воздействовать на про­
цесс управления движением корабля.
На «Союзе Т» также осуществлена
проверка работоспособности новой дви­
гательной установки. Если раньше у
кораблей серии «Союз» для корректи­
ровки, причаливания и ориентации в
пространстве использовались различные
двигатели с различными видами топлива
и соответственно с раздельными топлив­
ными баками, то теперь у корабля
«Союз Т» имеется одна объединен­
ная двигательная установка, аналогичная
той, которая используется на борту ор­
битальной научной станции «Салют-6».
И наконец, использование микроэле­
ктроники позволило снизить вес систем
жизнеобеспечения,
терморегулирования
и радиосвязи. Все это позволило вер­
нуться к полетам на борту корабля
«Союз» трех космонавтов.
Высокое искусство советских космо­
навтов и возросшая надежность косми­
ческой техники вновь были продемон­
стрированы 10 апреля 1980 г., когда
транспортный корабль «Союз-35» с эки­
пажем в составе командира корабля
подполковника Леонида Попова и бортинженера Валерия Рюмина состыковал­
ся с орбитальной научной станцией «Са­
лют-6». Валерий Рюмин, который только
в августе прошлого года вернулся из
175-суточной космической экспедиции,
вновь изъявил желание продолжить ра­
боту на орбитальной станции вместо
Валентина Лебедева, который во время
предполетной подготовки получил трав­
му колена. Такой выдающийся поступок
космонавта, не прошедшего полного
процесса реадаптации к земным усло­
виям после предыдущего полета, дал
возможность врачам продолжить интен­
сивные медицинские обследования чело­
века, участвовавшего в трех космичес­
ких экспедициях с общим временем
пребывания в условиях космического
полета, превышающим 361 сут. Важней­
шими в списке проведенных экипажем
экспериментов
были
технологические
эксперименты на установках «Сплав»,
«Кристалл» и «Испаритель», а также
эксперименты по исследованию природ­
ных ресурсов Земли.
В соответствии с программой «Ин­
теркосмос» 27 мая 1980 г. к космичес­
кому комплексу «Салют-6» — «Союз-35»

Первые космические станции
был пристыкован пилотируемый транс­
портный корабль «Союз-36» с между­
народным экипажем в составе летчикакосмонавта СССР Валерия Кубасова и
первого космонавта Венгерской Народ­
ной Республики капитана Берталана
Фаркаша. За неделю совместной работы
на борту комплекса была выполнена
большая научная программа, подготов­
ленная советскими и венгерскими спе­
циалистами. Экипаж посещения вернул­
ся на Землю в спускаемом аппарате
кбрабля «Союз-35».
5 июня 1980 г. был осуществлен за­
пуск в пилотируемом варианте первого
из серии новых транспортных кораблей
«Союз Т-2». На его борту находились
космонавты — командир корабля под­
полковник Юрий Малышев и бортин­
женер Владимир Аксенов. На следую­
щий день экипаж посещения присое­
динился к старожилам космического
комплекса «Салют-6» — «Союз-36».
После того, как с помощью автомати­
ческой системы стыковки корабль «Союз
Т-2» приблизился к станции на рассто­
яние около 180 м (предварительно
транспортный корабль «Союз-36» был
перестыкован к стыковочному узлу со
стороны переходного отсека станции),
дальнейшие операции по стыковке были
проведены вручную. «Союз Т-2» был
пристыкован к стыковочному узлу со
стороны агрегатного отсека. Главной
задачей экипажа «Союза Т-2» были ис­
пытания корабля в различных режимах.
Сообщалось, что были проверены различ­
ное оборудование и новые бортовые
системы. До начала любого маневра
бортовой электронный вычислительный
комплекс запрашивает у экипажа разре­
шение на проведение этого маневра и
только затем его осуществляет. Элек­
тронные приборы могут изменять ор­
биту, быстро и с минимальными затра­
тами топлива проводить ориентацию
корабля на любую заданную звезду.
9 июня 1980 г. Малышев и Аксенов
в корабле «Союз Т-2» вернулись на Зем­
лю. Затем 23 июля на корабле «Со­
юз-37» стартовал в космос очеред­
ной международный экипаж в составе
полковника Виктора Горбатко и первого
космонавта Социалистической Респуб­
лики Вьетнам военного летчика подпол­
ковника Фам Туана. Они пробыли на
борту орбитальной научной станции не­
делю, которая была насыщена различ­
ными экспериментами в интересах науки
и народного хозяйства обеих стран.
Космонавты вернулись на Землю в спус­
каемом аппарате корабля «Союз-36»,
оставив свой корабль «Союз-37» для
возвращения с орбиты космонавтам
Рюмину и Попову.
Следующим иностранным космонав­

том стал кубинец Арнальдо Тамайо
Мендес — первый представитель Латин­
ской Америки в космосе, который вместе
с советским космонавтом Юрием Рома­
ненко отправился в космос на корабле
«Союз-38». Этот седьмой международ­
ный экипаж работал на борту орбиталь­
ного комплекса «Салют-6» — «Союз37» — «Союз-38» вместе с космонавтами
Поповым и Рюминым также около не­
дели. За это время члены экипажа прове­
ли 15 экспериментов, подготовленных
совместно советскими и кубинскими спе­
циалистами, а также закончили некото­
рые исследования, начатые предыдущи­
ми космонавтами. Исследования включа­
ли изучение особенностей кристаллиза­
ции сахарозы в невесомости, внутрикле­
точных процессов в быстрорастущих
дрожжах и медико-биологические иссле­
дования функций человеческого мозга,
циркуляции крови, остроты зрения кос­
монавтов и ряда других процессов,
связанных с физическим состоянием
человека во время космического полета.
Романенко и Мендес по завершении
экспедиции возвратились на Землю в
корабле «Союз-38».
30 сентября была успешно проведе­
на стыковка грузового корабля «Прог­
ресс-11» со станцией. Разгрузив его,
долгожители космической станции на­
чали подготовку к возвращению на
Землю на борту корабля «Союз-37».
Станция «Салют-6» должна была про­
должить полет в автономном автома­
тическом режиме. 11 октября 1980 г.
под восторженные приветствия членов
группы поиска и всех встречавших кос­
монавты приземлились в 180 км от
г. Джезказгана. Попов и Рюмин успешно
завершили самую длительную космичес­
кую экспедицию, продолжавшуюся 184
сут 20 ч 12 мин, а закончивший свой
третий полет Рюмин установил фено­
менальный рекорд — суммарное время
его пребывания в космосе составило
около года.
18 ноября 1980 г. была проведена
дозаправка двигательной установки ор­
битальной станции «Салют-6» топливом,
доставленным грузовым транспортным
кораблем «Прогресс-11». С помощью
двигательной установки грузового ко­
рабля станция была переведена на более
высокую орбиту.

Эксперименты
по космическому производству
В числе наиболее перспективных из
проведенных на борту станции «Салют6» экспериментов были направленные
на создание будущих космических заво­
дов эксперименты по космическому про­
изводству, при котором используются
уникальные условия — невесомость и

Вверху.
Электронагревательная
печь
«Кристалл»,
которая
использовалась
на борту орбитальной научной станции
«Салют-6» для получения кристаллов
полупроводниковых материалов. На дру­
гой электронагревательной печи «Сплав»
проводились эксперименты с расплава­
ми металлов.

ОСНОВНЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ ПО АСТРОНОМИИ
НА СТАНЦИИ «САЛЮТ»

ПРИБОР

ЦЕЛЬ ЭКСПЕРИМЕНТА

«Анна-3»

Исследования гамма-лучей с энер­
гией 100 МэВ с помощью гаммателескопа
Исследования
центра
Галактики
и межзвездных облаков с помо­
щью инфракрасного телескопа
Обнаружение монополей Дирака,
ядер античастиц и трансурановых
ядер в космических лучах
Изучение спектра новых и уже
обнаруженных источников рент­
геновских лучей, определение фо­
нового излучения Земли в диапа­
зоне 1—60 А с помощью рентге­
новского телескопа
Исследования инфракрасного из­
лучения планет и галактик с по­
мощью инфракрасного телескопаспектрометра
Изучение солнечного излучения в
диапазоне 760—1060 А с помо­
щью
дифракционного
спектро­
метра
Исследования источников радио­
излучения во Вселенной с помо­
щью радиотелескопа с диаметром
зеркала 10 м
Получение
спектров
излучения
звезд в диапазоне 2000—3000 А
Исследования
излучения
Солнца
в диапазоне 800—1300 А с по­
мощью солнечного телескопа
Исследования источников пульси­
рующего рентгеновского излуче­
ния в диапазоне 44—60 А с по­
мощью рентгеновского телескопа
Определение
массы,
заряда
и
энергии межпланетных частиц
Определение интенсивности и на­
правления
потока
гамма-излуче­
ния в окрестности станции «Са­
лют» для использования при раз­
работке будущих больших соби­
раемых в космосе гамма-телеско­
пов

БСТ-1М
ФЭК-7
«Филин-2»

ИТС-К

КДС-3

КРТ-10

«Орион-1»
ОСТ-1
РТ-4

«СИЛЯ-4»
«Елена»

183

Первые космические станции
космический вакуум. Такие условия яв­
ляются идеальными для производства
высококачественных материалов и крис­
таллов, необходимых для изготовления
микросхем в электронной промышлен­
ности, а также для проведения экспе­
риментов по получению сплавов из ме­
таллов с различным удельным весом.
При проведении этих работ использо­
вались электронагревательные печи двух
типов «Сплав» и «Кристалл».
На борту станции «Салют-6» были
получены кристаллы из таких матери­
алов, как арсенид галлия и антимонид
индия, которые могут быть использо­
ваны в широком классе приборов. Про­
водились эксперименты по выращиванию
кристаллов кадмия и кадмий-ртуть-тел­
лура. По сообщению ТАСС, выращива­
емые на Земле образцы этих материа­
лов используются в медицинском при­

боре «Тепловизор», с помощью которого
определяется температура кожного пок­
рова человека.
Советские ученые также удовлетво­
рены результатом эксперимента по плав­
ке стекла в невесомости. Эта работа
может представлять значительную цен­
ность для оптической связи (т. е. воло­
конной оптики). Световод диаметром
1 мкм и длиной 1 км имеет массу всего
2 г и тем не менее может передать в ты­
сячу раз больше информации, чем обыч­
ный телефонный провод. По словам
члена-корреспондента АН СССР Г. Пет­
ровского, который участвовал в разра­
ботке этого эксперимента, для реализа­
ции таких возможностей волоконной
оптики требуется стекло, количество
примесей в котором не превышает 1 г
на 10 т стекла. Стекло подобной чистоты
можно получить только в космосе, где

его расплав не соприкасается со стен­
ками тигля.
Полет орбитальной научной станции
«Салют-6» имел выдающееся значение
еще и потому, что в рамках программы
«Интеркосмос» представитель каждой из
стран
социалистического
содружества
вместе с советским космонавтом принял
участие в пилотируемых космических
полетах. Таким образом, ЧССР, ПНР,
ГДР, ВНР, СРВ и Куба получили воз­
можность вывести на орбиту своего кос­
монавта, который прошел подготовку
в СССР, принял участие в проведении
основной программы пилотируемых по­
летов и выполнил исследования в раз­
личных областях знаний от фотогра­
фирования Земли с целью исследования
ее ресурсов до осуществления процессов
производства материалов в невесомо­
сти.

дним из наиболее важных собы­
тий в пилотируемых полетах, по­
лучившем одобрение во всем мире,
была стыковка на околоземной ор­
бите советского и американского кос­
мических кораблей, которую пресса об­
разно назвала «Рукопожатием на орби­
те». Этот исторический полет был вос­
принят во всем мире как символ разряд­
ки в космосе и укрепления междуна­
родного сотрудничества в области кос­
мических исследований.

О

Начало программы ЭПАС
Хотя после одинаковых по сущест­
ву начальных космических программ
СССР и США стали разрабатывать наВнизу. Пятеро космонавтов, летавших
по совместной программе ЭПАС в 1975 г.
Командирами были Т. Стаффорд (стоит
слева) и А. Леонов (стоит справа). Дру­
гие члены экипажей — Д. Слейтон и
В. Бранд (сидят слева) и В. Кубасов.

циональные космические проекты с за­
метно различными целями, с самого на­
чала имелась определенная кооперация
в деятельности ученых обеих стран в
области космических исследований. Пер­
вое официальное соглашение в этой об­
ласти было заключено между Академией
наук СССР и НАСА США в июне 1962 г.,
через пять лет после запуска первого
спутника, возвестившего о начале кос­
мической эры.
Эти и другие ранние двусторонние
соглашения привели к созданию прямой
линии связи между мировыми метеоро­
логическими центрами в Москве и Ва­
шингтоне, к постановке совместных экс­
периментов в области связи через кос­
мос посредством пассивного спутника
«Эхо-2», к совместной работе по напи­
санию научного трактата «Основы кос­
мической биологии и медицины» и об­
мену данными о земном магнетизме.
Однако все эти совместные советскоамериканские усилия во второй поло­
вине 60-х годов оставались ограничен­

ными и незначительными по сравнению
с возможностями двух космических дер­
жав, которые к этому времени создали
свои космические корабли третьего по­
коления для пилотируемых полетов —
«Союз» и «Аполлон».
Благодаря расширению международ­
ного сотрудничества в космосе и в осо­
бенности благодаря улучшению совет­
ско-американских
отношений
проект
ЭПАС
(Экспериментальный
полет
«Аполлон» — «Союз») стал реально­
стью.
В результате ряда встреч, начиная
с 1969 г., советские и американские
правительственные организации и экс­
перты выделили проблему безопасности
пилотируемых полетов как потенциаль­
но плодотворную область сотрудниче­
ства и сформулировали идею проектиро­
вания совместимых систем стыковки для
обеспечения мер безопасности при воз­
можных операциях по спасению космо­
навтов. Из-за несовместимости систем
стыковки советские и американские кос­
мические корабли в случае необходи­
мости не могли быть состыкованы; сов­
местимая система стыковки могла бы
устранить это препятствие на пути про­
ведения спасательных операций в кос­
мосе.
В октябре 1970 г. были созданы объе­
диненные рабочие группы, каждая из
которых изучала тот или иной аспект
разработки нового стыковочного обору­
дования. Они рассмотрели радио-и оп­
тические системы сближения и стыков­
ки кораблей; отличия систем связи и
управления микроклиматом, используе­
мых в космических кораблях двух
стран; основные принципы функциони­
рования и проекты предлагаемой систе­
мы стыковки; вопросы стоимости и воз­
можность испытания новой системы
стыковки.
Проект был окончательно одобрен
на советско-американской встрече на
высшем уровне в мае 1972 г., что нашло
отражение в пятилетием «Соглашении о

185

Рукопожатие на орбите
сотрудничестве в исследовании и исполь­
зовании космического пространства в
мирных целях», в котором была преду­
смотрена разработка «совместимых си­
стем сближения и стыковки советских
и американских пилотируемых кораблей
и станций для повышения безопасности
пилотируемых космических полетов и
обеспечения возможности проведения
совместных научных экспериментов в
будущем». Соглашением совместный по­
лет был назначен на 1975 г.; было уста­
новлено, что он должен включать «сты­
ковку советского космического корабля
типа «Союз» с американским космиче­
ским кораблем «Аполлон» с взаимным
переходом космонавтов в каждый ко­
рабль».
Чл.-корр. АН СССР К. Д. Бушуев
и д-р Г. Ланни были назначены техни­
ческими директорами программы ЭПАС
с советской и американской сторон.

Проблемы совместимости
Уже первые встречи советских и
американских экспертов показали, что
судьба ЭПАС зависит от решения проб­
лем совместимости, которые можно раз­
делить на пять основных групп.
Первая группа проблем относилась к
созданию взаимоприемлемого оборудо­
вания для измерения расстояния между
кораблями и обеспечения их встречи.
Хотя системы кораблей «Союз» и «Апол­
лон», созданные для этих целей, бази­
ровались на одинаковых принципах, раз­
личие их технических характеристик и
принципов действия делали их совер­
шенно несовместимыми. В обоих кораб­
лях использовались, например, радио­
технические системы стыковки, однако
применяемые частоты, методы получе­
ния данных и измеряемые параметры
движения были совершенно различ­
ными. Радиотехнические системы «Сою­
за» в дополнение к измерению даль­
ности между сближающимися корабля­
ми позволяли определить рассогласова­
ние линии их центров масс, используе­
мое для взаимного радиоуправления, и
выдавали сигналы для контроля угло­
вого положения кораблей. Системы
«Аполлона» предназначались только для
определения дальности; все другие па­
раметры, необходимые для сближения,
определялись визуально. Кроме того,
процедура сближения корабля «Апол­
лон» основывалась только на ручных
методах управления, а корабль «Союз»
имел системы как для ручного, так и
автоматического сближения и стыковки.
Благодаря этому была возможна автома­
тическая стыковка аппаратов «Космос-186» и «Космос-188» еще в 1967 г.,
а в дальнейшем осуществлялась стыков­
ка автоматических грузовых кораблей

186

«Прогресс» к орбитальным станциям
«Салют».
Оптические
характеристики
поверхности корабля «Союз» также не
согласуются с требованиями оптической
аппаратуры «Аполлона». Так как край­
ний срок проведения полета был назна­
чен на июль 1975 г., а работы по под­
готовке системы стыковки должны были
закончиться в октябре 1972 г., было не­
возможно создать объединенными уси­
лиями унифицированную систему сты­
ковки, удовлетворяющую всем требова­
ниям совместимости. Поэтому рабочая
группа, которой было поручено решение
этой проблемы, приняла для полета си­
стему стыковки корабля «Аполлон».
Это решение было продиктовано
главным образом тем соображением, что
корабль «Аполлон», спроектированный
для полета на Луну и поэтому имеющий
большой запас топлива, был активным
кораблем в процессе сближения и сты­
ковки. Корабль «Союз» автоматически
отвечал на поступающие запросы. Все
же имелись трудности изменения опти­
ческих характеристик поверхности ко­
рабля «Союз» в соответствии с требо­
ваниями оптической системы «Аполло­
на». Дело в том, что при изменении
цвета поверхности корабля «Союз» на
молочно-белый соответственно измени­
лись бы характеристики поглощения и
отражения света поверхностью, и это

Вверху. Советский переводчик (слева)
рассказывает об особенностях скафан­
дра для экипажа «Аполлона» В. Куба­
сову (третий слева) и А. Леонову (вто­
рой справа) во время визита в Центр
космических полетов им. Кеннеди в
феврале 1975 г.
Внизу. Ч. Харингтон, американский эк­
сперт по аэронавтике, во время поездки
в СССР проверяет летную модель си­
стемы стыковки ЭПАС в Институте
космических
исследований
Академии
наук СССР.

Рукопожатие на орбите

Вверху. Зал Центра управления пуском
на мысе Канаверал во время подготов­
ки к пуску. Видны дисплеи, мониторы
и контрольные системы для проверки
и запуска ракеты-носителя.

Справа. Ракета А-2 стартует с космо­
дрома Байконур с кораблем «Союз-16»
2 декабря 1974 г. во время «генеральной
репетиции» к полету по программе
ЭПАС. На борту корабля дублирующий
советский экипаж в составе А. Филип­
ченко и Н. Рукавишникова.

Внизу. Вид советского Центра управ­
ления полетом во время тренировок.
На экране видны наземные трассы ко­
смических кораблей ЭПАС. Справа на
экране дано изображение состыкован­
ных кораблей.

могло привести к нарушению темпе­
ратурных условий на борту корабля.
Было принято компромиссное решение,
и корабль «Союз» был окрашен частич­
но в белый цвет и частично в зеленый.
Соответствующая
оптическая
модель,
испытанная в обеих странах, подтвер­
дила, что такая цветовая схема являет­
ся приемлемой. И действительно, экипаж
«Аполлона» обнаружил «Союз» в полете
с дальности в несколько сотен кило­
метров. На корабле «Союз» были так­
же установлены проблесковые маяки
для применения в тени Земли и сигналь­
ные огни, указывающие ориентацию ко­
рабля на последнем этапе стыковки. Две
стыковочные мишени дополняли эту
часть оборудования.
Вторая группа проблем совместимо­
сти относилась к стыковочным узлам,
т.е. ко всем деталям, которые непосред­
ственно соприкасаются во время стыков­
ки. В обоих космических кораблях ис­
пользовалась система стыковки штырь—
конус; активный корабль оснащался
штырем («зондом» по американской
терминологии), который скользил по
поверхности конуса («мишени») пассив­
ного корабля при их взаимном манев­
рировании. Процесс стыковки заверша­
ется срабатыванием замков, гарантиру­
ющих прочность и герметичность соеди­
нения. Одинаковые по принципу работы
стыковочные агрегаты кораблей «Союз»
и «Аполлон» имели разные размеры,
различались конструкцией замков, меха­
низмов стягивания и т.п., и это исклю­
чало возможность стыковки. Рабочая
группа, рассматривающая проблему сты­
ковочных агрегатов, поставила задачу
конструирования
совершенно
нового
стыковочного узла. При этом были
сформулированы два основных требова­
ния: новая система должна быть андро­
гинной, т.е. такой, что каждый косми­
ческий корабль может работать как в
активном, так и в пассивном режиме;
новая система должна включать пери­
ферийные элементы и не занимать цент­
ральную часть, оставляя ее свободной
для размещения переходного туннеля
между кабинами космических кораблей.
Рабочая группа, которая провела по де­
сять совещаний в каждой стране, при­
няла за основу конструкцию стыковоч­
ного агрегата в виде кольцевого шпан­
гоута с направляющими выступами,
предложенную советскими инженерами
во главе с В. С. Сыромятниковым. Что­
бы избежать изменения базовой конст­
рукции корабля «Аполлон», что потре­
бовало бы дорогих проверочных испы­
таний,
американцы
сконструировали
переходный элемент, названный стыко­
вочным отсеком. Этот новый отсек сты-

187

Состыкованный косми­
ческий комплекс (в рам­
ках программы ЭПАС)
1 Двигательный отсек
корабля «Аполлон» с коло­
колообразным соплом мар­
шевого двигателя. В отсе­
ке размещаются топливо,
топливные элементы,
кислород, другие системы
и оборудование.
2 Двигатели реактивной
системы управления.
3 Двигатели управления
по тангажу.
4 Отсек экипажа корабля
«Аполлон» с оборудова­
нием для трех астронавтов.
Атмосфера кабины — чис­
тый кислород при давле­
нии 0,35 ат.
5 Пульты управления и
контроля.
6 Стыковочный отсек, в
котором космонавты и
астронавты адаптируются
к различным атмосферам
при переходе на другой
корабль.
7 Антенны УКВ-радио­
станции (частота
121,75 МГц).
8 Стыковочная мишень.
9 Направляющий эле­
мент стыковочного агре­
гата (1 из 3).
10 УКВ-антенна.
11 Орбитальный отсек
корабля «Союз», исполь­

зуемый для работы
и отдыха экипажа.
12 Спускаемый аппарат
корабля «Союз» с обору­
дованием для двух космо­
навтов. Нормальная ат­
мосфера в кабине кисло­
родно-азотная при давле­
нии около 1 ат, умень­
шаемом для периода
нахождения в состыкован­
ном состоянии до 0,7 ат.
13 Двигатели причалива­
ния и ориентации (14 дви­
гателей тягой 10 кге каж­
дый).
14 Проблесковый световой
маяк.
15 Датчик солнечной
ориентации.
16 Приборно-агрегатный
отсек «Союза».

аиболее впечатляющий эксперимент
в мире в рамках сотрудничества в
космосе был проведен в июле 1975 г.,
когда американский корабль «Апол­
лон» был состыкован с советским кораблем
«Союз» на околоземной орбите высотой
225 км.
Полет, в ходе которого астронавты и
космонавты совершили переходы с одного
корабля на другой и проводили экспери­
менты, был полностью успешным.
Чтобы состыковать «Аполлон» и «Со­
юз, имеющие различные внутренние дав­
ления, на орбиту был выведен на амери­
канском носителе стыковочный отсек, спро­
ектированный совместно американскими и
советскими инженерами. Будущие амери­
канские космические корабли будут иметь
такую же кислородно-азотную атмосферу,
как советский корабль, чтобы упростить
проблему
взаимного
перехода
экипажей
двух состыкованных кораблей. Одной из
наиболее важных задач полета было про­
ведение серии астрономических, медико­
биологических и технологических экспери­
ментов, а также фотографирование земной
поверхности. Эти эксперименты Советский
Союз продолжил на космической станции
«Салют-6». Их можно рассматривать как
необходимые шаги на пути создания пол­
норазмерных заводов в космосе (ст. 16).

17 Двигатели сближения и
ориентации.
18 Двигатели ориента­
ции (12 двигателей тягой
2,5 кге каждый).
19 Сближающе-корректи­
рующий двигатель (тяга
300 кге).
20 Радиатор системы
терморегулирования.
21 Антенна радиотехни­
ческой системы сбли­
жения.
22 Панели солнечных ба­

тарей. (Размах 8,37 м).
23 Антенна радиотеле­
метрии.
24 Двигатели ориентации
(12 двигателей тягой
25 кге каждый).
25 Датчик ориентации
по инфракрасной вертика­
ли на Землю.
26 Проблесковый световой
маяк.
27 Кольцевая антенна.
28 Визир-ориентатор.

29 Антенна радиотелеви­
зионной системы (1 из 2).
30 Телевизионная камера
внешнего обзора и борто­
вой огонь ориентации
(красный).
31 УКВ-антенна радио­
станции «Аполлон» (часто­
та 121,75 МГц).
32 Шар-баллон со сжатым
кислородом.
33 Шар-баллон со сжатым
азотом.

34 Стыковочная мишень
«Союза».
35 Стыковочный шпангоут
основного блока
«Аполлона».
36 Кресло астронавта.
37 Двигатели управления
по рысканию.
38 Остронаправленные
антенны (для связи с Зем­
лей через спутник-ретран­
слятор АТС-6. Входная
частота 2077,4 МГц, вы­
ходная 2256 МГц).

Н

Стыковочный отсек
1 Стыковочный шпангоут
основного блока «Апол­
лона».
2 Кожух шаров-баллонов
с кислородом и азотом
(1 из 2).
3 Антенна УКВ-ЧМ
радиолиний (1 из 3).
4 Амортизатор.
5 Направляющий выступ
(1 из 3).
6 Защелка кольца
(1 из 3).
7 Амортизатор (1 из 6).
8 Поверхность соедине­
ния с переходным тон­
нелем.
9 Блок моторов систе­
мы стягивания и редуктор.
10 Замки на шпангоуте.
11 Стыковочное кольцо
(выдвинуто).
12 Стыковочная мишень
«Союза».
13 Распределительная
коробка.
14 УФ-спектрометр.

Технические характе­
ристики
Длина цилиндрической
камеры 3,15 м.
Максимальный диаметр
1,42 м.
Полная масса (с экспери­
ментальным оборудовани­
ем, грузами, жидкостями и
системой стыковки)
5900 кг.
Схема полета
1 «Союз-19» запускается
с космодрома Байконур
в 15 ч 20 мин москов­
ского времени 15 июля
1975 г.
2 Центральный блок
ракеты-носителя отде­
ляется; космический
аппарат выведен на орбиту.

3 «Союз» выводится на
монтажную орбиту.
4 Ожидание прибытия
корабля «Аполлон».
5 «Аполлон» запускается
из Центра космических
полетов им. Кеннеди в
15 ч 50 мин вашингтон­
ского времени (22 ч 50 мин
московского времени).
6 Ступень I носителя
отделяется, включается
ступень II.
7 Основной блок корабля
«Аполлон» отделяется, вы­
двинутый стыковочный
отсек находится в верши­
не второй ступени.
8 Корабль разворачивает­
ся на 180°.
9 Стыковка с выдвину­
тым стыковочным отсеком.
10 Маневры для встречи.
11 Подготовка к стыковке.

12 Стыковка, переходы
экипажей и проведение
совместных эксперимен­
тов.
13 Космические корабли
разделяются.
14 Торможение «Союза».
15 Отделение орбиталь­
ного и приборно-агрегатно­
го отсеков.
16 Спускаемый аппарат со­
вершает посадку в СССР.
17 «Аполлон» продолжает
полет по орбите.
18 Отделяется стыковоч­
ный отсек, включается тор­
мозная двигательная
установка.
19 Отделяется двигатель­
ный отсек.
20 Отсек экипажа привод­
няется в Тиком океане.

Ракеты-носители
Внизу. 21/2ступенчатая
ракета-носитель «Союз»
высотой 39,3 м. Космиче­
ский корабль закрыт отде­
ляемым головным обтека­
телем.
Справа. Ракета-носитель
«Сатурн-1В» общей длиной
68,3 м. В верхней части
второй ступени ракеты
размещен стыковочный
отсек (закрыт элементами
конструкции), который
отделяется в полете во
время транспортного
маневра (см. схему полета,
п. 9).

Рукопожатие на орбите
Последовательность сты­
ковки
На схемах показан метод
выравнивания атмосфер
космических кораблей при
переходе экипажей из ко­
рабля в корабль. Корабль
«Аполлон» имел атмосферу
чистого кислорода при дав­
лении 280 мм рт.ст. Ко­
рабль «Союз» — кислород­
но-азотную атмосферу
при давлении 520 мм рт.ст.
1 Первоначальное поло­
жение астронавтов и кос­
монавтов в космических
кораблях; люки закрыты.
2 Люк 2 открыт. Командир
и пилот корабля «Аполлон»
переходят в стыковочный
отсек.
3 Люк 2 закрыт. В тоннель
2 подаются кислород и
азот.
4 Давление кислородноазотной атмосферы в сты­
ковочном отсеке медленно
повышается до 490 мм
рт.ст.
5 Открывается люк 4.
Давление в тоннеле 2 вы­
равнивается с давлением в
корабле «Союз».
6 Давления в стыковочном
отсеке и «Союзе» вырав­
нены. Астронавты
«Аполлона» открывают
люк 3 и входят в «Союз»
для исторической встречи.
При переходе советского

экипажа применяется об­
ратная последовательность
перехода.

Вверху справа. Ракета-носитель «Са­
турн-1 В» перевозится от здания сборки
к стартовому комплексу LC-39B на ги­
гантской самоходной установке на гусе­
ничном ходу. Длинный белый цилиндр
в верхней части башни обслуживания —
молниеотвод.
Справа. Зеленый космический корабль
«Союз-19» четко выделяется на фоне
черного неба и закрытой густой облач­
ностью Земли. Снимок сделан через
иллюминатор корабля «Аполлон».

ковался с одного конца с отсеком эки­
пажа корабля «Аполлон» посредством
стыковочного агрегата «штырь—конус»
и с другого конца с кораблем «Союз»
с помощью вновь спроектированного аг­
регата. Советская и американская систе­
мы стыковки в значительной степени
отличались одна от другой, например
системами амортизации и направляю­
щих колец, но они соответствовали оп­
ределенным
согласованным
требова­
ниям, что обеспечило их совместимость
и
возможность
стыковки
кораблей
«Союз» и «Аполлон». После многочис­
ленных наземных экспериментов на мо­
делях стыковочной системы советский
стыковочный агрегат был испытан в по­
лете на «Союзе-16» со специальным
шпангоутом, имитирующим стыковоч­
ный агрегат «Аполлона». Это испытание
было полностью успешным.
Третья группа проблем совместимо­
сти включала средства связи и управ­
ления полетом. Хотя эта проблема не

190

была столь труднопреодолимой, как рас­
смотренные выше, она охватывала важ­
ные вопросы: связь между двумя кос­
мическими кораблями в полете, взаимо­
действие между каждым кораблем и на­
земным Центром управления, осуществ­
ляющим руководство полетом другого
корабля, и, наконец, взаимодействие
между двумя Центрами управления. Эти
сложные проблемы были решены путем
установки дополнительной радиоаппара­
туры на борту обоих космических ко­
раблей, стандартизованной по приме­
няемым частотам, и обеспечения кораб­
лей проводной связью при полете в со­
стыкованном состоянии. Все системы
связи прошли лабораторные испытания
в обеих странах, после чего были испы­
таны в начале 1975 г. на борту корабля
«Аполлон» в Центре космических поле­
тов им. Кеннеди во Флориде и на борту
корабля «Союз» на космодроме Бай­
конур.
Четвертая группа проблем касалась
совместимости систем жизнеобеспече­
ния и оборудования для перехода кос­
монавтов из одного корабля в другой.
Здесь созданная рабочая группа опять
столкнулась со значительными пробле­
мами. Когда корабли «Союз» и «Апол­
лон» разрабатывались 10 лет назад, две
проектные
группы
руководствовались
своими
собственными,
независимыми
принципами. Советские конструкторы
выбрали для «Союза» земную атмосферу.

Внизу. Вид «Аполлона» с «Союза». В
передней части американского кораб­
ля — стыковочный отсек, который был
присоединен к кораблю на орбите (пер­
воначально находился на последней сте­
пени ракеты-носителя «Сатурн-1 В»).

Рукопожатие на орбите
чей группы был выбор «окон» стартов,
т.е. периодов времени, когда запуск по­
зволил бы достигнуть цели полета
(встречи кораблей на орбите) и были
бы удовлетворены все требования и ог­
раничения. Например, «окно» запуска
«Союза» выбиралось так, чтобы послед­
ние восемь минут перед включением
тормозной двигательной установки для
посадки корабль находился на солнеч­
ной стороне Земли и космонавты могли
выполнить ориентацию корабля вручную.
«Окно» запуска «Аполлона» должно
было гарантировать, что его приводне­
ние произойдет днем для облегчения
проведения
спасательных
операций.
Здесь проблема была решена опять пу­
тем компромисса, найденного в резуль­
тате некоторого изменения требований
обеих сторон.

Космонавты и астронавты
Вверху. Фотография для истории. Астро­
навт Т. Стаффорд пожимает руку А. Лео­
нову через тоннель стыковочного отсека,
который соединяет «Союз» и «Апол­
лон». «Рад видеть вас»,— сказал улыба­
ющийся русский по-английски.

Для корабля «Аполлон» американские
специалисты выбрали атмосферу, со­
стоящую из чистого кислорода при
давлении 280 мм рт. ст. (около 1/3 ат­
мосферного давления на поверхности
Земли). Непосредственный переход чле­
нов экипажа из «Союза» в «Аполлон»
вызвал бы кессонную болезнь — состоя­
ние, наблюдаемое у водолазов, когда
они слишком быстро выходят на поверх­
ность и в их крови образуются пузырьки
азота. Только настойчивость и взаимная
готовность к компромиссным решениям
дали возможность рабочей группе сме­
ло взяться за подобную трудную пробле­
му и справиться с ней. Первое и самое
главное соглашение было достигнуто по
предложению американской стороны —
включить воздушную переходную каме­
ру в состав стыковочного отсека. Чтобы
исключить длительный период адапта­
ции внутри ее при переходе членов эки­
пажа из корабля «Союз» в корабль
«Аполлон», советские инженеры согла­
сились уменьшить давление атмосферы
в «Союзе» примерно на одну треть в
период нахождения корабля в состыко­
ванном состоянии. Это было не простое
решение. Оно потребовало изменения
некоторых бортовых систем, введения
дополнительного оборудования, а также
проверки безопасности и надежности
бортовой аппаратуры при повышении
парциального давления кислорода. Не­
большая разница в давлениях дала воз-

Вверху. В. Кубасов подписывает офи­
циальное свидетельство о совместном по­
лете по программе ЭПАС, когда амери­
канские и русские экипажи летели в
состыкованном космическом комплексе.
Свидетельство уже подписано Т. Стаф­
фордом. Д. Слейтоном и А. Леоновым.
можность американцам упростить сты­
ковочный отсек и его стоимость, так
как членам экипажа не требовалось
теперь проводить много времени в воз­
душной переходной камере. Благодаря
такому решению все члены экипажа мог­
ли принять участие в обмене визитами.
Наконец пятая группа проблем каса­
лась организационной и методологиче­
ской совместимости. Она включала ши­
рокий диапазон вопросов от принципов
совместного управления полетом и мер
предосторожности при различных не­
штатных ситуациях до стандартизации
терминологии и преодоления языкового
барьера. Важной проблемой этой рабо­

Командиром основного экипажа ко­
рабля «Союз» был назначен полковник
ВВС Алексей Леонов — первый человек,
совершивший выход в космос во время
полета корабля «Восход-2» в 1965 г.
После этого полета ему было присвоено
звание Героя Советского Союза. Он
окончил Военно-воздушную инженерную
академию им. Жуковского и широко из­
вестен как художник, пишущий на кос­
мические темы.
Бортинженер основного экипажа Ва­
лерий Кубасов провел первый космиче­
ский эксперимент по сварке во время
полета на корабле «Союз-6» в 1969 г.
Он — Герой Советского Союза, окончил
Московский авиационный институт, кан­
дидат технических наук.
Основным экипажем корабля «Апол­
лон» командовал бригадный генерал
ВВС США Томас Стаффорд, ветеран
трех космических полетов, в том числе
полета на Луну на корабле «Аполлон-10».
В 1969 г. Военно-морская академия
США присудила Стаффорду степень ба­
калавра наук, и он награжден тремя
медалями НАСА «За заслуги».
Дональд Слейтон, пилот стыковочно­
го отсека корабля «Аполлон», и Вэнс
Бранд, пилот отсека экипажа, ранее
не летали в космос, хотя оба состояли
в отряде космонавтов много лет.
Восемь космонавтов и девять астро­
навтов, включая дублирующие экипажи,
провели тренировки по всем аспектам
совместного полета. В процессе трени­
ровок советские специалисты ознакоми­
ли астронавтов США с кораблем «Союз»
в Центре подготовки космонавтов им. Га­
гарина, недалеко от Москвы, а совет­
ские космонавты тренировались на тре­
нажере корабля «Аполлон» в Центре
пилотируемых полетов им. Джонсона в
Хьюстоне, шт. Техас.

191

Рукопожатие на орбите

Вверху. Т. Стаффорд и Д. Слейтон под­
нимают тубы с борщом, на которых
наклеены водочные этикетки. Отсутствие
алкогольных напитков на орбите не
отражалось на дружеских общениях
экипажей.
В результате совместных тренировок
было отработано надежное взаимодей­
ствие между советским и американским
экипажами, а также между руководите­
лями полета по программе ЭПАС Алек­
сеем Елисеевым и Питером Франком.

Полет
Совместный полет начался безупреч­
ным во всех отношениях стартом ко­
рабля «Союз», запущенного 15 июля
1975 г. в 12 ч 20 мин по Гринвичу,
точно в обусловленное время (отклоне­
ние не превышало 5 мс).
Запуск был показан по телевидению,
и более 100 миллионов телезрителей
в одном только Советском Союзе видели,
как ракета, окутанная оранжевым пламе­
нем и дымом, поднялась с громовым
шумом и прочертила след в небе в северовосточном направлении. Среди тех, кто
наблюдал запуск непосредственно на
космодроме Байконур, находились посол
США в СССР У. Стессел и помощник
заместителя директора НАСА В. Шарли.
Через 530 с после старта Центр управ­
ления полетом объявил, что выключен
двигатель и прошла команда на отделе­
ние третьей ступени ракеты-носителя.
Космический корабль «Союз-19» был
выведен на орбиту.
Во время маневров на четвертом и
семнадцатом витках Леонов сформиро­
вал круговую монтажную орбиту высо­
той
192 225 км. Эти маневры были весьма

успешными: максимальное отклонение
монтажной орбиты от установленной
совместными
документами
составило
250 м при допустимой величине 1500 м,
время достижения кораблем данной точ­
ки орбиты отличалось от расчетного
на 7,5 с при допустимой величине от­
клонения 90 с. Через 7 ч 30 мин после
старта корабля «Союз» ракета-носитель
«Сатурн-1 В» вывела корабль «Аполлон»
на орбиту с параметрами 149 и 167 км
с тем же наклонением 51,8°, что и орби­
та «Союза». Через час после выведе­
ния астронавты приступили к транспорт­
ным и стыковочным операциям, чтобы
извлечь стыковочный отсек из ракетыносителя, и выполнили серию фазирую­
щих маневров для подготовки к стыков­
ке с кораблем «Союз».
Небольшие
затруднения,
которые
возникли на обоих кораблях, были ус­
пешно преодолены и не смогли оказать
влияния на результаты полета. Астро­
навтам сначала не удалось провести
демонтаж стыковочного механизма на
входе в стыковочный отсек. Но с этой
проблемой сталкивались ранее, во время
одного из полетов на Луну, и она уже
была решена. Неполадки на борту «Сою­
за» относились к работе телевизионных
камер и также не оказывали влияния
на ход полета. Другие проблемы на бор­
ту «Аполлона» — неполадки системы
удаления мочи, пузырек инертного газа
в одной из топливных магистралей, за­
цепившийся москит, совершивший полет
в космос,— были еще менее существен­
ными.
Стыковка на орбите через 51 ч 49 мин
после старта «Союза» была самым на­
пряженным моментом полета. Она про­
шла без толчков и была завершена на
несколько минут раньше намеченного

времени. Это была решающая фаза
программы ЭПАС. Испытание в реаль­
ных космических условиях новой совме­
стимой системы стыковки прошло ус­
пешно.
Другим важным моментом полета
были переходы экипажей из одного ко­
рабля в другой; система жизнеобеспе­
чения, созданная по программе ЭПАС,
продемонстрировала потенциальные воз­
можности проведения спасательных ра­
бот в космосе. Переходы экипажей про­
исходили в повседневной одежде, но от­
сутствие вечерних костюмов не умаляло
торжественности
события.
Миллионы
телезрителей во всем мире с волнением
смотрели на командиров советского и
американского
кораблей
Леонова
и
Стаффорда, висящих друг над другом в
космосе.
Во время первой встречи Генераль­
ный секретарь ЦК КПСС Л. И. Брежнев
послал приветствие на борт состыко­
ванного космического комплекса, в ко­
тором пожелал обоим экипажам сча­
стливого полета, а президент США
Дж. Форд обратился с приветственной
речью к экипажам. Командиры экипа­
жей обменялись национальными фла­
гами, и командир «Союза» подарил ко­
мандиру «Аполлона» флаг Организации
Объединенных Наций.
За первой эмоциональной встречей
последовала вторая встреча через 10 ч
и затем два взаимных визита. Все четыре
перехода экипажей прошли благополуч­
но, без технических трудностей. Космо­
навты провели совместные телевизион­
ные репортажи и выполнили физические
упражнения. Они рассказали о научных
экспериментах в космосе и ответили
на вопросы корреспондентов, аккреди­
тованных в советском и американском
пресс-центрах, работавших во время
полета.
Дух товарищества на этих встречах
на орбите особенно ярко проявился при
неофициальных общениях членов эки­
пажей после сеансов связи, общения
были дружественными и проводились то
на одном, то на другом языках. Во время
совместного обеда на борту «Союза»
Леонов подтвердил свою репутацию лю­
бителя шуток, наклеив на одну из боль­
ших туб, в которых хранятся пища и на­
питки для космонавтов, яркую этикетку
«Водка», на самом деле в тубе был борщ!
За первой расстыковкой двух кораб­
лей последовала повторная стыковка, в
которой роли кораблей поменялись и
стыковочный агрегат «Союза» стал ак­
тивным. Успешной повторной стыков­
кой завершилась проверка андрогинной
системы стыковки.
На шестые сутки полета корабль

Рукопожатие на орбите
«Союз» спустился с орбиты и совершил
посадку в Казахстане. Через трое с по­
ловиной суток «Аполлон» приводнился в
заданном районе Тихого океана. Неис­
правность во время посадки «Аполлона»
привела к проникновению в кабину ядо­
витой газообразной четырехокиси азота,
однако все окончилось благополучно.

Научные эксперименты
Во время полета было выполнено
32 научных эксперимента, включая пять
совместных. Все они дали ценные ре­
зультаты. В эксперименте «искусствен­
ное солнечное затмение» корабль «Апол­
лон» (непосредственно после первой рас­
стыковки) служил диском, заслоняющим
Солнце. Экипаж «Союза» проводил в
этом эксперименте наблюдения и фо­
тографировал солнечную корону (это
красивое явление не удается наблюдать
до тех пор, пока не будут затенены
прямые солнечные лучи). Оба космонав­
та рассказывали о красоте короны в ходе
эксперимента, хотя некоторые техниче­
ские трудности усложнили его проведе­
ние.
Двойное наименование другого сов­
местного эксперимента, «зонообразую­
щие грибки — биоритм», отражает на­
звание биологического объекта и глав­
ную цель эксперимента. Последняя за­
ключалась в изучении влияния условий
космоса на биоритмы живого организ­
ма. В качестве объекта исследования
был выбран штамм лучистого грибка,
при росте которого периодически обра­
зуются кольцеобразные зоны спор и
мицелия, заметные невооруженным гла­
зом.
Эксперимент
«микробный
обмен»
проводился для изучения влияния усло­
вий космического полета на защитные
свойства организма человека. Он заклю­
чался в определении количественного
и качественного составов микроорганиз­
мов, обитающих на внутренних поверх­
ностях обоих космических кораблей, а
также в сравнении проб микрофлоры
на кожных покровах, взятых у обоих
экипажей до полета, во время полета
и после него. ЭПАС предоставлял уни­
кальную возможность для подобных
экспериментов, так как два экипажа го­
товились к полету в географических
районах, далеко отстоящих друг от дру­
га, и, следовательно, начальные условия
эксперимента были идеальными.
В эксперименте «ультрафиолетовое
поглощение» измерялись концентрации
атомарного кислорода и азота в верх­
них слоях атмосферы Земли. Для этого
импульсные световые сигналы с корабля
«Аполлон» направлялись на отражатели
корабля «Союз» и возвращались на

приемное
устройство
спектрометра,
установленного на американском кораб­
ле. Этот эксперимент, проводившийся
после окончательной расстыковки ко­
раблей, вначале оказался неудачным. Од­
нако последующие консультации между
экипажами и Центрами управления по­
летом способствовали его успешному за­
вершению.
Наконец эксперимент «универсаль­
ная печь» продемонстрировал возмож­
ность изучения процессов плавления,
кристаллизации тепло- и массообмена в
условиях невесомости и возможность
использования невесомости для произ­
водства в космосе новых материалов
и материалов с улучшенными свойст­
вами. Впоследствии эти эксперименты
были продолжены и развиты на борту
орбитальных станций «Салют» в рамках
советской национальной программы ис­
следования космического пространства.
Во время автономных полетов ко­
раблей советские космонавты выполни­
ли биологические эксперименты («рост
микроорганизмов», «эмбриональное раз­
витие рыб», «генетические исследова­
ния») и астрофизические исследования.
Американские астронавты изучали из
космоса Землю и ее атмосферу, выпол­
нили медико-биологические и техноло­
гические эксперименты.

Результаты ЭПАС
Стыковка на орбите советского и аме­
риканского космических кораблей была
воспринята с большим энтузиазмом во
всем мире как важная веха в косми­
ческих исследованиях и вклад в улучше­
ние советско-американских отношений
и смягчение международного климата.
Генеральный секретарь ЦК КПСС
Л. И. Брежнев в послании президенту
Дж. Форду выразил надежду, что совме­
стный полет будет служить фундамен­

том для возможной последующей дея­
тельности в области космических иссле­
дований, а президент Форд заявил, что
примеру экипажей «Аполлон» и «Союз»
последуют другие и что это внесет боль­
шой вклад в науку и взаимопонимание
между странами.
Генеральный секретарь ООН Курт
Вальдхайм приветствовал полет как важ­
ную веху в истории человечества, как
достижение, которое стало возможным
благодаря
развитию
сотрудничества
между двумя странами.

Вверху. А. Леонов и В. Кубасов ставят
свои автографы на корпусе спускаемого
аппарата корабля «Союз-19» после при­
земления северо-восточнее г. Аркалык
в Казахстане 21 июля 1975 г.
Внизу. Спускаемый аппарат корабля
«Аполлон» переместится в вертикальное
положение, когда астронавты наполнят
газом плавательные мешки. Космиче­
ский корабль благополучно приводнился
восточнее Гавайских островов после по­
лета.

193

Рукопожатие на орбите
После полета космонавтам и астро­
навтам с семьями была оказана востор­
женная встреча, когда они совершали
поездки по обеим странам.
В результате успешного выполнения
программы ЭПАС накоплен неоценимый
опыт для будущих совместных косми­
ческих полетов кораблей и станций раз­
ных стран и для проведения спасатель­
ных работ в космосе в случае необхо­
димости.
В мае 1977 г., когда истек срок ра­

нее принятого соглашения о сотрудни­
честве в космосе, Советский Союз и
Соединенные Штаты заключили новое
пятилетнее соглашение о совместной
космической деятельности. В нем было
провозглашено, что результаты, получен­
ные при исследовании космического
пространства,
должны
использоваться
только в мирных целях, на благо всех
народов Земли.
Статья третья нового соглашения
специально провозглашала будущее со­

трудничество в области пилотируемых
полетов, «включая использование совме­
стимых систем сближения и стыковки,
созданных на основе систем, спроекти­
рованных во время экспериментального
полета космических кораблей «Союз»
и «Аполлон» в июле 1975 г.»
Несомненно, что успех будущих со­
вместных усилий в этой области будет
в не малой степени зависеть от общего
состояния советско-американских отно­
шений.

оздание в США пилотируемого
транспортного космического ко­
рабля многоразового использова­
ния
(МТКК)
«Спейс
Шаттл»
(англ. Space Shuttle — космический чел­
нок) связывают с началом нового эта­
па космических полетов. В отличие от
дорогостоящего космического комплек­
са «Аполлон» — «Сатурн», разработка
которого во многом определялась сооб­
ражениями
престижного
характера,
«Спейс Шаттл» создавался с учетом тре­
бований экономичности проведения кос­
мических операций.
Сходный по размерам с коммерче­
ским авиалайнером DC-9, «Шаттл» по
существу является самолетом с ракет­
ными ускорителями, в котором вопло­
щен ряд новых технических решений.
Кроме космического самолета система
выведения включает два твердотоплив­
ных ракетных ускорителя и большой
топливный бак.
«Шаттл» стартует вертикально, при­
чем жидкостные ракетные двигатели
(ЖРД), установленные на космическом
самолете, и твердотопливные ускорители
запускаются одновременно. На некото­
рой высоте ускорители отделяются и
возвращаются для повторного использо­
вания. После отделения ускорителей
космический самолет, называемый «Ор­
битер», с подвесным баком продолжает
полет по расчетной траектории выведе­
ния. Незадолго до выхода на орбиту
основные ЖРД отключаются, бак отде­
ляется и не возвращается, являясь един­
ственным одноразовым элементом си­
стемы.
Во время орбитального полета ма­
неврирование
космического
самолета
обеспечивается ракетными двигателями
системы орбитального маневрирования
(«ОМС»), установленными в кормовой
части фюзеляжа самолета. Ориентация
самолета на орбите осуществляется дви­
гателями малой тяги.
После выполнения космических опе­
раций двигатели «ОМС» сообщают кос­
мическому самолету тормозной импульс,
он сходит с орбиты, совершает плани­
рующий полет в атмосфере, покрывая
расстояние примерно в одну пятую дли­

С

ны окружности земного шара, и совер­
шает горизонтальную посадку в Центре
космических полетов им. Кеннеди на
аэродромной полосе длиной 5 км.
Космический самолет — самый тя­
желый из когда-либо созданных плани­
рующих аппаратов. Его сухой вес 68 т,
он рассчитан на выведение полезных
грузов массой до 29,5 т, размещаемых
в грузовом отсеке длиной 18,3 м.
Такие характеристики космического
самолета позволят разместить на нем
создаваемую Европейским космическим
агентством пилотируемую космическую
лабораторию «Спейслэб» с открытой
платформой для научных приборов.
По мнению специалистов НАСА, «Спейс
Шаттл» заменит все существующие аме­
риканские ракеты-носители одноразово­
го
использования
(«Атлас-Центавр»,

Азимуты пусков
Пуски МТКК «Шаттл» бу­
дут производиться из
Центра космических поле­
тов им. Кеннеди (шт. Фло­
рида) и с базы ВВС Ван­
денберг (шт. Калифорния).
Из Центра космических
полетов им. Кеннеди (крас­
ные трассы) полезный груз
будет запускаться на
приэкваториальные орбиты
с наклонением 28,5—57°;
с авиабазы Ванденберг
(синие трассы) — на при­
полярные орбиты с накло­

нением 56—104°. Азимуты
пусков ограничены во из­
бежание падения бака или
ускорителя на сушу и выб­
раны с учетом влияния
вращения Земли. При пус­
ках в восточном направ­
лении сопутствующее вра­
щение Земли позволяет
вывести полезный груз
массой до 29 500 кг. При
пусках по крайне западно­
му азимуту с авиабазы
Ванденберг может быть
выведен полезный груз
массой лишь 14 500 кг.

«Дельта», «Титан-3С», «Титан-3-Цен­
тавр»), кроме ракеты «Скаут».
В перспективе предполагается ис­
пользовать корабли типа «Шаттл» как
транспортное средство для создания по­
стоянно функционирующих космических
станций.

Первые проекты

Вверху. Космический корабль многора­
зового использования «Колумбия» перед
первым полетом в космос установлен на
позиции А стартового комплекса № 39
в Центре космических полетов им. Кен­
неди 9 апреля 1981 г. Поворотная башня
обслуживания отведена в сторону.

Первые проекты планеров с ракет­
ными двигателями (ракетопланов) по­
явились в Германии в 20-е годы (ст. 1).
В то время европейскую техническую
общественность охватила «ракетная ли­
хорадка», романтические идеи межпла­
нетных полетов. Эти идеи стимулиро­
вались и поддерживались широко осве­
щаемыми в печати экспериментами
Р. Годдарда в США, проектами К. Э. Ци­
олковского в СССР и Г. Оберта в Гер­
мании 1.
1 Исследования
и разработки в этой
области, проведенные в СССР в 30—40-е
годы,
охарактеризованы
в
приложении,
с. 269. Прим. ред.

195

«Спейс Шаттл»
Справа. Первый старт МТКК «Спейс
Шаттл», состоявшийся 12 апреля 1981 г.
в 7 ч утра по восточному поясному вре­
мени с астронавтами Дж. Янгом и
Р. Криппеном на борту. Хорошо видны
ромбические скачки уплотнения в стру­
ях, истекающих из маршевых ЖРД.
установленных на «Орбитере».

В соответствии с Версальским дого­
вором в Германии было запрещено раз­
витие артиллерии и военной авиации.
Управление вооружений заинтересова­
лось перспективами ракетных экспери­
ментов, проводимых частными лицами и
отдельными группами.
В 1928 г. автогонщик-энтузиаст
М. Валье установил ракетный двига­
тель на небольшой автомобиль фирмы
«Опель». В том же году другой экспе­
риментатор, Ф. Штаммер, пролетел
3/4 мили на легком планере, приводи­
мом в движение упругим тросом и двумя
небольшими ракетами.
В августе 1929 г. в Дессау в Гер­
мании поднялся в воздух гидросамолет
«Юнкерс-33» с ракетными ускорителя­
ми. В сентябре того же года автомобиль­
ный магнат Ф. фон Опель совершил
близ Франкфурта-на-Майне полет на
планере с шестнадцатью твердотоплив­
ными ускорителями, покрыв расстояние
около 1,5 км. Планер достиг скорости
153 км/ч и находился в воздухе в тече­
ние 75 с.
В середине 30-х годов фон Браун
занимался исследованиями возможно­
сти применения ракетных двигателей
на самолетах. В то же время Управ­
ление вооружений приняло к разра­
ботке ракетный двигатель для балли­
стического снаряда. Проходили испы­
тания два самолета с ракетными дви­
гателями. Один из них, «Хейнкель-176»,
стал первым в мире ракетопланом, рас­
считанным на установившийся полет.
Впоследствии авиация перешла на
более надежные и экономичные воз­
душно-реактивные двигатели, а ракет­
ные двигатели стали применять на уп­
равляемых снарядах.
Группа Брауна создала баллистиче­
скую ракету «Фау-2» (А-4) и разрабо­
тала проект двухступенчатой ракеты
А-9/А-10, способной пересечь Атланти­
ческий океан. Вторая ступень, А-9, была
снабжена крыльями для увеличения
дальности полета. Ракета предназнача­
лась для обстрела Нью-Йорка фугасным
боевым зарядом массой 1 т. Хотя такая
трансатлантическая ракета никогда не
была создана, сама идея представляла
первый вариант ракетного крылатого
аппарата.

196

Более сложный и претенциозный
проект был предложен в 1938—1942 гг.
инженером из Вены Э. Зенгером и его
помощником, математиком И. Бредт.
Они разработали приближенную мате­
матическую модель бомбардировщика
длиной 28 м с размахом крыла 15 м и
полной массой 100 т, включая топливо,

Вверху. Исторический момент посадки
корабля «Колумбия» 14 апреля 1982 г.
на полосу № 23 Летно-исследователь­
ского центра Драйдена на авиабазе
Эдвардс. Разрезной руль направления
работает как воздушный тормоз; поса­
дочная скорость близка к расчетной
348 км/ч.

«Спейс Шаттл»
Справа. Модель аппарата ВВС США
Х-20
(«Дайна
Сор»)
испытывает­
ся
в
гиперзвуковой
аэродинамиче­
ской трубе. Эта попытка создать «ко­
смический планер» многоразового ис­
пользования, который благодаря своим
аэродинамическим свойствам способен
возвратиться на базу, была прекращена
в 1963 г.

бомбовую нагрузку и летчика. Этот ап­
парат должен был получать начальный
разгон с помощью наземной ракетной
тележки, а затем, используя собствен­
ные ракетные двигатели, подниматься на
высоту более 160 км и разгоняться до
конечной скорости 6 км/с. Согласно
расчетам, аппарат должен был совер­
шать планирующий вход обратно в атмо­
сферу по пологой траектории, чтобы
рикошетировать подобно плоскому кам­
ню, скользящему по поверхности воды.
После отражения аппарат будет сни­
жаться и затем снова отражаться —
каждый раз все на меньшей высоте.
На пятом рикошете аппарат будет нахо­
диться на расстоянии 12 300 км от стар­
товой позиции, а на девятом — 15 800 км.
На высоте 40 км аппарат переходит на
режим планирования с непрерывным
снижением. Предполагалось, что аппарат
будет совершать посадку со скоростью
145 км/ч на расстоянии в половину дли­
ны окружности земного шара от стар­
товой позиции. Во время одного из своих
погружений он сбросит 300 кг бомб.
Аппарат Зенгера — Бредт стал из­
вестен под названием «антиподный бом­
бардировщик». Однако за счет увели­
чения тяги в активном полете он мог
бы достичь глобальной дальности и со­
вершать посадку в районе стартовой
позиции, став, таким образом, орбиталь­
ным бомбардировщиком. Подобный ва­
риант, в котором планер, разогнавший­
ся с помощью ракетного двигателя, по­
гружался в атмосферу и совершал транс­
океанский планирующий полет, был
предложен в 1949 г. Цянь Сюэ-сенем
в Калифорнийском технологическом ин­
ституте. Это предложение было сфор­
мулировано как идея межконтиненталь­
ной пассажирской ракеты.
Оказавшийся в руках союзников
после победы над Германией проект
Зенгера — Бредт не был реализован, а
предложение Цянь Сюэ-сеня послужило
прообразом проекта ВВС США «Дайна
Сор» (англ. Dyna Soar — Dynamic Ascent
and Soaring Flight — динамический на­
бор высоты и планирование). Позднее
известный под индексом Х-20 аппарат
«Дайна Сор» представлял собой планер

длиной 10,7 м с небольшим треуголь­
ным крылом, плоской нижней поверх­
ностью, двухкилевым вертикальным опе­
рением на концах крыла и скругленным
носком. Он должен был запускаться
на
орбиту
ракетой-носителем
«Ти­
тан-3», входить в атмосферу после ра­
кетодинамического маневра торможе­
ния, совершать планирующий полет и
горизонтальную посадку.
Начатая в 1958 г. программа «Дайна
Сор», была прекращена в 1963 г. как
лишняя в свете программы пилотируе­
мых космических кораблей НАСА. Бу­
дучи по существу гиперзвуковым пла­
нером, аппарат «Дайна Сор» стал прото­
типом более поздних эксперименталь­
ных бескрылых самолетов, так назы­
ваемых «несущих корпусов», которые
заняли определенное место в эволюци­
онном процессе, который привел к со­
зданию системы «Шаттл».
Форма несущего корпуса обеспечи­
вает создание подъемной силы без
крыльев. Исключение или уменьшение
поверхности крыльев на планере, рас­
считанном на вход в атмосферу, счита­
лось необходимым для снижения аэро­
динамического нагрева при гиперзвуко­
вых (т.е. существенно больших, чем
сверхзвуковые) скоростях.
Предварительный технический облик
корабля «Шаттл» формировался также
под влиянием концепции межконтинен­
тальной пассажирской транспортной си­
стемы из двух самолетов с треугольны­
ми крыльями и ракетными двигателями,
предложенной В. Дорнбергером и К. Эри­
ке. Первая, большая ступень имела пять
ракетных двигателей, вторая ступень
с пассажирской кабиной — три дви­
гателя.
Разделение ступеней предусматрива­
лось на 130-й секунде полета после
старта. Экипаж разгонной ступени воз­
вращал ее обратно на посадочный ком­
плекс, а вторая ступень продолжала
полет. Она должна была достичь мак­
симальной скорости 13 600 км/ч, высо­
ты 44,2 км и пересечь Атлантический
океан за 75 мин.

Аналогичные принципы были зало­
жены в первоначальный проект много­
разового корабля «Шаттл» в 69—70-е го­
ды, однако затем из-за ограничений
федерального бюджета он был пере­
смотрен в пользу более ранней концеп­
ции планера с ракетными ускорителями.

Аппараты схемы
«несущий корпус»
НАСА и ВВС США в 60-х годах пред­
приняли исследования летательных ап­
паратов схемы «несущий корпус» с це­
лью поиска оптимальной конструкции
ракетного аэрокосмического самолета.
ВВС начали исследования в 1961 г. про­
граммой «СТАРТ» (англ. START — Spa­
cecraft Technology and Advanced Re­
entry Test — технология космического
корабля и испытания перспективного
способа входа в атмосферу). На сле­
дующем
этапе
под
названием
«ПРАЙМЕ» (англ. PRIME — Precision
Recovery Including Manoeuvring Re­
entry — возвращение в заданную точку,
включая маневрирование при входе в ат­
мосферу) фирма «Мартин Мариетта»
построила экспериментальный аппарат
SV-5D, который совершил три успеш­
ных испытательных полета. На еще бо­
лее позднем этапе программы «СТАРТ»
был создан пилотируемый аппарат Х-24,
рассчитанный на запуск с модифициро­
ванного бомбардировщика В-52 на вы­
соте 13 700 м. Аппарат Х-24А (1969—
1971 гг.) развивал скорость 1610 км/ч
и достигал высоты 21 600 м. В дальней­
шем он был превращен в аппарат дельтавидной конфигурации.
Осуществление программы НАСА
началось с создания в 1963 г. фирмой
«Нортроп» несущего корпуса M2F1, в
1962—1967 гг. использовались аппарат
M2F2 и другой вариант несущего кор­
пуса HL-10 с носовым расположением
кабины пилота. В конструкции обоих
аппаратов предусматривалась ракетная
двигательная установка.
Хотя варианты несущего корпуса
рассматривались применительно к орби­
тальному кораблю системы «Шаттл»,

197

пейс Шаттл» может вывести на
орбиту до семи человек. Двое — ко­
мандир и пилот, остальные — научнотехнический персонал, состоящий из
специалистов по операциям и специалис­
тов по полезному грузу.
При полетах в космос и обратно на
«Орбитере» экипаж не испытает столь боль­
ших перегрузок, как во время прежних поле­
тов. Ускорение при выведении на орбиту не
превышает 3g (трехкратное ускорение силы
тяжести на поверхности Земли), а при
возвращении — менее 1,5g. Поэтому в по­
лет могут отправляться инженеры и уче­
ные как мужчины, так и женщины, име­
ющие хорошее здоровье и прошедшие ми­
нимальную предполетную подготовку. Они
могут не иметь опыта полетов на реактив­
ных самолетах, подобно профессиональ­
ным астронавтам. Но они безусловно долж­
ны пройти полный цикл тренировок по осво­
ению особенностей полета в космическом
корабле, включая имитацию невесомости
(в самолете и в бассейне). Вначале длитель­
ность полета «Орбитера» будет составлять
не более 7 сут. В дальнейшем предполага­
ется совершать полеты продолжительностью
др 30 сут.
При возвращении на Землю космиче­
ский самолет может производить боковые
маневры влево и вправо от трассы входа
в атмосферу на расстояние около 1600 км.
Посадку он совершает как обычный самолет
(но без использования тяги двигателей)
со скоростью около 335 км/ч.

Компоновка кабины
экипажа
При запуске и спуске
А Три дополнительных
кресла (вместо спального
помещения) для операций
спасения в космосе.
В Шлюзовая камера.
С Боковой люк.
D Кресла пассажиров
(3 шт.).
1 Пилот.
2 Специалист по опера­
циям.
3 Специалист по полез­
ному грузу.
4 Командир.
На орбите
А Стол.
В Горизонтальное спаль­
ное место.
С Вертикальное спальное
место.
D Отсек переработки от­
ходов и помещение для
личной гигиены.
Е Боковой люк.
F Кухня.
G Кладовая под столом.
1 Кресло пилота.
2 Специалист по операциям
на рабочем месте.
3 Место пилота в орби­
тальном полете.
4 Специалисты по полез­
ному грузу на рабочих
местах.
5 Командир.

Кабина «Орбитера» спроек­
тирована как единое рабо­
чее, жилое и складское
помещение. На летной па­
лубе расположены кресла
для четырех членов экипа­
жа; на средней палубе еще
три места. Под средней
палубой размещаются обо­
рудование и кладовая, в ко­
торую можно попасть через
шлюзовую камеру.

Оборудование отсека
экипажа
1 Передние двигатели
ориентации.
2 Органы управления и
дисплеи на летной палубе.
3 Кресла командира
(слева) и пилота (справа).
4 Пост управления опера­
циями (пульты управления
и дисплеи).
5 Отсек электронного
оборудования.
6 Спальное помещение.
7 Шкафы.
8 Основание шлюзовой
камеры.
9 Отсек переработки
отходов (см. с. 204).
10 Отсек электронного
оборудования и кладовая.
11 Помещение для личной
гигиены.

12 Кухня с холодильником,
печью, подносами для еды,
напитками, водой и поло­
тенцами.
13 Лестница налетную
палубу.
Не показаны три кресла для
пассажиров (спальное по­
мещение может быть заме­
нено тремя дополнитель­
ными креслами при выпол­
нении операций спасения
в космосе). Несмотря на

схожесть с самолетом,
в «Орбитере» все необыч­
но. Все ново, от мощных
ракетных двигателей в
хвостовом отсеке до внеш­
него покрытия многоразо­
вого использования, ко­
торое защищает аппарат от
аэродинамического на­
грева при входе в атмос­
феру со скоростью
28 300 км/ч. Основной

задачей конструкторов
было создание космиче­
ского аппарата многократ­
ного использования. По
оценкам, сделанным в
год одобрения проекта
(1972 г.), стоимость вы­
ведения 1 фунта (0,45 кг)
на орбиту может упасть с
1000 до 100 долл. Однако
эта оценка оказалась слиш­
ком оптимистической.
Многое зависит от сдержи­
вания роста веса в процес-

се создания «Шаттла» и
кратности использования
твердотопливных ускори­
телей. Предстоит также
проверить долговечность
«Орбитера» в условиях
эксплуатации. Номиналь­
ная кратность его исполь­
зования — 100 полетов с
минимальным восстанови­
тельным ремонтом.
Технические характеристи­
ки (система в целом)
Полная длина 56,1 м.
Высота 23,34 м.
Максимальная стартовая
масса около 2 041 000 кг.
Масса полезного груза
Операция I: 29 500 кг
при пуске на восток из

Центра космических по­
летов им. Кеннеди на
орбиту высотой 185 км.
Операция 2: 11 300 кг при
пуске из Центра косми­
ческих полетов им. Кенне­
ди на орбиту высоте
500 км и наклонением 55°.
Операция 3: 14 500 кг при
пуске с базы ВВС Ван­
денберг на приполярную
орбиту высотой 185 км.
Технические характе­
ристики («Орбитер»)
Длина 37>24 м.
Высота 17,27 м.
Размах крыла 23,79 м.
Посадочная масса с по­
лезным грузом 84 260 кг.
Полезный груз: от автома­
тических космических
аппаратов до полностью
оснащенных научных
лабораторий.

Теплозащита
Весь «Орбитер» покрыт
специальными изоляцион­
ными материалами для
предотвращения его сгора­
ния при входе в атмосфе­
ру. Наиболее уязвимые
места, например носок и
передние кромки крыла, за­
щищены углерод-углерод­
ным композиционным ма­
териалом (УКМ), который
будет противостоять темпе­
ратурам до 1430°С. Нижняя
поверхность аппарата по­
крыта черными плитками
размером 15, 2Х 15,2 см из
высокотемпературной изо­
ляции многоразового
использования (ВИМИ) на
основе кварцевого волокна,
которые будут нагреваться
до температур 650—1260°С.
Верхняя и боковая поверх­
ности частично покрыты
белыми плитками размером
20,3X20,3 см из низкотем­
пературной изоляции мно­
горазового использования
(НИМИ), которые будут
нагреваться до температур
315—650°С.
На участках верхней по­
верхности, где температура
не превысит 370°С, приме­
няется войлочное покрытие
«Номекс» (войлочная изо­
ляция многоразового ис­
пользования) . Тысячи пли­
ток приклеиваются непо­
средственно к обшивке ап­
парата из легкого сплава.

«Орбитер»
1 Грузовой отсек разме­
ром 18.3Х 4,6 м.
2 Манипулятор.
3 Пульт управления
сближением и стыковкой.
4 Задние смотровые окна.
5 Пульт управления полез­
ным грузом.
6 Шлюзовая камера.
7 Космический радиатор
(с внутренней стороны
створок).
8 Створки грузового
отсека.
9 Плитки низкотемпера­
турной теплоизоляции.
10 Носовые двигатели
ориентации.

11 Колеса носовой стойки
шасси.
12 Бак окислителя.
13 Плитки высокотемпера­
турной теплоизоляции.
14 Спальное помещение.
15 Пульты управления
операциями и дисплеи.
16 Углерод-углеродные
плитки.
17 Элевон.
18 Колеса основной стойки
шасси.
19 Подфюзеляжный
щиток.

20 Баки гидразина и
четырехокиси азота.
21 Хвостовые двигатели
ориентации.
22 Двигатели маневри­
рования.
23 Основные двигатели
(3 шт.).
24 Руль направления и
воздушный тормоз.

Центре
космических
полетов
им.
Кеннеди для запусков космического
корабля «Шаттл» используются две
стартовые позиции.
«Спейс Шаттл» доставляется на старто­
вую позицию в вертикальном положении на
подвижной пусковой платформе гусенич­
ным транспортером, который устанавливает
полностью собранное изделие над газохо­
дами. Сам космический самолет пристыко­
ван к огромному внешнему баку, распо­
ложенному между двумя твердотопливными
ускорителями. Корабль опирается на пуско­
вую платформу четырьмя опорами твердотоп­
ливных ускорителей. В основании платфор­
мы расположены коробообразные колонки
заправки жидкого кислорода и жидкого во­
дорода. Внешний бак заправляется топли­
вом в последние часы перед полетом. В пол­
ностью подготовленном состоянии «Шаттл»
может быть использован для проведения
спасательной операции из состояния 24часовой готовности. Время подготовки ко­
рабля 160 ч.

В

Твердотопливный уско­
ритель
1 Тормозной парашют.
2 Четыре двигателя
разделения с тягой по
9830 кгс каждый.
3 Комплект основного
парашюта.
4 Силовой узел крепле­
ния внешнего бака.
5 Секционный двига­
тель; в составе топлива —
порошок перхлората алю­
миния (окислитель),
алюминиевый порошок
(горючее), окись железа
(катализатор) и полимер­
ное связующее, выполня­
ющее также роль горючего.
Каждый топливный заряд
спрофилирован таким
образом, чтобы уменьшить
тягу ускорителя при­
близительно на 33% в те­
чение 55 с после старта
для снижения нагрузок на
аппарат во время воз­
действия максимального
скоростного напора.
6 Четыре двигателя
разделения с тягой по
10 000 кгс каждый.
7 Сопло и система управ­
ления вектором тяги.
8 Задняя юбка и стар­
товые опоры.
9 Шпангоут крепления
внешнего бака, хвостовой
отсек электронного обо­
рудования, силовой узел
крепления бака н попе­
речные элементы жест­
кости.
10 Система управления
разделением, навигацион­
ные приборы, системы
управления возвратом и
обеспечения безопасности.
11 Передняя юбка.
12 Носовой обтекатель.
Технические характе­
ристики
Длина 45,5 м.
Диаметр 3,7 м.
Тяга на уровне моря
1 202 000 кгс.
Приблизительная стар­
товая масса 586 500 кг.
Два этих двигателя, осна­
щенные парашютной систе­
мой возвращения, запуска­
ются одновременно с
основными двигателями
«Орбитера».

Схема полета
Подготовка корабля «Спейс
Шаттл» начинается в зда­
нии вертикальной сбор­
ки (А) со сборки твердо­
топливных ускорителей на
подвижной пусковой плат­
форме. К ним крепится
внешний бак (В), к ко­
торому пристыковывается
«Орбитер» (С). Собранный
корабль доставляется на
стартовую позицию гигант­
ским гусеничным транспор­
тером (D). После оконча­
тельной проверки и заправ­
ки «Шаттл» готов к поле­
ту. Е — старт. Работают
три основных двигателя
«Орбитера» и два твердо­
топливных ускорителя. Р —
твердотопливные ускори­
тели отделяются спустя
2 мин после старта на вы­
соте около 45 км и рас­
стоянии 41 км от старто­
вой позиции. G — основ­
ные двигатели выключают­
ся, внешний бак отделается
незадолго до выхода на
промежуточную орбиту на
высоте 109 км спустя при­
близительно 8 мин после
старта. Н — «Орбитер» вы­
ходит на орбиту с помо­
щью двигателей маневри­
рования; конечная высота

зависит от выполняемой
задачи. Орбитальные
операции (I) могут вы­
полняться в течение 7—
30 сут на высотах 185—
1110 км. J — «Орбитер»
ориентируется хвостом впе­
ред. К — двигатели орби­
тального маневрирования
сообщают ему тормозной
импульс. L — «Орбитер»
меняет ориентацию для
противостояния аэродина­
мическому нагреву (пе­
редние кромки крыла и
носок фюзеляжа нагре­
ваются до температуры
1430eC). М — заключи­
тельный этап входа в ат­
мосферу. N — планирова­
ние, заход на посадку и
посадка на аэродромную
полосу со скоростью 340—
360 км/ч. О — принимают­
ся меры по обеспечению
безопасности систем перед
транспортировкой (Р) в
здание обслуживания и
проверки. Твердотопливные
ускорители совершили па­
рашютный спуск в океан
(Q), возвращены (R) и
будут восстанавливаться
(S). Повторно снаряжен­
ные твердым топливом они
будут собраны на подвиж­

ной платформе для сле­
дующего полета. На
базе ВВС Ванденберг
(шт. Калифорния) соору­
жается специальный комп­
лекс для корабля «Спейс
Шаттл». Оба комплекса
(на мысе Канаверал н на
базе Ванденберг) обору­
дованы летными полосами
для возвращения «Шат­
тла». В ряде других пунк­
тов имеются полосы для
аварийной посадки. Они
могут быть использованы
в критических ситуациях
экстренного покидания
орбиты. Объявлено о воз­
можности увеличения
грузоподъемности «Шат­
тла» при пусках с базы
ВВС Ванденберг путем
использования дополни­
тельного блока-ускорителя,
который будет создавать
тягу 236 000 кгс в тече­
ние 205 с. Блок будет уста­
новлен под внешним баком
и сбрасываться после
прекращения работы.
Применение жидкостного
блока-ускорителя позволит
увеличить грузоподъем­
ность «Шаттла» при пусках
на приполярные орбиты в
полтора раза (с 11 000 до
16 300 кг).

Внешний бак
1 Дренажный клапан
бака жидкого кислорода и
обтекатель.
2 Бак жидкого кислорода.
3 Демпфирующие пере­
городки в баке кислорода.
4 Межбаковый отсек.
5 Передний узел креп­
ления «Орбитера».
6 Бак жидкого водорода.
7 Топливные магистрали,
линии наддува и кабель­
ная сеть.
8 Внутренние стрингеры.
9 Электроплата на
межбаковом отсеке.
10 Передний узел крепле­
ния к твердотопливному
ускорителю.
Во внешнем баке содер­
жится топливо для основ­
ных двигателей «Шаттла».
Передняя часть бака кис­
лорода, межбаковый отсек
и боковая поверхность
водородного бака покрыты
изоляцией из пеноматериала методом напыления
для уменьшения обра­
зования льда и инея на
баке во время старта и
проникания тепла в бак,
вызывающего кипение
жидких компонентов топ­
лива. На выпуклые и вы­
ступающие части бака
нанесено абляционное по­
крытие для защиты от
аэродинамического нагрева
при полете в атмосфере.
Датчики уровней контроли­
руют количество топлива и
выдают сигналы на выклю­
чение основных двигателей
при низких уровнях топ­
лива.
Технические харак­
теристики
Длина 47 м.
Диаметр 8,38 м.
Полная стартовая мас­
са 743 250 кг.
Пассивная масса 33 500 кг.
Номинальная масса жид­
кого кислорода 604 000 кг.
Расход жидкого кислорода
528 500 л.
Номинальная масса жид­
кого водорода 101 600 кг.
Расход жидкого водорода
1 432 100 л (все массы
приблизительны).

Системы орбитального ма­
неврирования «ОМС» и
ориентации «РКС»
1 Двигатель «ОМС» тягой
2700 кгс.
2 Емкости с гелием для
«РКС».
3 Бак горючего для
«ОМС».
4 Бак горючего для
«РКС».
5 Бак окислителя для
«РКС».
6 Бак окислителя для
«ОМС».
7 Емкость с гелием для
«ОМС».
8 Основные двигатели
«РКС».
9 Верньерные двигатели
«РКС».
10 Электроразъем.
11 Основные двигатели.
12 Бак окислителя.
13 Бак горючего.
14 Люк обслуживания.
15 Емкость с гелием.
16 Верньерные двигатели.

«Орбитера». Обеспечивают
выведение на орбиту, пе­
реход на круговую орбиту,
межорбитальные пере­
леты, маневры сближения
и схода с орбиты. Имеют
карда новые подвесы с
электромеханическими
приводами для управления
вектором тяги. Передний
блок системы ориентации
расположен в носовой
части «Орбитера». Двига­
тели создают тягу для не­
больших приращений ско­
рости в продольном на­
правлении, а также для уп­
равления по тангажу,
рысканию в крену, когда
аппарат находится на
высотах более 21 000 м.
Топливные системы «ОМС»
и «РКС» взаимосвязаны.
Это позволяет использо­
вать топливо системы
«ОМС» для системы
«РКС», а также закольцо­
ванное питание этих
систем.

Технические характе­
ристики «ОМС»
Тяга 2700 кгс.
Топливо: горючее (моно­
метил гидразин) — 2000 кг;
окислитель (четырехокись
азота) — 3400 кг.

Технические характе­
ристики «РКС»
Носовой блок «РКС» со­
держит 14 основных дви­
гателей тягой в вакууме по
390 кгс н 2 верньерных
двигателя тягой в вакууме
по 11 кгс. Каждый из двух
хвостовых блоков «РКС»
содержит 12 основных
двигателей тягой в вакууме
по 390 кгс и 2 верньерных
двигателя тягой в вакууме
по 11 кгс. Компоненты топ­
лива: горючее — моно­
метилгидразин, окисли­
тель — четырехокись
азота.

Два двигателя системы
«ОМС» расположены в гон­
долах в хвостовой части
Основные двигатели кораб­
ля «Спейс Шаттл»
1 Трубопровод подачи
жидкого водорода на
вход в камеру сгорания.
2 Предварительный
клапан горючего.
3 Предварительный
клапан окислителя.
4 Магистраль подачи
жидкого водорода.
5 Трубопровод подачи
жидкого водорода для
охлаждения сопла.
6 Разъемное соединение
«Орбитера» и внешнего
бака по магистрали жид­
кого водорода.
7 Магистраль подачи
жидкого кислорода.
8 Разъемное соединение
«Орбитера» и внешнего
бака по магистрали жид­
кого кислорода.
9 Трубопровод подачи
жидкого кислорода на вход
в камеру сгорания.
10 Разделительная панель
топливной системы.
11 Кардановый подвес
двигателя.
12 Тепловой экран.
13 Двигатель № 3
(правый).
14 Двигатель № 2
(левый).
15 Двигатель Ne 1
(центральный).
Три основных двигателя
расположены в хвостовом
отсеке «Орбитера». В них
подаются жидкие кисло­
род и водород из внешнего
бака. В каждом двигателе
параметры процессов,

протекающих при высоком
давлении в регенеративно
охлаждаемой
камере
сгорания и сопле, подоб­
раны таким образом, чтобы
получить наилучшие ха­
рактеристики.
Двигатели
подвешены в кардановых
подвесах для управления
вектором тяги во время
работы двигателя. Каждый
двигатель имеет блок
управления на основе циф­
ровой ЭВМ, который ре­
гулирует
характеристики
двигателя и автоматически
согласует его работу с тре­
буемой тягой и постоянным
соотношением компонен­
тов. Процесс работы каж­
дого двигателя регистри­
руется для целей обслужи­
вания. При отказе одного
из трех двигателей подача
топлива переключается на
остальные двигатели на
более длительное время. В
зависимости от обстоя­
тельств экипаж может про­
должить полет или возвра­
титься. В последнем
случае «Орбитер» должен
набрать высоту не менее
110 км перед разворотом.
После этого основные дви­
гатели выключаются, внеш­
ний бак отделяется и
космический
самолет
начинает планирующий по­
лет на посадочную полосу
мыса Канаверал (с. 202).
Если аварийная ситуация
возникнет на конечном
этапе выведения, возмож­
ны различные варианты
выхода из нее, в том числе
одновитковый полет и
приземление на одном из
запасных аэродромов.

Технические характе­
ристики
Длина 4,27 м.
Диаметр (максимальный)
2,4 м.
Тяга 167 800 кгс на
уровне моря, 213 100 кгс
в вакууме.

«Спейс Шаттл»
предпочтение было отдано схеме с дель­
тавидным крылом, обеспечивающей бо­
льшие возможности по боковой даль­
ности при спуске с орбиты. Проблема
нагрева при входе в атмосферу была
решена благодаря разработке керамиче­
ского и углерод-углеродного теплоза­
щитного покрытия для передних кромок
и носка орбитального корабля.
Вверху.
Ракетные
самолеты,
кото­
рые использовались в рамках совмест­
ной программы ВВС и НАСА летных
исследований несущих корпусов в 60-х
годах. Слева направо: Х-24А; M2F3,
HL-10. Такие бескрылые или с малым
крылом аппараты позволили получить
ценную информацию для разработки
«Шаттла».

Аварийная траектория
«Шаттла»
При возникновении ава­
рийной ситуации на участ­
ке выведения в течение
первых 262 с выход на ор­
биту либо невозможен,
либо нерационален, и не­
обходимо возвращение к
стартовому комплексу.
Топливо расходуется, по­
скольку «Шаттл» продол­
жает активный полет по
аварийной траектории
(оранжевая стрелка на ри­
сунке), достигая дальности
около 640 км на высоте
122 км. Затем с по­
мощью специального ма­
невра с использованием
тяги двигателей «Шаттл»
переходит на траекторию
возвращения и тормозится.
После выключения основ­
ного двигателя отделяется
внешний бак. «Орбитер»
спускается ниже номи­
нальной траектории входа
и должен совершить ма­
невр набора высоты, чтобы
уменьшить скоростной
напор и обеспечить наи­
большую располагаемую
дальность полета для до­
стижения посадочной по­
лосы.

202

1 Начало аварийной тра­
ектории.
2 Активный участок тра­
ектории возврата.
3 Маневр разворота по
тангажу.
4 Номинальная траекто­
рия выведения.

Внизу. Последний из летавших несу­
щих корпусов (Х-24В) касается полосы
(1975 г.). Сравните длинную, заострен­
ную носовую часть этого самолета, спро­
ектированную для улучшения аэродина­
мических характеристику затупленны­
ми носками предшествующих аппаратов,
показанных выше.

5 Выключение основного
двигателя.
6 Пассивный (планирую­
щий) участок траектории
возврата.
7 Отделение внешнего
бака.

8 Номинальная траекто­
рия входа.
9 Траектория полета
внешнего бака.
10 Маневр набора высоты.
11 Переход на ручное
управление.

Приобретение опыта
В США идея создания самолета с
ракетным двигателем была впервые во­
площена в аппарате Х-1, разработанном
фирмой «Белл эйркрафт» для ВВС.
Одновременно Главное авиационно-тех­
ническое управление ВМС заключило
контракт с фирмой «Дуглас эйркрафт»
на разработку турбореактивного транс­
звукового самолета D-558-I («Скайст­
рик»), который рассматривался как аль­
тернатива ракетного самолета.
Самолет Х-1 сбрасывался в воздухе
с бомбардировщика В-29, тогда как
D-558-I был рассчитан на взлет с земли.
Более поздний вариант D-558-II был
снабжен ракетными двигателями и сбра­
сывался в воздухе с самолета В-29.
14 октября 1947 г. 4. Егер, летчикистребитель, поднялся на остроносом са­
молете «Белл Х-1», подвешенном к бом­
бардировщику В-29, на высоту 11 277 м.
Х-1 был сброшен над высохшим озе­
ром Роджерс в Калифорнии. Это был
первый пилотируемый самолет, превы­
сивший скорость звука. (Тридцать лет
спустя орбитальный корабль «Энтер­
прайз» системы «Шаттл» завершил ис­
пытательные полеты на той же самой
полосе после отделения от самолетаносителя «Боинг-747».)
Следующий ракетный самолет (ра­
кетоплан) Х-2 был предназначен для
полетов на большей высоте и с большей
скоростью, чем Х-1. На нем испытыва­
лась на теплостойкость новая никеле­
вая нержавеющая сталь (монель-К).
7 сентября 1956 г. капитан А. Кинчлоу
достиг на самолете Х-2 высоты 35 403 м.
Серия
экспериментальных
аппаратов
X включала Х-1А, Х-1Е, Х-3, Х-4, Х-5
и XF-92A.
Следующим крупным шагом в разви­
тии ракетных самолетов был аппарат
Х-15, три экземпляра которого были по­
строены
фирмой
«Норт
америкен
авиэйшн». Самолет совершил свой пер­
вый свободный полет в 1959 г. после
отделения от подкрыльевого пилона
бомбардировщика В-52. В июне 1962 г.
он достиг высоты 76 200 м, а в авгу­
сте 1963 г.— 107 900 м. Максимальная
его скорость соответствовала числу
Маха 6,7. Программа была завершена
в октябре 1968 г. на 199-м полете.

«Спейс Шаттл»
Слева. Эти реактивные и ракетные
самолеты 40-х и 50-х годов позволили
получить опыт полетов на больших
высотах при сверхзвуковых скоростях и
оказали решающее влияние на техниче­
ский облик «Орбитера». В центре само­
лет «Дуглас Х-3», внизу слева — «Белл
Х-1А»,
летавший
со
скоростью
2650 км/ч. Далее по часовой стрелке:
турбореактивный
самолет
«Дуглас
D-558-I» («Скайстрик»), «Конвэр XF92А»; «Белл Х-5», имеющий крыло пря­
мой стреловидности с переменным уг­
лом, «Дуглас D-558-II» («Скайрокет»)
и «Нортроп Х-4».

Внизу. На носке и на концах крыла
ракетоплана Х-15 были установлены
двигатели управления ориентацией, по­
скольку аппарат был спроектирован для
полета на таких высотах, где управление
рулем направления, рулями высоты и
элеронами невозможно.

Вверху. Ракетоплан «Норт америкен
Х-15» подвешен для запуска под
крылом самолета В-52. Снимок сделан
незадолго до завершения десятилет­
ней программы (1959—1968 гг.), во вре­
мя которой была достигнута рекорд­
ная скорость полета, соответствующая
числу Маха 6,7 (7274 км/ч).

Основным вкладом ракетопланов се­
рии X в программу «Шаттл» было при­
обретение опыта полетов на большой
высоте со сверхзвуковой скоростью. Ха­
рактеристики самолета Х-15 при боль­
ших числах Маха позволили прогнози­
ровать характеристики орбитального ко­

рабля. Аппараты серии X оказали ре­
шающее влияние на проект орбитального
корабля.

Проект «МОЛ»
Несмотря на лидирующую роль
НАСА в развитии пилотируемых кос­
мических полетов, ВВС США предпри­
няли разработку собственной пилотируе­
мой космической программы «Джемини-В»/«МОЛ» (англ. MOL — Manned
Orbiting Laboratory — пилотируемая ор­
битальная лаборатория). Аппарат «Дже­
мини» представлял собой двухместный
космический
корабль,
разработанный
для НАСА и применявшийся им в се­
редине 60-х годов при подготовке к по­

летам на Луну по программе «Аполлон».
Аппарат выводился на орбиту ракетойносителем «Титан-2».
По проекту ВВС предусматривалась
модификация корабля «Джемини» при
том же носителе с целью приспособле­
ния его для челночных операций, обес­
печивающих функционирование стан­
ции «МОЛ», запускаемой отдельно.
НАСА провело экспериментальные
исследования возможности возвращения
корабля «Джемини» на сушу с помощью
крыла-парапланера вместо парашютной
посадки в океан, подобно аппарату «Мер­
курий». Предполагалось, что это крыло,
изобретенное Ф. Рогалло из Научноисследовательского центра в Лэнгли,

203

«Спейс Шаттл»
Слева. Первоначальная (1968 г.) кон­
цепция МТКК «Спейс Шаттл» по про­
екту НАСА. V-образный одноразовый
бак большой емкости (не показан), при­
легающий к носовой части и боковым
поверхностям аппарата, сбрасывается на
траектории выведения на орбиту.

Внизу. Проект НАСА 1970 г. На высоте
около 80 км включаются двигатели
«Орбитера» и он отделяется от ускори­
теля, который возвращается на Землю.
В более поздних проектах была принята
схема с треугольным крылом.

будет размещаться в специальном от­
секе и раскрываться после входа в атмо­
сферу. Однако длительный цикл испыта­
ний не дал обнадеживающих резуль­
татов, и эта схема была отвергнута. (Тем
не менее энтузиасты дельта-планеризма
приняли крыло Рогалло за основу своих
Устройство для пере­
работки отходов
1 Мочеприемник на гиб­
ком шланге (может ис­
пользоваться как в стоя­
чем, так и в сидячем по­
ложении человека).
2 Сиденье.
3 Раскрывающиеся ло­
патки.
4 Туалетные салфетки.

204

5 Двигатель (рабочая час­
тота вращения
1500 об/мин).
6 Балластный поток воз­
духа.
7 Фильтр для отбора твер­
дых отходов.
8 Фекалии (отброшенные

технических решений.) Аппараты «Дже­
мини» спускались на парашютах в океан,
как и впоследствии аппараты «Аполлон».
ВВС рассматривали применение па­
рапланера в программе «Джемини-В»/
«МОЛ», однако отказались от него вслед
за НАСА. Хотя проект «Джемини-В»/
на стенки контейнера).
9 Заслонка.
Система переработки отхо­
дов осуществляет сбор и
обработку в условиях не­
весомости жидких отхо­

дов (мочи, туалетной воды,
пота, мокроты, жидкостей
из кухни и аппарата для
передвижения в космосе)
и твердых отходов (фека­
лий, рвотных выделений и
туалетных салфеток).
Твердые отходы собира­
ются в контейнер, куда
они попадают под дейст­
вием потока воздуха. При
открывании заслонки вклю­
чается двигатель, который
вращает лопатки, и они
раскрываются под дейст­
вием центробежной силы.
Лопатки размельчают фе­
калии и отбрасывают их
на стенки контейнера. Туа­
летные салфетки пере­
летают через лопатки и по­
падают на дно. Воздух
проходит через фильтры в
вентиляционные сепара­
торы. Скорость вращения
двигателя может быть по­
добрана таким образом,
что лопатки не раскроются
и пакет с отходами по­
падет в хранилище. Ем­
кость хранилища для вы­
сушенных в вакууме фе­
калий и туалетных салфе­
ток рассчитана на 210 сут
при среднем разовом выде­
лении фекалий и потребле­
нии бумаги 0,12 кг. Уст­
ройство может использо­
ваться до 4 раз в течение
часа.

«МОЛ»
выглядел
многообещающим,
ВВС отложили его в 1969 г. из-за не­
перспективности, недостаточной обосно­
ванности и нехватки ассигнований, по­
добно проекту Х-20. Кроме того, неко­
торым оппонентам проекта казалось,
что его реализация излишняя в свете
предстоящей
программы
«Скайлэб»,
предложенной НАСА.
В пилотируемых полетах кораблей
«Меркурий», «Джемини» и «Аполлон»
преобладала
гражданская
направлен­
ность. Однако с появлением корабля
«Шаттл» ВВС вошли в частичную коопе­
рацию с НАСА по его использованию,
и приблизительно треть всех планируе­
мых полетов корабля стали военными.
Организационная основа сотрудничества
военного и гражданского ведомств по
распределению
транспортных
средств
доставки в космос и возвращения из
космоса была заложена в начале 1969 г.,
когда космическая рабочая группа НАСА
и представители командного состава
министерства обороны были привлече­
ны к планированию программы «постАполлон». Несмотря на то что посадка
на Луну еще была делом будущего, груп­
пе планирования стало ясно, что си­
стема «Аполлон» — «Сатурн», построен­
ная на базе ракет-носителей и космиче­
ских кораблей одноразового использо­
вания, имеет слишком высокую стои­
мость, чтобы применять ее после дости­
жения поставленной цели — доставки
астронавтов на поверхность Луны.
Рабочая группа пришла к выводу,
что единственным рациональным направ­
лением развития программы пилотируе­
мых
космических
полетов
является
разработка транспортной системы мно­
горазового
использования.
Аппараты,
способные совершать до 100 полетов до
капитального ремонта, могли бы обес­
печить снижение стоимости космиче­
ских операций на несколько порядков.
Полагают, что стоимость выведения на
орбиту одного фунта полезного груза
можно снизить с 1000 до 20 долл, при
использовании полностью многоразовой
системы.
Прогнозируя на XXI в., космическая
рабочая группа предложила структуру
космической
транспортной
системы
межпланетного масштаба. Такая систе­
ма могла бы состоять из челночного
корабля класса «Земля — орбита», бук­
сира многоразового использования на
химическом топливе для перемещения
в космосе полезных грузов, доставлен­
ных челночным кораблем, ядерной кос­
мической ступени для перемещения по­
лезных грузов, в том числе пилотируе­
мых аппаратов, между орбитами Луны
и планет, посадочных модулей для чел-

«Спейс Шаттл»

Вверху. Перед утверждением оконча­
тельного проекта «Шаттла» в совре­
менном виде были проработаны все
возможные
варианты
ускорительных
систем. В этом варианте сохранен кры­
латый ускоритель, но более простой
конструкции.

Вверху. Когда «Орбитер» входит в
верхние слои атмосферы, из-за трения
происходит сильный нагрев его по­
верхности
до
температур
порядка
1260° С в области носка и передних
кромок крыла. Эти критические зоны
защищены от нагрева до температуры
1430°С углерод-углеродным компози­
ционным материалом.

Вверху. Модель «Орбнтера» в 1/3 на­
туральной величины в аэродинамиче­
ской трубе с размерами рабочей части
12,2X24,4 м Эймского научно-исследо­
вательского центра. Цель этих экспе­
риментов — подтверждение аэродина­
мических характеристик «Орбитера» при
малых скоростях, включая режимы пла­
нирования при заходе на посадку и
посадки.

ночной доставки пассажиров и грузов
с орбиты на поверхности Луны и пла­
нет и комплекса больших постоянно
действующих космических станций на
околоземных и окололунных орбитах.
Объединение нескольких элементов

этой системы позволило бы совершать
межпланетные
путешествия.
Рабочая
группа рекомендовала считать пилоти­
руемый полет на Марс одной из задач
новой системы в 80-е годы (ст. 15).
Недостаточное финансирование ограни­
чило дальнейшее выполнение этой гран­
диозной программы разработкой кораб­
ля «Шаттл», первый орбитальный полет
которого
состоялся
12—14
апреля
1981 г.

Предварительные
системы «Шаттл»

разработки

В апреле 1969 г. НАСА сформиро­
вало рабочую группу по системе «Спейс
Шаттл». На этапе А предварительной
разработки было решено, что система

205

«Спейс Шаттл»
будет состоять из двух самолетов с ра­
кетными двигателями — разгонного
(«Бустер») и орбитального («Орбитер»),
Предполагалось, что «Орбитер» будет
функционировать на орбите высотой
480 км и возвращаться с горизонталь­
ной посадкой на аэродромную полосу,
подобно обычному самолету.
Обе ступени, соединенные вместе,
стартуют вертикально; тяга создается
дросселируемыми
кислородно-водород­
ными двигателями с высокими энерге­
тическими характеристиками. На неко­
торой высоте ступени разделяются.
«Бустер» возвращается на базу, «Орби­
тер» продолжает активный полет на
орбиту, где он будет функционировать
как космический корабль.
Полезный груз «Орбитера» макси­
мальной массой 11 300 кг размещается
в грузовом отсеке в задней части сту­
пени. В передней ее части расположена
герметичная кабина, вмещающая две­
надцать пассажиров и двух членов эки­
пажа.
Работы на этапе А велись многими
аэрокосмическими фирмами. Вслед за
предварительным рассмотрением проек­
тов в августе 1969 г. НАСА организо­
вало симпозиум по проектированию чел­
ночной системы, состоявшийся 16—
17 октября 1969 г. в Вашингтоне в
Смитсонианском
музее
естественной
истории. Было представлено 30 работ
по конфигурации аппарата, конструкции
двигателей и сопутствующим техниче­
ским проблемам. Кроме основных аме­
риканских аэрокосмических фирм и
правительственных лабораторий была
представлена
также
аэрокосмическая
промышленность Англии, Франции и
ФРГ.
Хотя рассматривались аэродинами­
ческие схемы с прямым крылом и несу­
щим корпусом, для «Орбитера» (так же
как и для «Бустера») была принята схе­
ма с дельтавидным крылом, обеспечи­
вающая большую устойчивость и боль­
шую боковую дальность при спуске с
орбиты. На обоих аппаратах предусмат­
ривалась
установка
турбореактивных
двигателей для маневрирования в атмо­
сфере.
В начале 1970 г. НАСА опубликовало
рисунок нового крылатого космического
корабля по результатам предваритель­
ных исследований на этапе В. Обе
ступени были внушительных размеров:
«Бустер» был подобен по размерам авиа­
лайнеру «Боинг-747», «Орбитер» —
транспортному самолету «Боинг-707».
Такие размеры определялись объемами
внутренних топливных баков для ракет­
ных и турбореактивных двигателей.
Во всех отношениях челночный ап­

206

парат на этапе В предварительной раз­
работки был полностью многоразовым,
но при минимальной стоимости одного
полета он требовал на разработку наи­
больших затрат из всех рассмотренных
проектов.
Поскольку в национальном бюдже­
те
стоимость
разработки
корабля
«Шаттл»
была
ограничена
суммой
5,15 млрд. долл., для осуществления
проекта потребовалось введение одно­
разовых элементов матчасти. НАСА
рассмотрело несколько компромиссных
технических решений. Одним из них
было применение одноразового внеш­
него топливного бака. Благодаря этому
стало возможным уменьшить размеры
«Орбитера».
Дальнейшего
снижения
стоимости разработки можно было до­
стичь путем отказа от возвращающегося
«Бустера» и замены его ракетными уско­
рителями, причем твердотопливные были
дешевле, чем жидкостные.
Когда эти компромиссные решения
были приняты в конце 1971 г. с целью
подогнать программу под «прокрустово
ложе» правительственного бюджетного
бюро, транспортная система «Шаттл»
в итоге работ на этапе В стала пред­
ставлять собой планер с ракетными уско­
рителями. Некоторое время в составе
«Орбитера» сохранялись турбореактив­
ные двигатели (что существенно умень­
шало полезный груз) для обеспечения
безопасности посадки благодаря воз­
можности повторного захода на полосу.
В конце концов от этих двигателей от­
казались, как и от системы аварийного
спасения экипажа при старте.
Наряду с недостатками указанные
проектные изменения имели и положи­
тельные стороны. Более чем вдвое была
увеличена
грузоподъемность
системы
при выведении на орбиту, которая соста­
вила 29 500 кг. Максимальная масса воз­
вращаемого груза была увеличена до
14 500 кг.
При возросших массах выводимого и
возвращаемого полезных грузов стало
возможным совершать полеты с разме­
щением в грузовом отсеке «Орбитера»
длиной 18,3 м полностью оснащенной
космической лаборатории. Таким обра­
зом,
европейской
лаборатории
«Спейслэб»
предоставлялась
возмож­
ность стать самым большим и самым
важным полезным грузом космического
корабля «Шаттл».

Система «Шаттл»
Проект корабля «Шаттл», состояще­
го из трех элементов — «Орбитера»,
ракетных ускорителей и сбрасываемого
топливного бака — был одобрен 5 янва­
ря 1972 г. Вопрос о целесообразности

Вверху. Статические огневые испытания
твердотопливного ускорителя «Шаттла»
в феврале 1979 г. Во время этого двух­
минутного испытания был достигнут
максимальный
уровень
тяги
около
1.400000 кгс.
использования жидкостных или твердо­
топливных ускорителей был разрешен
15 марта 1972 г. в пользу двух твердо­
топливных ракетных двигателей, кото­
рые после их отделения и приводнения
в океане должны возвращаться и исполь­
зоваться повторно. НАСА планировало
программу из 570 полетов «Шаттла» в
период 1980—1990 гг. Головным разра­
ботчиком «Орбитера» было назначено
космическое отделение «Спейс дивижн»
корпорации «Норт америкен Рокуэлл»
(ныне «Рокуэлл интернэшнл») при сум­
ме ассигнований 2,6 млрд. долл, за шесть
лет. Независимый контракт на разработ­
ку основного двигателя был заключен
ранее с фирмой «Рокетдайн», являю­
щейся филиалом корпорации «Рокуэлл».

Вверху. Монтаж переднего блока си­
стемы ориентации на корабле «Ко­
лумбия» в декабре 1979 г. Передний
блок этой системы содержит 16 двига­
телей малой тяги, а два задних — по
14 двигателей.

«Спейс Шаттл»

Вверху. Летный образец дистанционного
манипулятора для извлечения различных
предметов из грузового отсека «Орби­
тера» установлен на опорах с воздушной
подушкой на стенде во время испытаний
по программе «СПАР» (г. Торонто,
Канада).
Справа. В здании вертикальной сборки
корабль «Энтерпрайз» опускают для
стыковки с внешним топливным баком
и двумя твердотопливными ускорите­
лями перед транспортировкой на стар­
товую позицию (май 1979 г.).
Внизу справа. Инерциальная верхняя
ступень включает два твердотопливных
двигателя, промежуточный отсек и отсек
электронного
оборудования.
Ступень
может вывести груз массой до 2300 кг
на геостационарную орбиту.
Разработчиками других элементов систе­
мы стали «Тиокол кемикл корпо­
рейшн» — твердотопливные ракетные
ускорители, «Макдоннел — Дуглас аст­
ронотикс» — агрегаты конструкции,
«Юнайтед спейс бустерс» — оборудова­
ние проверки, сборки, запуска и восста­
новления, «Мартин-Мариетта» — внеш­
ний топливный бак.
Окончательно принятая к разработ­
ке транспортная система «Спейс Шаттл»
представляла собой аппарат самолетно­
го типа длиной 37,24 м с дельтавидным
крылом, имеющим размах 23,79 м, отсе­
ком полезного груза длиной 18,3 м и ши­
риной 4,57 м и вертикальным килем
с рулем направления, имеющим пово­
ротные щитки, работающие как воздуш­
ный тормоз.

207

«Спейс Шаттл»
Размеры «Орбитера» казались скром­
ными в сравнении с размерами твердо­
топливных ускорителей длиной 45,5 м
и диаметром 3,7 м и внешнего бака дли­
ной 47 м и диаметром 8,38 м. В вер­
тикальном стартовом положении бак
закрепляется между ускорителями и к
нему сбоку пристыковывается «Орби­
тер». Для выведения особо тяжелых
полезных грузов могут быть установле­
ны
дополнительные
твердотопливные
ускорители.
В условиях неопределенной отсроч­
ки создания космической станции, кос­
мического буксира и других средств,
предусмотренных планом космической
рабочей группы 1969 г., «Шаттл» раз­
рабатывался как универсальная транс­
портная система без определенной целе­
вой функции. Система была задумана в
первую очередь как средство смены эки­
пажей и материально-технического снаб­
жения космической станции, однако
такая станция не существовала и реше­
ние о ее финансировании не было при­
нято. В связи с этим задачи «Шаттла»
предстояло пересмотреть.
Точка зрения представителей НАСА
состояла в том, что частично многоразо­
вая система заменит большинство пол­
ностью одноразовых ракет-носителей,
находящихся в распоряжении этой ор­
ганизации. Однако, поскольку рабочие
орбиты «Шаттла» ограничены высота­
ми 200—1000 км, он не сможет выпол­
нить все задачи, решаемые одноразо­
выми
носителями
«Атлас-Центавр»,
«Дельта» или «Титан-3», так как не в
состоянии достичь геостационарной ор­
биты высотой 35 800 км. Для выведения
связных, метеорологических или науч­
ных спутников на такую орбиту необ­
ходима верхняя ступень.
В программе космической рабочей
группы эта задача возлагалась на кос­
мический буксир с двигателем на хими­
ческом топливе. Однако его разработка
не была санкционирована. Поэтому
были рассмотрены другие варианты.
Министерство
обороны
предполагало
использовать верхнюю ступень с инер­
циальной системой наведения — «ИУС»
(англ. IUS — Inertial Upper Stage) для
военных операций на геостационарной
или других высоких орбитах.
НАСА начало разработку (затем
остановленную) радиоуправляемой сту­
пени «ТРС», первоначально проектируе­
мой для стыковки со станцией «Скайлэб»
в качестве ускорителя при втором орби­
тальном испытательном полете. Однако
создание этой ступени было отложено,
когда задержки разработки «Шаттла»
исключили всякую возможность дости­
жения станции «Скайлэб» в приемле­
мые сроки, чтобы разогнать ее для пере­

208

вода на безопасную орбиту или обеспе­
чить управляемый вход в атмосферу.
Несколько
аэрокосмических
фирм
заключили на коммерческой основе со­
глашения с НАСА об изготовлении
твердотопливных верхних ступеней, ста­
билизируемых вращением, для выполне­
ния различных операций с полезным
грузом. Все эти ступени будут выводить­
ся на низкую околоземную орбиту
вместе со спутниками в грузовом отсеке
корабля «Шаттл», из которого они бу­
дут извлекаться манипулятором, дистан­
ционно управляемым из кабины. Сту­
пени отличаются от космического бук­
сира многоразового использования тем,
что они являются одноразовыми и, таким
образом, их длительная эксплуатация
обойдется дороже.

ческих препаратов высокой чистоты,
например вакцин.
Потенциальные
производственные
возможности, продемонстрированные в
экспериментах по программам «Апол­
лон» и «Скайлэб», вряд ли могли быть
реализованы без космической лабора­
тории. Бюджетные ограничения не по­
зволили НАСА разработать такой ла­
боратории. НАСА обратилось к Запад-

«Спейслэб»
Представители НАСА и промышлен­
ности,
занимающиеся
планированием
операций «Шаттла», предполагали ис­
пользовать его не только для выпол­
нения функций «космического грузо­
вика», заменяющего одноразовые ра­
кеты-носители, но и для налаживания
космического
производства.
Экспери­
менты, проведенные во время полетов
корабля «Аполлон» на Луну, по програм­
ме «Аполлон» — «Союз» в 1975 г. и на
станции «Скайлэб», показали, что неве­
сомость, возникающая при полете кос­
мических аппаратов, создает благопри­
ятные условия для ряда технологиче­
ских процессов. Среди таких производ­
ственных процессов — выращивание
кристаллов высокой чистоты для элект­
ронных приборов, получение сверхпроч­
ных сплавов металлов и фармацевти­

Вверху. Открытая секционная платфор­
ма блока «Спейслэб», на которой могут
быть установлены крупные приборы,
предназначенные для проведения экспе­
риментов непосредственно в космиче­
ском пространстве и контролируемые из
лабораторного отсека, летной палубы
«Орбитера» или с Земли.

«Спейс Шаттл»

Вверху. Церемония поставки НАСА
фирмой
«Мартин-Мариетта»
первого
внешнего топливного бака для «Шат­
тла» (9 сентября 1977 г.). Гигантский
бак вмещает около 2000000 л топлива.
Внизу. Технический персонал проводит
работы с прототипом оборудования в
лабораторном отсеке блока «Спейслэб».
В космосе трое ученых смогут работать
в герметизированной лаборатории в
обычной одежде.

ной Европе, где предложение было
поддержано, и консорциум из десяти
стран дал согласие разработать лабора­
торный комплекс «Спейслэб».
«Спейслэб» проектировался с учетом
размеров грузового отсека «Орбнтера»
и весовых ограничений. На начальном
этапе он будет использоваться как при­
соединенный полезный груз, а в даль­
нейшем может стать свободно летающей
лабораторией и оставаться на орбите в
промежутках между полетами «Шатт­
ла».
14 августа 1973 г. НАСА и Европей­
ское космическое агентство, представ­
ляющее консорциум, подписали мемо­
рандум взаимопонимания, предусматри­
вающий
разработку
лаборатории
«Спейслэб» с начальной стоимостью
около 500 млн. долл.
«Спейслэб» состоит из двух частей:
одна из них представляет собой гер­
метизированный цилиндрический техно­
логический модуль, другая — открытую
платформу, на которой могут быть
установлены блоки научных приборов.
Герметизированный модуль состоит
из двух отсеков, каждый длиной 2,7 м
и диаметром 4,06 м. Один из этих отсе­
ков, базовый, включает оборудование
системы жизнеобеспечения, аппаратуру
для обработки информации и рабочее
помещение. Другой отсек — полностью
лабораторный. При совместной сборке
оба отсека образуют лабораторный отсек
длиной 6,9 м вместе с торцевыми вы­
пуклыми днищами. Базовый отсек мо­
жет функционировать отдельно.

Открытая платформа также состоит
из секций длиной по 2,9 м. В грузовом
отсеке может быть установлено до пяти
таких секций, причем возможны раз­
личные комбинации отсеков герметизи­
рованного модуля и секций открытой
платформы.
При
первом
полете
«Шаттл» — «Спейслэб» («Спейслэб-1»)
планировалось вывести лабораторный
отсек и одну секцию открытой плат­
формы. Этот полет первоначально пред­
полагалось осуществить во второй по­
ловине 1982 г., однако в связи с задерж­
ками работ по программе «Шаттл» он
был перенесен на более поздний срок.
В полетах лаборатории «Спейслэб» бу­
дет участвовать экипаж из шести чело­
век: командира, пилота, двух специали­
стов по операциям, подготовленных по
программе для астронавтов, и двух спе­
циалистов по полезному грузу с огра­
ниченной подготовкой по программе
для астронавтов.
От Европейского космического агент­
ства в программе «Спейслэб» участвуют
Австрия, Бельгия, Дания, Франция,
ФРГ, Италия, Нидерланды, Испания,
Швейцария и Великобритания. Голов­
ным разработчиком выбрана западно­
германская
фирма
VFW-«Фoккep»/
ERNO (г. Бремен), причем ФРГ вкла­
дывает наибольшую долю средств. Ру­
ководство
программой
осуществляет
Европейский центр космических иссле­
дований и технологии (ESTEC) в Ноорд­
вейке (Нидерланды).
Во время первых двух полетов лабо­
ратории «Спейслэб» планируется про-

Летная комплектация
Типовые варианты летной
комплектации в грузовом
отсеке
Вверху. Удлиненный гер­
метизированный отсек
длиной 5,4 м соединен с
отсеком экипажа «Орбите­
ра» гибким тоннелем дли­
ной 4,6 м. Эта сборка за­
нимает более половины
грузового отсека длиной
18,3 м. В свободных объе­
мах могут быть размещены
крупногабаритные приборы
или антенны.
В центре. Базовый герме­
тизированный отсек длиной
2,7 м и гибкий тоннель
занимают половину грузо­
вого отсека. Силовая элект­
рическая сеть связывает

отсек с тремя секциями
открытой платформы дли­
ной 8,9 м для размещения
экспериментального обору­
дования.
Внизу. В грузовом отсеке
размещается до пяти сек­
ций открытой платформы с
экспериментальным обору­
дованием массой 5400 кг.
Круглый выступ на перед­
ней секции — герметизи­
рованный терморегулируе­
мый контейнер для раз­
мещения вспомогательного
служебного оборудования
для проведения экспери­
ментов, например вычисли­
тельных машин и блока
распределения электро­
энергии.

209

«Спейс Шаттл»

Вверху. «Энтерпрайз» отделяется от
самолета-носителя «Боинг-747» при ис­
пытаниях захода на посадку и посадки
12 октября 1977 г. На верхней поверх­
ности
фюзеляжа
самолета-носителя
видны узлы крепления, а на концах
стабилизатора — дополнительные кили
площадью 18,6 м2 для повышения
путевой устойчивости.

вести более 50 научных экспериментов,
в том числе 37 экспериментов в лабора­
тории «Спейслэб-1» (24 европейских и
13 американских). Лаборатория «Спейслэб-2» будет содержать только секции
открытой платформы с установленными
на них астрономическими, астрофизиче­
скими и метеорологическими прибора­
ми. Полет лаборатории «Спейслэб-3», за­
планированный в интересах многих за­
казчиков, назначен на апрель 1984 г.
Комплекс будет состоять из герметизи­
рованного модуля, составленного из двух
отсеков (большой модуль), и открытой
платформы с оборудованием для произ­
водства материалов и научных экспери­
ментов.
Значение программы «Спейслэб» не
только в том, что лаборатория является
важным полезным грузом, но и в том,
что она дает возможность странам За­
падной Европы участвовать в пилотируе­
мых космических полетах. Из двух спе­
циалистов по полезному грузу, которые
будут находиться на борту «Спейслэб-1»,
один будет европеец, другой американец.
В начале эксплуатации корабля
«Шаттл» и лаборатории «Спейслэб» спе­
циалистами по операциям будут ученыеастронавты, которые в течение ряда
лет состоят в отряде астронавтов. Но­
вая группа астронавтов корабля «Шаттл»
начала тренировки в 1978 г. Из 8000 лиц,
подавших заявления, было отобрано

210

35 человек, включая 6 женщин. В конце
концов новые астронавты заменят аст­
ронавтов старшего поколения в качест­
ве пилотов и специалистов по операциям.

«Энтерпрайз» и «Колумбия»
Испытания первого «Орбитера», на­
званного «Энтерпрайз», были начаты
Центром летных исследований Драйде­
на на базе ВВС Эдвардс в феврале
1977 г.
Испытания проводились с целью про­
верки систем «Орбитера» и оценки его
летных характеристик в нижних слоях
атмосферы. Программа началась рулеж­
ными испытаниями, при которых «Ор­
битер» был установлен на фюзеляже
реактивного
транспортного
самолета
«Боинг-747». Затем последовала серия
беспилотных и пилотируемых летных
испытаний в связке с самолетом-носи­
телем от взлета до посадки. Во время
этих испытаний тщательно проверялась
работа аэродинамических органов уп­
равления «Орбитера» — элевонов на
крыльях, подфюзеляжного щитка и воз­
душных тормозов на верхней секции
руля направления.
Пилотируемые испытания в свобод­
ном полете начались 12 августа 1977 г.
Астронавты Ф. Хейз и К. Фуллертон
пилотировали 75-тонный планер по U-образной трассе после его отделения на
высоте около 7000 м от самолета
«Боинг-747» и успешно совершили по­
садку. Обоих астронавтов удивила быст­
рота реакции «Орбитера». В управлении
он напоминал истребитель.
Еще четыре испытания в свободном
полете подтвердили результаты перво­
го — характеристики «Орбитера» в ниж­
них слоях атмосферы соответствовали
данным испытаний в аэродинамических
трубах. О характеристиках в верхних
слоях атмосферы при гиперзвуковых

скоростях предстояло судить только по
результатам орбитальных летных испы­
таний. Испытания захода на посадку и
посадки на авиабазе Эдвардс были за­
вершены 26 октября 1977 г.
После этого «Энтерпрайз» был от­
правлен
на
самолете-носителе
«Боинг-747» в Центр космических по­
летов им. Маршалла (г. Хантсвилл, шт.
Алабама) для вибрационных испытаний
конструкции в течение восьми месяцев.
После подтверждения летной годности
конструкции аппарат был доставлен
10 апреля 1979 г. на самолете «Боинг-747»
в Центр космических полетов им. Кен­
неди.
1 мая 1979 г. «Энтерпрайз» в сборе
с внешним баком и твердотопливными
ускорителями выкатили из здания сбор­
ки на подвижной стартовой платформе.

Вверху. Декабрь 1977 г. Европейское
космическое агентство (ЕСА) представ­
ляет специалистов по полезному грузу,
кандидатов на первый полет лаборато­
рии «Спейслэб». Слева направо: Ф Ма­
лерба (Италия), У. Мерболд (ФРГ),
У. Оккелс (Нидерланды), К. Николье
(Швейцария).

«Спейс Шаттл»
«Шаттл» вместе с платформой общим
весом более 5000 т был перевезен на
расстояние 5,6 км к стартовой позиции
№ 39А 2700-тонным дизель-электриче­
ским транспортером. Эта тяжеловесная
машина, созданная для транспортиров­
ки полной сборки комплекса «Сатурн»—
«Аполлон» на стартовую площадку, а
также две стартовые площадки были
приспособлены для корабля «Шаттл».
«Энтерпрайз» был установлен на
площадке в стартовом положении. Таким
он предстал перед тысячами восхищен­
ных зрителей — ширококрылая птица,
приютившаяся между гигантским топ­
ливным баком и ракетными ускорите­
лями. Пробная транспортировка была
проведена с целью проверки клиренсов,
особенно в модифицированном здании
вертикальной сборки, для последующей
перевозки «Колумбии» (так был назван
«Орбитер-102», который предназначался
для запуска при первом орбитальном
полете «Шаттла»).
«Колумбия» была доставлена из Ка­
лифорнии 24 марта 1979 г. на самолете
«Боинг-747». Она была отбуксирована
в недавно построенный комплекс обслу­
живания «Орбитера» для подготовки к
старту. Основными подготовительными
«Спейслэб»
1 Система наведения при­
боров (например, теле­
скопа).
2 Контейнеры с барием.
3 Вытяжная штанга (на­
пример, для крепления маг­
нитометров для геологи­
ческих исследований).
4 Ускоритель электронов.
5 Система радиолокацион­
ного исследования мало­
изученных слоев атмосфе­
ры в диапазоне высот
35—120 км над поверхно­
стью Земли.
6 Секция открытой плат­
формы длиной 2,9 м и ши­
риной 4,06 м.
7 Развертываемые элемен­
ты.
8 Передаточно-связующая
система.
9 Пульты управления, дис­
плеи и средства обработки
информации.
10 Тоннель.
11 Герметизированный мо­
дуль из двух отсеков дли­

ной 2,7 м и диаметром
4,06 м каждый.
12 Смотровое окно и шлю­
зовая камера для научных
целей.
«Спейслэб» является вкла­
дом ЕСА в программу кос­
мической транспортной си­
стемы НАСА. Максималь­
ная масса лаборатории
11 340 кг, включая обору­
дование для проведения
экспериментов. На рисунке
показан полезный груз,
предназначенный для ис­
следований атмосферы и
физики космоса.

операциями были монтаж трех ракет­
ных двигателей в хвостовой части и
завершение установки системы тепло­
защиты, которая частично была произ­
ведена на заводе.
Система
теплозащиты
(тепловое
экранирование) в основном состоит из
30 922 плиток, изготовленных из квар­
цевого волокна. Все плитки имеют раз­
ную форму, близкую к прямоугольнику
со средними размерами сторон 15,2 и
20,3 см. Плитки приклеиваются к верх­
ней и нижней поверхностям аппарата.
Носок фюзеляжа и передние кромки
крыла, подвергаемые наибольшему на­
греву,
защищены углерод-углеродным
материалом. Для защиты створок грузо­
вого отсека, нижней задней поверхности
фюзеляжа и верхней задней поверхно­
сти крыла применяется войлочная теп­
лоизоляция «Номекс» (Nomex). Каждая
плитка спрофилирована в точном соот­
ветствии с формой поверхности «Орби­
тера». После приклеивания плиток к
обшивке аппарата из легкого сплава
были проведены испытания на отрыв
с целью проверки прочности соединения.
Плитки, не выдержавшие испытания,
заменялись новыми, подвергнутыми про­
цессу уплотнения, повышавшему проч­
ность соединения в 2—4 раза. Поверх­
ность плиток была обработана кварцевоаммиачной суспензией и дважды терми­
чески обработана в течение 24 ч. Такому
процессу уплотнения были подвергнуты
около 4 500 плиток.
Затем с помощью вулканизатора, ра­

ботающего при комнатной температуре,
уплотненные плитки прикрепляются к
обшивке «намертво», как считают экс­
перты фирмы «Рокуэлл». Однако про­
цесс испытаний плиток удлинил еще
на несколько месяцев и без того нару­
шенный график подготовки «Колум­
бии».
Три водородно-кислородных ракет­
ных двигателя с номинальной тягой в
вакууме по 213 000 кгс первоначально
определяли темп работ над «Шаттлом».
Трудности их разработки вызвали почти
двухлетнее отставание от графика под­
готовки пуска. Двигатели имеют наи­
высшие из всех известных НАСА дав­
ление в камере сгорания и удельный
импульс и могут дросселироваться в диа­
пазоне 50—109% номинальной тяги.
Создавая двигатель, более мощный,
чем предыдущие, фирма «Рокетдайн»
столкнулась с многими проблемами
разработки фактически нового двигате­
ля, несмотря на 15-летний опыт отработ­
ки технологии. Проблемы и задержки
создания двигателя привели к росту
стоимости и отклонению от графика
подготовки программы «Шаттл» —
«Спейслэб».
В год одобрения проекта, т.е. в
1972 г., первый пилотируемый орбиталь­
ный испытательный полет планировал­
ся на март 1978 г. Пришлось решить
целый ряд проблем по двигателю и теп­
ловой защите, прежде чем в начале
1981 г. НАСА утвердило дату запуска
10 апреля. Однако в этот день за 20 мин

Слева. «Спейслэб» — пер­
вая в мире космическая
лаборатория многоразового
использования — размеще­
на в грузовом отсеке
«Шаттла» и жестко связа­
на с ним. Ученые в обыч­
ной одежде переходят в
нее через шлюзовую каме­
ру и гибкий тоннель, соеди­
ненные со средней палубой
кабины экипажа. Когда
космический самолет воз­
вращается на Землю, ла­
боратория может быть из­
влечена и заменена другой,
оснащенной новым обору­
дованием для проведения
экспериментов.

211

«Спейс Шаттл»
до старта произошло рассогласование
по времени на 40 мс между четырьмя
основными
бортовыми
вычислитель­
ными машинами, что привело к допол­
нительной отсрочке запуска. Неполадка
была быстро обнаружена и устранена, и
12 апреля в 7 ч утра по восточному по­
ясному времени корабль «Колумбия»
поднялся со стартовой позиции № 39А
Центра космических полетов им. Кенне­
ди под действием суммарной тяги почти
в 3000 тс, создаваемой тремя основ­
ными ЖРД и двумя твердотопливными
ускорителями. Отделение ускорителей
и внешнего бака прошло нормально
(ускорители приводнились в океане в
хорошем
состоянии
на
расстоянии
около 240 км от места старта), двига­
тели
орбитального
маневрирования
вывели «Орбитер» на круговую орбиту
высотой 240 км.
Командир
корабля
«Колумбия»
Дж. Янг и пилот капитан Р. Криппен
с похвалой отзывались о характеристи­
ках корабля на орбите. Единственная
существенная неполадка в этом полете
была обнаружена после раскрытия ство­
рок грузового отсека и радиаторов —
на гондолах двигателей орбитального
маневрирования в нескольких местах
не оказалось теплозащитных плиток.
Проведя тщательный анализ, специали­
сты НАСА пришли к убеждению, что
места отсутствия плиток не являются
критическими с точки зрения тепловых
нагрузок при входе в атмосферу. Во вся­
ком случае, правильность этого вывода
была подтверждена тем, что корабль
«Колумбия» 14 апреля совершил благо­
получный вход в атмосферу, начав по-

Основной двигатель
1 Низконапорный (бус­
терный) турбонасосный
агрегат (ТНА) горючего.
2 Высоко напорный (ос­
новной) ТНА горючего.
3 Главный клапан горю­
чего.
4 Клапан регулирования
охлаждения.
5 Трубки охлаждения
сопла.
6 Камера сгорания.
7 Клапан газогенератора.
8 Газогенератор.
9 Магистраль горячего
газа.
10 Распылительная голов­
ка камеры сгорания.
11 Бустерный ТНА окис­
лителя.
12 Основной ТНА окисли­
теля.
13 Главный клапан окис­
лителя.
14 Клапан газогенератора.
15 Газогенератор.
Поступление жидкого водо­
рода (горючее) и жидкого
кислорода (окислитель) из
внешнего бака «Шаттла»
задерживают клапаны, рас­
положенные на «Орбитере»
перед бустерными ТНА.
Перед запуском клапаны
открываются и компонен­

212

Вверху. Летная палуба корабля «Ко­
лумбия». Слева кресло командира, от­
деленное от кресла пилота панелью
вычислительной
машины
управления
полетом и навигационной аппаратуры.
Органы ручного управления полетом на­
ходятся перед каждым креслом. На
электронно-лучевых трубках отобража­
ется информация от вычислительной
машины.
Справа. Некоторые теплозащитные плит­
ки «Орбитера» имеют электрическую
связь с бортовыми чувствительными эле­
ментами, которые измеряют температуру
и давление во время полета. На ри­
сунке показана подготовка места при­
клеивания плитки с датчиком на поверх­
ности корабля «Колумбия».

ты топлива поступают
через бустерные и основ­
ные ТНА к главным кла­
панам. В контуре окисли­
теля система заполняется
до клапанов газогенера­
тора. Криогенные компо­
ненты топлива выдержива­
ются в трубопроводах
достаточно долго, чтобы
охладить двигатель и до­
стичь состояния жидкой
фазы компонентов в от­
дельных системах. В цик­
лограмме запуска контуры
водорода и кислорода ра­
ботают почти одновре­
менно.
Водородный контур. От­
крывается главный клапан
горючего, и водород посту­
пает в контур охлаждения
через трубки сопла и в ос­
новную камеру сгорания
через трубопроводы пода­
чи рабочего тела. Часть
водорода из контура ох­
лаждения направляется
через клапан регулирова­
ния охлаждения в газо­
генератор для сжигания и
охлаждения его стенок,
другая (газифицированная
в тракте охлаждения ос­
новной камеры сгорания)
расходуется на привод
бустерного ТНА.

Кислородный контур. От­
крывается главный клапан
окислителя, и жидкий кис­
лород поступает через
два ТНА к распылительной
головке камеры сгорания
и через клапаны газогене­
раторов к газогенераторам.
Из основного ТНА окисли­
теля кислород отбирается
на привод турбины бустер­
ного ТНА.
Сгорание. Процесс начи­
нается искровым зажига­
нием в газогенераторах и
камере сгорания. Работая
при соотношении компо­
нентов менее одной части
кислорода на одну
часть водорода, газогене­
раторы вырабатывают обо­
гащенный водородом пар,
который приводит в дей­
ствие два основных ТНА,.
перед тем как попасть в
магистраль горячего газа.
Поступая в распылитель­
ную головку камеры, пар
смешивается с дополни­
тельным количеством жид­
кого кислорода, поступаю­
щего из основного ТНА
окислителя, и сгорает. Про­
цесс сгорания заканчивает­
ся при соотношении ком­
понентов,
составляющем
шесть частей кислорода на
одну часть водорода.

«Спейс Шаттл»

Вверху. Астронавт-исследователь Р. Сед­
дон работает в макете кухни корабля
«Шаттл».
Слева. Устройство для перемещения
человека в космосе, сконструированное
фирмой «Мартин-Мариетта» для выпол­
нения астронавтами операций за бортом
корабля «Шаттл». Оно массой 109 кг
и оснащено двигателями системы пере­
мещения
и
автостабилизации
тягой
0,68 кгс с питанием от сдвоенных бал­
лонов азота, размещенных в задней
части устройства. С помощью органов
ручного
управления
производится
управление по крену, тангажу и рыска­
нию (правая рука).

лет с орбитальной скоростью, соответ­
ствующей числу Маха, равному 25, и
покрыв расстояние около 8150 км до
касания посадочной полосы № 23 на вы­
сохшем озере Роджерс авиабазы Эд­
вардс (шт. Калифорния). С момента
старта полет продолжался 54 ч 22 мин.
По программе летных испытаний
состоялось еще три экспериментальных
полета корабля «Колумбия»: второй
полет (12—14 ноября 1981 г.) с экипа­
жем в составе Дж. Энгла и Р. Трули;
третий полет (22—30 марта 1982 г.)
с экипажем в составе Дж. Лусма и
К.
Фуллертона;
четвертый
полет
(27 июня — 4 июля 1982 г.) с экипажем

в составе Т. Мэттингли и Г. Хартсфил­
да. С пятого полета (11—16 ноября
1982 г.), в котором экипаж состоял из
четырех человек (В. Брандт, Р. Овермайер, Дж. Аллен, У. Ленуар), нача­
лись эксплуатационные полеты корабля
«Спейс Шаттл».
Кроме основного космодрома в Цент­
ре космических полетов им. Кеннеди,
на модификацию которого применитель­
но к «Шаттлу» после программы «Апол­
лон» было израсходовано более 240 млн.
долл., сооружен отдельный комплекс на
базе ВВС Ванденберг (шт. Калифор­
ния) для запусков корабля на поляр­
ные орбиты с целью выполнения воен-

ных операций. Из планируемых 60 пус­
ков в год 40 пусков будет проводить
НАСА и 20 — ВВС.
Операции НАСА, включая полеты с
блоком «Спейслэб», будут осуществлять­
ся на основе прямой оплаты.
Кроме того, НАСА предоставляет
возможность запусков малых автоном­
ных полезных грузов массой до 100 кг
и максимальным объемом 0,15 м3 для
индивидуальных
потребителей,
лабо­
раторий и университетов. Размер платы
составляет около 7000 долл, за 0,1 м3
полезного груза. С середины 1979 г.
были оплачены 281 таких спутника.
Санкционировано изготовление четы­
рех летных образцов корабля «Шаттл».
Кроме «Колумбии» это «Челленджер»
(образец 099), «Дискавери» (103) и
«Атлантис» (104), повторяющие назва­
ния знаменитых исследовательских су­
дов. Космический корабль «Энтерпрайз»
будет служить испытательным стендом
и для полетов не предназначен.

213

концу XX столетия человечество
будет в состоянии послать пи­
лотируемую экспедицию к планете
Марс. Советский Союз, Соединен­
ные Штаты и другие страны могли бы
объединить ресурсы для осуществления
совместного полета. Еще в 1969 г. была
провозглашена долгосрочная программа
Советского Союза в области пилотируе­
мых полетов, в которой намечалось соз­
дание орбитальных станций и лабора­
торий со сменяемыми экипажами как
основного средства широкого освоения
космического пространства. Они станут
«космодромами в космосе», стартовыми
площадками для полетов на другие пла­
неты. Возникнут крупные научные лабо­
ратории для исследований космической
технологии и биологии, медицины и гео­
физики, астрономии и астрофизики.
Академик Б. Н. Петров, в то время
председатель Совета при АН СССР по
международному сотрудничеству в обла­
сти исследования и использования кос­
мического пространства «Интеркосмос»,
отмечал, что на орбитальных космиче­
ских платформах можно будет осуще­
ствлять окончательную сборку систем
космических кораблей, проводить тре­
нировочные занятия космонавтов, кото­
рые будут привыкать к космическим ус­
ловиям, а также принимать участие в
сборке и проверке межпланетных ко­
раблей.
В Советском Союзе существует про­
грамма, предусматривающая выведение
в космос модулей космических кораб­
лей и сборку орбитальных станций на
околоземной орбите. Часть этой про­
граммы уже реализована на орбиталь­
ных станциях «Салют», запускаемых ра­
кетой-носителем «Протон-D». Все эти
усилия направлены на создание орби­
тальных заводов и станций с многоцеле­

К

Справа. Ядерная ракетная система под­
готовлена для испытания двигателя в
Испытательном центре в шт. Невада.
Реактор и сопло отчетливо видны над
надписью NRX (NERVA Reactor Ex­
periment — испытания реактора «Нер­
ва»).

214

вым сменным оборудованием. В таких
орбитальных цехах можно собирать и
монтировать большие космические ко­
рабли для исследования Марса и других

планет. Основоположник жидкостного
двигателестроения в Советском Союзе
академик В. П. Глушко считает, что
космические корабли с комбинирован­
ными двигательными системами откры­
вают большие возможности в исследо­
вании планет Солнечной системы. Он по­
лагает, что комбинация химических,
ядерных и электроракетных двигателей
позволит преодолевать огромные меж­
планетные расстояния с очень высокими
скоростями и уменьшать времена пере­
летов от годов до месяцев.
Попытка создать замкнутые биоло­
гические
системы
жизнеобеспечения
для космических кораблей и станций
должна быть реализована до полета на

Слева. Пламя из реакторной установки
«Феб-1В» поднимается в небо во время
стендового испытания в шт. Невада
24 февраля 1967 г. Эксперимент был
частью
программы
исследований
«Ровер».

Полет человека на Марс
Марс. Пребывание космонавтов на ор­
бите в течение длительного времени на
космической станции «Салют» позволит
накопить опыт, необходимый для поле­
тов на Марс.
Подобный курс широко обсуждался
в США, когда НАСА разрабатывало в
конце 60-х годов программу развития
космической техники в постаполлонов­
ский период, но затем расходы на войну
во Вьетнаме и другие национальные со­
ображения привели к резкому сниже­
нию ассигнований на космические ис­
следования и необходимости заверше­
ния программы «Аполлон» на этапе ее
расцвета.

Отвергнутый вариант
Идея посылки экспедиции на Марс
не нова. Она была частью долговремен­
ной космической программы пилотируе­
мых полетов, разработанной группой
космических исследований в опьяняю­
щие дни энтузиазма после первой три­
умфальной посадки человека на Луну.
Археологи будущего, возможно, будут
ломать голову, изучая заброшенную тер­
риторию в шт. Невада, названную «полем
болванов», и окружающие ее бесплодные
горы, ставшие такими после организа­
ции здесь НАСА и Комиссией по атом­
ной энергии США Испытательного цент­
ра ядерных ракет и проведения серии
испытаний (см. табл.), предваряющих
создание
первых
экспериментальных
летных образцов ядерных двигателей.
Принцип их устройства достаточно
прост. Вместо камеры сгорания для сжи­

гания жидкого водорода и жидкого кис­
лорода в обычной ракете в ядерном дви­
гателе имеется реактор с топливной
композицией графит — обогащенный
уран, который работает как источник
тепла. Через каналы реактора прокачи­
вается жидкий водород при высоком
давлении, образующий при нагревании
мощную истекающую струю. Кислород
при этом не требуется. Привлекатель­
ность этого двигателя (хотя он более
тяжелый и более дорогой) состоит в том,
что реактор, действуя как теплообмен­
ник, повышает температуру водорода до
такого уровня, при котором его удельная
энергия возрастает на 70% (на с. 217
этот процесс представлен на рисун­
ке).
В мае 1961 г. во время утверждения
программы посадки корабля «Аполлон»
на Луну было рекомендовано продол­
жать работы над ядерными ракетными
двигателями. Был разработан проект
«Нерва» (англ. NERV А — Nuclear En­
gine for Rocket Vehicle Application —
ядерный двигатель для применения на
ракетных аппаратах). НАСА совместно
с Комиссией по атомной энергии за­
ключили контракт с промышленным
объединением «Аэроджет дженерал кор­
порейшн» и «Вестингауз электрик кор­
порейшн» на создание двигателя «Нер­
ва» тягой около 26 тс. Представитель
НАСА разъяснил: „«Нерва» — ракетная
ступень с ядерным двигателем — может
обеспечить транспортировку автомати­
ческого космического корабля для ис­
следования поверхностей Марса, Ве-

ИСПЫТАНИЯ РЕАКТОРА И
ДВИГАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

НАЗВАНИЕ

ДАТА

«КИВИ-B4D»
(одно
испытание
стендовой
реакторной
установ­
ки)
«Киви-В4Е»
(два
испытания
стендовой
реакторной
установ­
ки)
NRX-A2 (два испытания стен­
довой реакторной установки)
«Киви-TNT»
NRX-A3 (три испытания стен­
довой реакторной установки)
«Феб-1А» (одно испытание стен­
довой реакторной установки)
NRX/EST (10 испытаний стен­
довой
ядерной
двигательной
установки в сборе)
NRX-A5 (два испытания стен­
довой реакторной установки)
«Феб-1В» (одно испытание стендовой реакторной установки)
«Феб-2» (холодные проливки)
NRX-A6 (одно испытание
довой реакторной установки)
XECF (холодные проливки)

Май 1964 г.
Авг. 1964 г.—
сент. 1964 г.
Сент. 1964 г.—
окт. 1964 г.
Янв. 1965 г.
Апр. 1965 г.—
май 1965 г.
Июнь 1965 г.
Дек. 1965 г.март 1966 г.
Июнь 1966 г.
Февр. 1967 г.

Июль 1967 г,—
авг. 1967 г.
стен­ Дек. 1967 г.

«Феб-2А» (три испытания стен­
довой реакторной установки)
«Пиви-1» (два испытания стен­
довой реакторной установки)
ХЕ
(28
испытаний
стендовой
ядерной двигательной установки
в сборе)

Февр. 1968 г.—
апр. 1968 г.
Июнь 1968 г.июль 1968 г.
Нояб. 1968 г.дек. 1968 г.
Дек. 1968 г.—
авг. 1969 г.

1 Работал в течение 60 мин при полной мощности
(1100 МВт).

Внизу. Система обслуживания экспери­
ментальных ракетных реакторов в Испы­
тательном центре в шт. Невада была
укомплектована на железнодорожных
платформах. На рисунке реактор XECF
перевозится к месту проведения стендо­
довых испытаний.

215

Полет человека на Марс

Вверху. Пилотируемый полет к Марсу.
Художник попытался на основе мате­
риалов исследований полета к Марсу,
проведенного в 1968 г. фирмой «Боинг»
для НАСА, изобразить отлет с Земли
пилотируемого межпланетного космиче­
ского корабля. Возвращаемые ускори­
тельные ступени уже отделены.

неры, Меркурия, некоторых спутников
Юпитера и астероидов. Доставка образ­
цов грунта к Земле будет возможна лишь
в некоторых случаях“.
В полностью разработанном проекте
экспедиции на Марс рассматривался
двигатель «Нерва» больших размеров с

216

тягой около 90 тс. Эта тяга значитель­
но меньше, чем у больших химических
ракет для запуска корабля «Аполлон»,
так как ядерная ракетная ступень вклю­
чается на околоземной орбите. Для обес­
печения характеристик, требуемых для
межпланетного перелета, конструкторы
предложили метод «строительного бло­
ка», в соответствии с которым отдельные
модули «Нервы» можно соединять друг
с другом, чтобы удовлетворить различ­
ным требованиям.
По соображениям безопасности было
решено создать марсианский экспеди­
ционный комплекс в составе двух оди­
наковых кораблей. В каждом корабле
в специальных помещениях, похожих

на те, которые предусмотрены для дол­
говременных орбитальных станций, со­
вершает полет экипаж в составе шести
космонавтов. Покинув околоземную ор­
биту 12 ноября 1981 г. (согласно одному
из планов полета), корабли должны
бы быть состыкованы своими передними
частями, как только будут сброшены на­
весные ускорители «Нервы». Эти уско­
рители предназначены для выведения
корабля на траекторию полета к Марсу,
в то время как маршевые двигатели и
топливо резервируются для дальнейших
операций. К концу перелета у Марса
корабли должны бы быть расстыкованы и
подготовлены для тормозных маневров,
в результате которых они выводятся
на орбиты спутников планеты.
Первый этап исследований Марса
должен бы состоять в наблюдениях с
орбиты и доставки на поверхность пла­
неты автоматических зондов для прове­
дения
дополнительных
исследований
предполагаемых мест посадки. Когда ре­
зультаты исследований будут проанали­
зированы, посадочные группы доставля­
ются на поверхность в спускаемых аппа­
ратах, подобных посадочной ступени
лунной кабины космического корабля
«Аполлон», в то время как участники
экспедиции, оставшиеся в основных
блоках, продолжают проводить с орби­
ты научные исследования поверхности
планеты и ее атмосферы. Для непосред­
ственного исследования планеты поса­
дочные группы располагают электриче­
скими самоходными установками с при­
борами для проведения экспресс-анали­
за образцов горных пород и почв. Время
пребывания посадочных групп на по­
верхности Марса ограничено 30 сут.
Однако обратный полет к Земле не
может начаться немедленно после воз­
вращения посадочных групп на основ­
ные блоки, находящиеся на орбитах.
Необходимо выждать еще целых 80 сут
после прибытия на орбиту, пока три пла­
неты — Марс, Венера и Земля — не
займут определенные положения на
своих орбитах. Если один из кораблей
выходит из строя, все 12 членов экспе­
диции могут возвратиться на Землю на
другом корабле. Двигатели должны быть
запущены в строго определенное время,
чтобы вывести состыкованные корабли
на орбиту возвращения. Эта орбита вы­
бирается так, чтобы космический ком­
плекс приблизился к Венере и ее гра­
витационное поле оказало тормозящее
действие, отклонив комплекс на траек­
торию, которая касается Земли на ее
орбите. После полета продолжительно­
стью 640 сут корабли (расстыкованные
еще раз) должны бы быть выведены на
околоземную орбиту 14 августа 1983 г.
Исследовательские группы переходят в

руппа
космических
исследований
разработала планы нового дерзкого
штурма космоса — пилотируемого
полета к Марсу. Проект определялся
использованием
ядерных
теплообменных
ракетных двигателей «Нерва», первоначаль­
ные испытания которых были проведены в
пустыне шт. Невада. Схема полета включа­
ла сборку на околоземной орбите двух оди­
наковых космических кораблей (по сооб­
ражениям безопасности) с шестью астро­
навтами на каждом. Согласно одному из
вариантов полета, совместная экспедиция
отправлялась с Земли в ноябре 1981 г. с
посадкой на Марс в августе 1982 г. и возвра­
щением на Землю в августе 1983 г.

Г

График полета на Марс
1 Два экспедиционных
корабля стыкуются на
околоземной орбите.
2 Выведение на траекто­
рию палета к Марсу, близ­
кую к гомановской траек­
тории, 12 ноября 1981 г.
3 Корабли выводятся на
24-часовую эллиптическую
орбиту вокруг Марса 9 ав­
густа 1982 г.
4 Период исследования
Марса, включающий за­
пуски автоматических
зондов и высадку на по­
верхность планеты групп в
составе трех астронавтов
из каждого корабля.

«Нерва»
1 Основание бака с
жидким водородом.
2 Шары-баллоны.
3 Рама крепления.
4 Радиационный защит­
ный экран.
5 Отражатель, окружа­
ющий активную зону.
6 Активная зона ядерно­
го реактора.
7 Трубопровод системы
охлаждения сопла.
8 Сопло.
9 Расширяющийся
сопловой насадок.
10 Отбор рабочего веще­
ства на турбину.
11 Силовой корпус.
12 Управляющий барабан.
13 Выхлоп турбины (ис­
пользуется для управления
ориентацией и увеличения
тяги).
14 Кольцо приводов
управляющих барабанов.
Принципиальная схема
двигателя «Нерва»
1 Жидкий водород из бака.
2 Насос.
3 Турбина.
4 Выхлопные сопла
турбонасоса.
5 Трубопровод системы
охлаждения сопла (внутри
трубопровода течет во­
дород).
6 Сопло двигателя.
7 Отбор 3% расхода рабо­
чего вещества (водорода)
из реактора.
8 Радиационная защита.
9 Клапан регулирования
мощности турбины.

Марсианская кабина
1 Лаз в стыковочном узле.
2 Пост управления
(взлетная ступень).
3 Люк для перехода в по­
садочную ступень.
4 Пост управления мар­
сианской кабиной.
5 Лаборатория.
6 Марсианская самоходная
установка.
7 Двигатель взлетной
ступени.
Отделяется от основного
блока, который обращается
вокруг Марса, входит в
атмосферу Марса и совер­
шает мягкую посадку.
Экипаж из трех астронав­
тов остается на поверхно­
сти Марса в течение ме­
сяца, а затем возвращается
на орбитальный корабль
во взлетной ступени.
Марсианский космический
корабль
1 Размещение зондов.
2 Марсианская кабина.
3 Отсек экипажа с цен­
тральным тоннелем.
4 Двухступенчатый
маршевый двигатель
«Нерва».
5 Навесные ускорители
«Нервы».
6 Двигатель «Нерва-2».
7 Бак с жидким водородом
диаметром 10 м, емкостью
45—160 т.
8 Соединительные эле­
менты.
9 Лаз в стыковочном узле.

5 Отлет с марсианской ор­
биты 28 октября 1982 г.
6 Пертурбационный ма­
невр у Венеры 28 февраля
1983 г., гасящий скорость
и отклоняющий траекторию
полета для быстрого воз­
вращения на Землю. В ат­
мосферу Венеры запуска­
ются зонды.
7 Выведение на около­
земную орбиту 14 августа
1983 г. Экипажи переходят
на космические корабли
«Спейс Шаттл» для воз­
вращения на Землю.
Даты указаны по данным
исследования для полного
времени полета 640 земных
суток.

Полет человека на Марс
космические корабли «Спейс Шаттл» и
возвращаются на Землю.
В. фон Браун, который играл лиди­
рующую роль при проектировании мар­
сианской экспедиции, предлагал бази­
ровать большие межпланетные корабли
на околоземной орбите и после необ­
ходимых
ремонтно-восстановительных
работ заправлять их водородом и ис­
пользовать для новых полетов. Он по­
лагал также, что даже сбрасываемые
навесные ускорители можно возвращать
на околоземную орбиту для повторного
использования.

Конец мечте
По ряду причин проект экспедиции
на Марс был снят с рассмотрения.
Во-первых, высокая стоимость этого рис­
кованного предприятия, которое в 1969 г.
выходило за пределы возможностей тех­
ники, во-вторых, влияние войны во Вьет­
наме на экономику США и, в-третьих,
развитие исследований планет с помо­
щью автоматических зондов, что позво­
лило получить важнейшие данные о Мар­

се при значительно меньших расходах.
В результате работы по реализации
проекта «Нерва», на который были из­
расходованы сотни миллионов долла­
ров, были прекращены. Это было, по-ви­
димому, мудрое решение. Основное пра­
вило, установленное еще Циолковским,
в соответствии с которым исследование
Солнечной системы должно проводиться
с орбитальных платформ, расположен­
ных на околоземных орбитах, представ­
ляется определяющим для такого рода
программ.
Лучшие результаты ожидаются при
применении ядерно-электрических ра­
кетных двигательных установок. В этом
случае ядерный реактор работает в замк­
нутом цикле и выделяемая им тепловая
энергия используется не на нагрев ис­
текающих через сопло больших коли­
честв водорода, а для получения боль­
шого количества электрической энергии.
Как отмечает В. П. Глушко, конструк­
тор первого в мире электроракетного
двигателя, для таких двигателей требу­
ются небольшие количества рабочего

вещества. Например, в ионном ракетном
двигателе рабочее вещество ионизуется
и образовавшиеся ионы разгоняются в
электростатическом ускорителе до очень
высоких скоростей. В результате для до­
стижения заданной тяги потребный рас­
ход рабочего вещества резко снижается.
В то время как ядерная теплообмен­
ная ракета для полета к Марсу может
развить тягу в 90—113 тс в течение
максимум 40 мин от момента старта,
большая ядерная электрическая систе­
ма может создать малую тягу всего
лишь около 9 кгс, но она может действо­
вать в течение очень длительного вре­
мени. Если будут созданы реакторыгенераторы электрической энергии с
приемлемыми
значениями
удельной
мощности (отношение мощности к мас­
се), то окажется возможным достигнуть
значительно более высоких конечных
скоростей, чем с помощью химических
или ядерных двигателей. Сможет или
не сможет грядущее поколение взяться
за решение этой проблемы, покажет
время.

азрабатываемые в настоящее вре­
мя космические системы (орби­
тальный комплекс «Салют» —
«Союз» — «Прогресс», транспорт­
ный космический корабль многоразового
использования (МТКК) «Спейс Шаттл»
и орбитальная станция «Спейслэб») по­
зволят в ближайшие 20 лет приступить
к созданию первых заводов в космосе.
Сейчас человечество находится где-то
на полпути от первого спутника до
первого космического завода.
К перспективам производства мате­
риалов в космосе, или к космическому
производству, известному как МПС
(англ. MPS — Material Processing in
Space), некоторые специалисты отно­
сятся слишком оптимистически, надеясь
на быстрый успех и забывая о том,
что надо научиться использовать состо­
яние невесомости и безвоздушное кос­
мическое пространство. Во всем мире
проявляется большой интерес к так
называемой третьей промышленной ре­
волюции — потенциально возможной
(благодаря использованию космических
условий) революции в производстве
таких материалов, как фармацевтиче­
ские
препараты,
оптические
стекла,
материалы для электроники, керамика,
магнитные материалы, а также в раз­
работке соответствующего оборудова­
ния.

Р

Прежде чем приступить к дальней­
шему рассмотрению данной проблемы,
необходимо напомнить, что абсолютного
вакуума и полной невесомости не су­
ществует. На макроскопическом уровне
воздействие существующих в условиях
полета космического корабля и деятель­
ности человека на его борту невесомо­
сти и глубокого вакуума на протекание
процессов вполне реально, но на моле­
кулярном и клеточном уровнях влияние
воздействия невесомости отсутствует.
Гравитационное поле пронизывает
всю Вселенную, и избежать его воз­
действия невозможно. Во время орби­
тального полета космического аппарата
в его центре масс уравновешиваются
гравитационная и центробежная силы.
По существу каждый незакрепленный
внутри космического корабля предмет
движется по орбите, несколько отли­

чающейся от орбиты центра масс ко­
рабля. И каждая часть космического
аппарата стремится двигаться по соб­
ственной орбите, но этому препятствует
жесткость его конструкции. Все это
приводит к возникновению на борту
космического аппарата малых ускоре­
ний порядка 10-4 g (g — ускорение
силы тяжести у поверхности Земли),
которые не воспринимаются человеком,
но которыми, однако, нельзя пренебре-

Внизу. Значительный интерес представ­
ляет поведение жидкостей в невесомо­
сти. На снимке показан член экипажа
станции «Скайлэб-2» астронавт Дж. Кер­
вин, выдувающий через соломинку водя­
ные шарики, которые свободно плавают,
удерживаемые
силой
поверхностного
натяжения.

Вверху справа. Выращенные на борту
орбитальной станции «Скайлэб» бес­
примесные кристаллы антимонида ин­
дия. Кольцевая бороздка на поверхно­
сти правого образца, по-видимому, обра­
зовалась в момент включения двигате­
лей для осуществления маневра стан­
ции на орбите, произошедшего после
того, как образец начал охлаждаться.
Справа. Установка для проведения тех­
нологических операций на борту стан­
ции «Скайлэб». Проводимые экспери­
менты включали выращивание моно­
кристаллических образцов полупровод­
никовых материалов больших размеров
и чистоты, чем при выращивании на
Земле.

219

Завод в космосе
гать при проведении большинства тех­
нологических процессов производства
различных материалов. Следовательно,
термин
«микрогравитация»
является
наиболее подходящим для характери­
стики условий производства материалов
в космосе1.
Космический вакуум также не явля­
ется абсолютным. Даже межгалакти­
ческое космическое пространство содер­
жит газ. На высотах около 500 км над
поверхностью Земли давление газа со­
ставляет 10 8 мм рт. ст. (обычное
атмосферное давление 760 мм рт. ст.)
Кроме того, утечки газов из внутрен­
них объемов космического корабля, вы­
деление газов из материалов его на­
ружной обшивки и выбросы продуктов
сгорания при работе двигателей создают
серьезные трудности для осуществле­
ния технологических процессов, тре­
бующих
глубокого
вакуума
(около
10-15 мм рт.ст.).
Благодаря длительной невесомости
и глубокому вакууму в космосе откры­
вается возможность производства ма­
териалов предельной химической чисто­
ты со структурой, близкой к теорети­
чески достижимой и определяемой лишь
собственной природой этих материалов.
Невесомость позволяет фактически ис­
ключить такие явления, как конвекция,
разделение несмешиваемых материалов
и образование дефектов в кристаллах.
С помощью акустических или электро­
магнитных сил материалы могут быть
изолированы от стенок контейнера, что
позволит предотвратить преждевремен­
ную или чрезмерно быструю кристал­
лизацию, избежать внутренних напря­
жений в кристалле, а также изолиро­
вать растущий кристалл от воздействия
внешних вибраций. Космический вакуум
может обеспечить большую степень
чистоты и лучшее регулирование ка­
чества вследствие уменьшения содер­
жания посторонних газов, присутствую­
щих в лучших промышленных вакуум­
ных установках, и позволит осущест­
влять более тонкое регулирование мик­
родобавок, применяемых в современной
электронике.
По имеющимся оценкам, сбыт ма­
териалов с улучшенными и не дости­
жимыми при производстве на Земле
свойствами
позволит
космическому
производству
приносить
прибыль
в
размере 1—20 млрд. долл, в год. Однако
высказываются
возражения
против
таких оптимистических оценок перспек­
1 Советские специалисты считают термин
«микрогравитация» неточным и вместо него
используют термины «невесомость», «усло­
вия, близкие к невесомости». В дальнейшем
будет
использоваться
термин
«невесо­
мость».— Прим. ред.

220

тив космического производства и ут­
верждается, что оно практически не
принесет коммерческой выгоды (эти
разногласия рассматриваются ниже).
В рамках космических исследований
работы, связанные с космическим про­
изводством, ведутся давно, хотя они
и не были выделены в отдельное на­
правление. Инженеры занимались изу­
чением поведения топлива в баках
ступеней ракет, в том числе и при
движении по инерции на орбите. Ис­
следовалось поведение расплавленных
металлов в расчете на то, что в будущем
при сборке на орбите крупных кон­
струкций могут потребоваться сварочные
работы. Особенности протекания раз­
личных процессов в условиях невесо­
мости изучались с помощью «башен
сбрасывания» (длительность состояния
невесомости 2—3 с) и на самолетах —
летающих лабораториях при полете по
параболическим траекториям (длитель­
ность состояния
невесомости около
30 с).
Внизу. При подготовке необходимых
для создания будущего «завода в космо­
се» экспериментов, которые будут прове­
дены на борту станции «Спейслэб»,
ученые отрабатывают технологическое
оборудование в миниатюрных лаборато­
риях на борту исследовательских ра­
кет по программе СПАР.

Первые исследования с биологиче­
скими тканями и микроорганизмами
на орбите были проведены на борту
советского космического корабля «Во­
сток». На втором американском био­
спутнике эти исследования были про­
должены и было показано, что в
условиях невесомости могут быть по­
лучены медицинские препараты и гор­
моны более высокого качества, чем на
Земле. При полетах космических ко­
раблей по программе «Аполлон» —
«Сатурн» на борту имелись устройства
для контроля за поведением жидкого
водорода в топливных баках.
На космических аппаратах «Апол­
лон-14, -16, -17» было выполнено
несколько экспериментов в невесомости,
включая плавку композиционных ма­
териалов, электрофорез (использование
электрических полей для разделения
жидких смесей) и изучение особен­
ностей массопереноса в жидкости. Эти
предварительные
исследования
пред­
шествовали работам на борту станции
«Скайлэб», где , эксперименты в неве­
сомости составляли одну из основных
частей программы (на их проведение
было затрачено около 160 ч рабочего
времени экипажа). Получены впечат­
ляющие результаты: почти все экспе­
рименты продемонстрировали, что в
отсутствие
действия
силы
тяжести
качество материалов улучшается.
Экипаж снял два интересных им­
провизированных фильма. В одном из
них астронавт выдувает шар воды,
который затем свободно плавает в
кабине. Внутрь этого шара ему даже
удалось ввести пузырек воздуха! В
другом
фильме
снято
столкновение
двух капель воды, подкрашенных раз­
ными соками — виноградным и апель­
синовым. Удивительно, что подкра­
шенные жидкости не перемешиваются,
а остаются разделенными.
Американская часть экспериментов,
выполненных
в
рамках
программы
ЭПАС при совместном полете кораб­
лей «Союз» и «Аполлон», добавила еще
125 ч к американским исследованиям
в невесомости. Эти эксперименты под­
твердили результаты, полученные на
станции «Скайлэб», и расширили их.
Для
заполнения
пробела
между
технологическими
экспериментами,
проведенными на орбитальной станции
«Скайлэб», а также во время совмест­
ного полета кораблей «Союз» и «Апол­
лон», и будущими экспериментами на
борту станции «Спейслэб», которую
выводит на орбиту транспортный кос­
мический корабль «Спейс Шаттл», в
Центре космических полетов им. Мар­
шалла (г. Хантсвилл, шт. Алабама) была

Завод в космосе

Схема левитатора для
плавления образцов
1 Высокочастотный источ­
ник нагрева.
2 Механизм подачи образ­
цов.
3 Образцы до плавления.
4 Образцы после плавле­
ния.
5 Подача хладоагента.
6 Рабочая камера.
7 Механизм извлечения
образцов.
На схеме показан принцип
действия левитатора для

бесконтейнерного
удержа­
ния и плавления образцов
в невесомости. Катушки
высокочастотных индук­
торов нагревателя внутри
полые, что позволяет осу­
ществлять охлаждение об­
разцов. Кроме механиче­
ского способа удержания
образцов существуют спо­
собы удержания образ­
цов в магнитном поле и с
помощью перемещающих­
ся катушек.

Слева. Использование звуковых волн
для подвешивания капли воды в воз­
духе в экспериментах, проводимых в
Центре космических полетов им. Мар­
шалла. Ученые изучают способ подве­
шивания расплавленных образцов в аку­
стическом поле с целью исключения их
загрязнения.

Вверху. Научный сотрудник фирмы «Мак­
доннел Дуглас» регулирует электрофо­
ретическую камеру, подобную той, ко­
торая может быть использована в кос­
мосе для изготовления фармацевти­
ческих препаратов в электрическом
поле.
разработана программа использования
исследовательских ракет для проведения
работ по космическому производству —

СПАР (англ. SPAR — Space Processing
Applications Rocket Programme). Для
этой цели оказались подходящими ра­
кеты «Блэк Брант-5С». Размеры экспе­
риментального оборудования ограничи­
вались диаметром ракеты (0,42 м),
его масса не превышала 50—190 кг.
При каждом запуске в верхней части
траектории полета ракеты в течение
5—7 мин достигалось состояние не­
весомости. Финансирование работ по
программе СПАР прекращено в 1980 г.
Проводимые эксперименты и при­
меняемая аппаратура являются универ­
сальными, и поэтому часто приходится
ограничиваться исследованием поведе­
ния металлов в невесомости с помощью
модельных процессов (например, изу­
чать кристаллизацию водного раствора
хлорида аммония) или испытанием но­
вых технических средств, например, аку­
стического левитатора, в котором стоя­
чие звуковые волны используются для
фиксации положения образцов.
Однако даже исследования в усло­
виях кратковременной невесомости по
программе СПАР позволили разрабо­
тать программу по космической техно­
логии для регулярных полетов «Спей­
слэб», а также предложить новые тех­
нологические эксперименты. [Европей­
ское космическое агентство проводит
аналогичную программу работ с ис­

пользованием
английских
исследова­
тельских ракет «Скайларк». Эта про­
грамма называется ТЕКСУС (по пер­
вым буквам немецкого названия про­
граммы технологических экспериментов
в невесомости).]
Проводимые на ракетах исследо­
вания позволяют разрабатывать новое
оборудование
для
МТКК
«Спейс
Шаттл» на основе технологических
процессов,
отработанных
в
рамках
программы СПАР, и изготовленного
для этой цели оборудования. В Центре
космических полетов им. Маршалла был
разработан специальный комплект уста­
новок для проведения экспериментов
по производству материалов в космосе —
МЕА (англ. МЕА — Materials Experi­
ment Assembly). Блок, имеющий габа­
риты 1,09Х 1.06Х 1,69 м и массу 800 кг,
включает
четыре
экспериментальных
прибора типа используемых в работах
по программе СПАР. Блок МЕА имеет
собственную энергетическую установку,
вычислительную машину, управляющую
технологическими процессами, системы
отвода тепла и регистрации параметров.
Он может быть размещен на открытой
платформе
негерметизированного
от­
сека станции «Спейслэб». Для исполь­
зования всего полезного объема негер­
метизированного отсека и включения
в график коммерческих полетов МТКК
«Спейс Шаттл» в Центре им. Маршалла
разрабатывается
второй
блок
МЕА
больших размеров (0,75X4,2 м), со­
держащий оборудование для шести
экспериментов типа проводимых по
программе СПАР.
Официальный представитель Центра
Маршалла заявил: «Наша основная
цель — проведение перспективных ис­
следований для выяснения возможности
реализации хотя бы одной из выска­
занных идей».
Параллельно с реализацией про­
граммы СПАР и разработкой комплекта
установок МЕА ведется подготовка
экспериментов на станции «Спейслэб».
Это будут более длительные и более
сложные
эксперименты,
требующие
значительно большего участия членов
экипажа в их проведении. Первые такие
установки будут использованы на борту
станции «Спейслэб-1» и «Спейслэб-2».
На
станции
«Спейслэб-3»
впервые
предполагается провести работы по
использованию состояния невесомости
(помимо исследований по программе
МПС). Для исследований на станции
«Спейслэб» НАСА разрабатывает целую
серию установок многоразового ис­
пользования, на которых будут прово­
диться эксперименты во время не­
скольких экспедиций.
Восемь таких установок находятся

221

Завод в космосе

Вверху. Испытания прототипа автомати­
ческой установки для изготовления эле­
ментов
конструкций,
разработанного
фирмой «Груммен». С помощью такой
установки на борту МТКК «Спейс
Шаттл» можно изготовить легкие фермы
и собрать из них космические плат­
формы.
на различных стадиях проектирования
и определения технико-экономических
условий эксплуатации; их изготовление
предполагается закончить в 80-е годы.
В состав этих восьми установок входят:
1 Модуль для изучения физики
жидкости,
фактически
являющийся
оптическим
прибором,
позволяющим
получать теневые фотографии и голо­
граммы, которые могут быть исполь­
зованы для изучения поведения жид­
кости в невесомости (прибор будет
установлен
в
двойную
приборную
стойку шириной 1 м, расположенную
внутри
герметизированного
отсека
станции).
2 Акустический левитатор для бесконтейнерного
удержания
образцов,
обеспечивающий трехосное удержание
для управления положением и враще­
нием образцов размером до 25 мм.
Принцип действия левитатора анало­
гичен вибрации стола для удержания
в его центре кучки песка. (Размещается
в негерметизированном отсеке станции.)
3 Установка для кристаллизации
(электронагревательная
печь),
позво­
ляющая выращивать одновременно до
24 образцов в ампулах диаметром

222

32 и длиной 254 мм. Образцы можно
выращивать либо при постоянной по
длине образца температуре при его
нагревании и охлаждении, либо при
наличии градиента температуры ме­
тодом
направленной
кристаллизации.
(Размещается
в
негерметизированном
отсеке.)
4 Установка с плавающей зоной
для определения эффективности ме­
тода зонной очистки в космосе и
степени повышения чистоты и увели­
чения
размеров
выращиваемых
там
кристаллов по сравнению с земными
аналогами. (Размещается в негерме­
тизированном отсеке.)
5 Модуль для изучения биологи­
ческих процессов с целью более глу­
бокого понимания процесса электро­
фореза и его модификаций. (Размеща­
ется в герметизированном отсеке.)
6 Электростатический левитатор для
бесконтейнерного удержания и фор­
мообразования больших по размеру
композиционных
материалов.
(Разме­
щается в герметизированном отсеке.)
7 Установка для получения сверх­
глубокого вакуума (10-15 мм рт. ст.)
с помощью «молекулярного экрана»,
позволяющего удалять частицы разре­
женных газов, имеющихся на больших
высотах. (Размещается в негерметизи­
рованном отсеке.) Отсутствие интереса
к этому устройству со стороны про­
мышленности привело к исключению
этой работы из пятилетнего плана
НАСА на 1980—1984 гг.
8 Модуль для проведения процессов
регулируемого нагревания и охлаждения

образцов
при
электромагнитном
их
удержании
независимо
от
способов
управления их положением. (Размеща­
ется в негерметизированном отсеке.)
Кроме того, для проведения спе­
циальных экспериментов предполагается
использовать
аппаратуру,
поставлен­
ную разработчиком научной задачи.
Некоторые установки будут функцио­
нировать автономно, другие будут вклю­
чены в установки, описанные выше.
В январе 1979 г. НАСА в рамках
программы производства материалов в
космосе сформулировала 87 задач. Эти
задачи включали изучение роста крис­
таллов (18 задач) и поликристалличе­
ских металлов (18), разработку аку­
стических методов получения стекол
(10), электромагнитных и других бесконтейнерных
процессов
получения
металлов (6), исследование разделения
клеток
и
протеинов
(8),
культур
клеток (6), изучение химических про­
цессов (2), процессов в жидкости (8),
а также процессов с использованием
вакуума (11).
Комплекс МТКК «Спейс Шаттл» —
станция «Спейслэб» имеет ряд ограни­
чений: по времени пребывания на ор­
бите, по энерговооруженности и по
уровню
невесомости.
Продолжитель­
ность пребывания первых экспедиций
на станции не будет превышать двух
недель, а уровень электрической мощ­
ности — нескольких киловатт. Следую­
щим шагом будет создание долго­
временного энергоблока и энергети­
ческой установки мощностью 25 кВт.
Долговременный энергоблок состоит из
двух панелей с солнечными элемен­
тами, доставляемых на орбиту «Шат­
тлом» для экспедиций с продолжитель­
ностью пребывания в космосе до 20 сут,
а энергоустановка представляет собой
свободноплавающий
модуль,
обеспе­
чивающий достаточную энерговооружен­
ность и пространственную ориентацию
в течение 60—90 сут.

Перспективные планы
Следующим шагом будет создание
транспортного корабля для проведения
экспериментов с материалами в космо­
се — МЕК (англ. МЕС — Materials
Experiment
Carrier).
Возможно,
он
будет иметь размеры одного или двух
негерметизированных отсеков станции
«Скайлэб» (различные конструкции еще
прорабатываются),
пристыкованных
к
модулю с энергетической установкой
мощностью 25 кВт, и будет оборудован
собственными системами отвода тепла,
управления и регистрации параметров.
Предполагается, что в этих отсеках
будет размещено перечисленное выше

Завод в космосе

Вверху. Этот эксперимент с латексо­
выми сферами, разработанный фирмой
«Дженерал электрик» для Лехайского
университета (шт. Пенсильвания), пред­
полагается провести в одном из первых
полетов МТКК «Спейс Шаттл». Это
один из многих предварительно под­
готовленных экспериментов.

оборудование, разработанное по про­
грамме МПС.
МЕК обеспечит переход от этапа
предварительных исследований к сле­
дующему этапу научно-исследователь­
ских и опытно-конструкторских работ,
основанному на полученных ранее ре­
зультатах. МЕК будет иметь длину
6,1 м и массу 14 100 кг. Он будет нести
восемь модулей для проведения экс­
периментов с материалами в космосе,
каждый массой около 1500 кг и объемом
5 м3. МЕК будет введен в эксплуатацию
в 1986 г.
Наконец будет создан модуль для
проведения экспериментов с материа­
лами — МЕМ (англ. МЕМ — Materials
Experimentation
Module),
обслуживае­
мый человеком. На этой стадии про­
грамма МПС приближается к этапу пи­
лотируемых космических заводов. При
осуществлении программы МЕМ, кото­
рая менее проработана, чем программа
МЕК, в качестве технологических мо­
дулей, возможно, будут использованы
модули станции «Спейслэб». Эти по­
леты предполагается начать в 90-х гг.
Параллельно с проведением экспе­

риментов в космосе будет интенсивно
развиваться
программа
исследований
на Земле с целью проверки досто­
верности и обоснованности получаемых
в невесомости результатов. Важность
этого направления работ недооценива­
лась в программе МПС. В 1978 г.
Комитет по научным и техническим
основам производства материалов в
космосе Академии наук США под­
верг программу НАСА резкой критике.
В отчете комитета было отмечено, что
по программе НАСА проводятся недо­
статочно продуманные и неудовлетво­
рительно поставленные эксперименты,
притом зачастую на несовершенном
оборудовании.
На
основании
этих
экспериментов сделаны неубедительные
выводы и в ряде случаев результаты
космических
экспериментов
слишком
шумно рекламируются. Комитет пришел
к выводу, что физика невесомости
представляет новую область физиче­
ских исследований и проведенные экс­
перименты не должны рассматриваться
только с точки зрения совершенство­
вания оборудования для космического
производства. Комитет также выразил
сомнения
в
отношении
сделанных
специалистами НАСА предположений
о том, что высокая степень совер­
шенствования получаемых на косми­
ческих аппаратах материалов автомати­
чески окупит увеличение стоимости
их производства, а также в том, что в
настоящее время земная технология
исчерпала свои возможности и для
улучшения качества получаемых ма­
териалов
необходимо
использовать
состояние невесомости.
С учетом замечаний и рекомендаций
комитета специалисты НАСА пересмо­
трели программу МПС. В частности,
пришлось отказаться от подхода, кото­
рый один официальный представитель
назвал «подходом Томаса Эдисона»,
состоящим в проверке всякой новой
идеи.
Было предложено образовать на
втором этапе проведения работ по
программе МПС национальную лабо­
раторию, план создания которой под­
готовлен НАСА в настоящее время.
На первом этапе НАСА должно при­
влекать другие организации и фирмы
для участия в планировании и разра­
ботке экспериментов, а также прово­
дить
интенсивные
исследования
на
борту ракет, самолетов — летающих
лабораторий, башнях сбрасывания и
центрифугах. МТКК «Спейс Шаттл»
предполагается использовать для вы­
полнения
только
наиболее
важных
экспериментов.
Однако если результаты выпол­
ненных на первом этапе экспериментов

выявят большую перспективность этих
работ, то тогда «Спейс Шаттл» и
«Спейслэб» будут использованы как
«национальный резерв» правительства,
академии и промышленности.
На втором этапе большая часть
экспериментов по производству ма­
териалов в космосе должна проводиться
не НАСА, а другими организациями.
В отсутствие финансовой поддержки со
стороны этих организаций второй этап
программы не будет реализован. Ниже
перечислены некоторые наиболее пер­
спективные направления космического
производства, прогнозируемые НАСА
и рядом фирм США.

Перспективная продукция
Наиболее простой космической про­
дукцией являются кремниевые пла­
стинки, выпиливаемые из монокристал­
лического
цилиндрического
образца,
которые используют в качестве загото­
вок при изготовлении интегральных
микросхем (чипов). Образцы вытяги­
вают из расплавленного кремния спо­
собом, аналогичным тому, каким в прош­
лом вытягивали сальные свечи. Затем
образец разрезают на тонкие пластинки
диаметром 50, 75 или 100 мм. Пластинки
полируют, на них наносят микросхемы
и вырезают отдельные чипы. Но при
каждой операции обработки инстру­
ментом образца кремния часть его те­
ряется, много кремния отбраковыва­
ется из-за структурных и других несо­
вершенств. Выход готовой продукции
(чипов) составляет только 33% перво­
начальной массы кремния и только 8%
составляют товарную продукцию.
Специалисты
фирмы
«Макдоннел
Дуглас» считают, что в космосе про­
изводство кремния будет более эффек­
тивным. Непрерывная лента толщиной
0,025 мм может быть вытянута из
кремниевого слитка, расплавленного в
солнечной печи. Считается, что при
таком
способе
производства
ленты
будет использован весь кремний, а
выход товарной продукции превысит
33%. По оценкам специалистов фирмы
«ТРВ», если масса такой ленты соста­
вит лишь 10% требуемой по прогнозу
на 1990
г., стоимость ее будет
440 млн. долл, в год. Годовая продукция
составит около 20 т; такое количество
кремния можно доставить из космоса
на Землю за два полета МТКК «Спейс
Шаттл».
Дополнительной
товарной
продукцией могут стать элементы для
солнечных батарей спутника.
Ожидается, что волоконная оптика,
которая в настоящее время начинает
широко использоваться для передачи
сигналов и рассматривается как наибо-

223

Сборка модульной косми­
ческой станции на около­
земной орбите
Грузовой отсек МТКК
«Спейс Шаттл» имеет до­
статочный объем,чтобы
вместить цилиндрические
модули пилотируемой
космической станции, соби­
раемой на орбите с ис­
пользованием принципа
блочного построения. На
приведенных рисунках
показана последователь­
ность операций сборки.

А Первый модуль извлека­
ется манипулятором.
В МТКК возвращается на
Землю за другими мо­
дулями.
С После выведения МТКК
на орбиту второй модуль
присоединяется к первому
с использованием обычного
стыковочного узла.
D Частично собранная
космическая станция раз­
ворачивается на 180° и
затем к ней пристыковы­
вается третий модуль.

Пилотируемая орбитальная
станция
1 Антенна связи и переда­
чи данных (4 шт.),
2 Люк для выхода в от­
крытое космическое про­
странство.
3 Иллюминатор или
шлюзовая камера для
научной аппаратуры.
4 Панели электрических
солнечных батарей длиной
64 м.
5 Баллоны для хранения
газов и жидкостей.
6 Блок для стыковки
международных экипажей.
7 Гироскопы системы
стабилизации.
8 Двигатели ориентации.
9 Двухместная шлюзо­
вая камера.

Межорбитальный »йоти­
руемый транспортный
корабль (внизу справа)
Перевозит элементы кон­
струкций и людей с низкой
околоземной орбиты на
геостационарную орбиту.
Обслуживает спутники,
находящиеся на
геостационарной орбите,
может быть использован в
глобальных космических
проектах типа космической
солнечной электростанции.

Ракета-носитель большой
грузоподъемности
Двухступенчатая ракетаноситель многоразового
использования; ракета
такого типа может потре­
боваться для доставки

элементов конструкции
космических солнечных
электростанций в конце
90-х годов. Масса выводи­
мого на орбиту полезного
груза до 450 000 кг.

Установка для маневри­
рования астронавта
Автономное устройство
ранцевого типа с системой
жизнеобеспечения, снаб­
женное двигателем малой
тяги, позволяет астронав­
там МТКК «Спейс Шаттл»
перемещаться в косми­
ческом пространстве и
осуществлять техническое

обслуживание, а также ре­
монт космических аппара­
тов. Еще в 1966 г. прото­
тип такой установки был
размещен в хвостовой
части корабля «Джемини-9». Предполагалось,
что астронавт Ю. Серкан
испытает его в открытом

А Модуль полезного груза
Оборудование для прове­
дения научных и приклад­
ных исследований, системы
обслуживания.
В Обитаемый модуль
Длина 7,5 м.
Рабочий объем 68 м3.
Жилые помещения, систе­
мы контроля полезного
груза, кухня, склад.
С Модуль вспомогательных
систем
Длина 7,9 м.
Рабочий объем 37 мэ.
Электрическая силовая
установка, стабилизаторы,
коммуникации, помещение
личной гигиены.

D Модуль снабжения
Длина 6,9 м.
Рабочий объем 37 м3.
Снабжение жидкостью;
основной груз;хранение
отходов.
На борту пилотируемой
орбитальной станции ра­
ботают четыре человека.
Высота орбиты 370 км,
наклонение плоскости ор­
биты к плоскости экватора
28,5°. Полеты МТТК
«Спейс Шаттл» произво­
дятся с интервалом
в 90 сут.

Установка для проведения
работ за бортом КА
Эта установка смонтирова­
на на конце манипулятора
МТКК «Спейс Шаттл»
длиной 15,2 м. Она осна­
щена источниками общего
освещения и точечными
источниками света,
панелью дистанционного
управления и дисплеем,
ручным инструментом
и ящиком для деталей.
Установка размещена на
стабилизированной стойке
с тремя степенями свобо­
ды, прикрепленной к рабо­
чему месту. Астронавт

космическом простран­
стве. Однако это испыта­
ние не состоялось, по­
скольку скафандр перегре­
вался и имелись неполадки
в одном из его рукавов.
Улучшенная модель
такой установки была
опробована А. Бином внут­
ри орбитальной космиче­
ской станции «Скайлэб».

фиксирует свое положение,
удерживаясь ногами за
скобы на рабочей площад­
ке, а его руки и корпус
остаются свободными,
давая ему возможность
выполнять необходимые
работы на «космическом
рабочем участке».

продольный элемент кон­
струкции.
F Автоматическая уста­
новка изготавливает
поперечный элемент кон­
струкции, который будет
соединен с продольными
элементами.

Сборка крупногабаритных
конструкций в космосе
Было разработано много
идей относительно спо­
собов сборки в космосе
крупногабаритных
конструкций с минималь­
ными техническими и фи­
нансовыми затратами. В
одном из способов преду­
сматривается доставка
на орбиту ферм, предвари­
тельно собранных на
Земле.
В другом предполагается
использовать автомати­
ческую установку для из­
готовления непосредствен­
но в космосе ферм или
других элементов крупно­
габаритных конструкций.
А Предварительно собран­
ные элементы конструкции
астронавты соединяют
в космосе с помощью
манипулятора МТКК
«Спейс Шаттл».
В Из готовых ферм соби­
рается каркас для «антен­
ного поля» (с. 66).
С Элементы конструкции
могут быть собраны на
Земле, уложены в гру­
зовой отсек МТКК
«Спейс Шаттл», доставле­
ны на орбиту и там авто­
матически развернуты (D).
Е Установленная на
МТКК «Спейс Шаттл» ав­
томатическая установка
демонстрирует способ
изготовления элементов
конструкции для больших
космических платформ. На
рисунке показана установ­
ка, изготавливающая
четвертый (последний)

Герметизированная
установка для проведения
работ в открытом космосе
Представляет собой при­
способленную для работы
на геостационарной орбите
предыдущую установку.
Внутри установки созданы
комфортабельные усло­
вия, позволяющие космо­
навту работать без ска­
фандра. Здесь он защищен

Автоматическая установка
для изготовления в кос­
мосе элементов конструк­
ций (рисунок внизу)
1 Элемент конструкции.
2 Устройство для резки.
3 Узел точечной сварки.
4 Запас ленты из алю­
миния или графита с эпок­
сидной смолой.
5 Узел обработки ленты.
6 Путь движения ленты.
7 Направляющие.
Экспериментальный
образец этой установки
производит элементы
конструкции фермы дли­
ной 1 м. Элементы изго­
тавливаются автоматиче­
ски из намотанной на
барабаны плоской алюми­
ниевой ленты методом
прессования; придающие
конструкции жесткость по­
перечины и укосины при­
вариваются здесь же то­
чечной сваркой. Управ­
ление осуществляет вы­
числительная машина.
В других методах исполь­
зуются различные ком­
позиционные материалы,
не чувствительные к пе­
репадам температур.

от воздействия внешней
радиации. Установка
имеет системы дисплея и
управления работой пары
манипуляторов, выполня­
щих функции человеческих
рук, но во много раз более
мощных. Показанный блок
прикреплен к «космическо­
му подъемному крану».

Свободно маневрирующий
космический корабль для
проведения работ
в космосе
Для проведения сложных
работ в космосе потре­
буется герметизированная
установка, предоставля­
ющая астронавту необхо­
димый комфорт и безопас­
ность для работы без

скафандров. Два дополни­
тельных кольца с дви­
гательными установками и
топливными баками
обеспечат
необходимую
мобильность при сборке
крупногабаритных кон­
струкций. Пара механиче­
ских рук делают эту уста­
новку более сильной и ра­
ботоспособной.

ля развития промышленности в космосе необходимо обеспечить боль­
шие космические станции мощными
энергетическими ресурсами. В начале
70-х гт. в НАСА была предложена идея соз­
дания модульной конструкции обитаемой
орбитальной космической станции, а фир­
ма «Макдоннел Дуглас» провела детальные
ее проработки. Было предложено собирать
станцию из блоков, предварительно изго­
товленных на Земле и доставленных на
орбиту в грузовом отсеке МТКК «Спейс
Шаттл». Однако из-за сокращения ассиг­
нований
на
осуществление
космической
программы США и увеличения стоимости
разработки МТКК «Спейс Шаттл» этот
проект пришлось отложить. Советский Союз,
со своей стороны, также рассматривал проб­
лему создания крупной космической стан­
ции, основной блок которой выводится пер­
выми двумя ступенями мощного носителя
одноразового использования. К этому блоку
с двух сторон пристыковываются лабора­
тории со специалистами, которых будут
периодически заменять с помощью косми­
ческих кораблей многоразового использо­
вания. Особый интерес представляет пер­
спектива развертывания производства мате­
риалов и изделий в уникальных условиях
невесомости и космического вакуума с ис­
пользованием
«неиссякаемого»
источника
энергии — Солнца. Эксперименты, выпол­
ненные во время полетов космических ко­
раблей и станций «Аполлон», «Скайлэб»,
по программе ЭПАС («Союз» — «Аполлон»),
«Союз», «Салют», а также проведенные на
борту
непилотируемых
исследовательских
ракет, свидетельствуют, что производство
материалов в космосе — одно из наиболее
перспективных
направлений
практического
использования космоса.
Наряду с этими разработками Совет­
ский Союз и США относят к космическому
производству и такие важные проекты, как
платформы связи (с. 66) и космические
солнечные электростанции (с. 235). В США
во время первого демонстрационного поле­
та МТКК «Спейс Шаттл» планируется из­
готовление элементов конструкций с помо­
щью специальной автоматической установ­
ки, которая будет размещена в грузовом
отсеке МТКК.
Эта установка создана по принципу
агрегата для производства цельнотянутых
водосточных желобов для домов. Элемен­
ты конструкции изготавливаются методом
прессования из плоской алюминиевой лен­
ты, намотанной на барабаны; в этой же уста­
новке точечной сваркой прикрепляются по­
перечины, придающие жесткость конструк­
ции. В других методах изготовления элемен­
тов конструкций используются некоторые
композиционные материалы, которые прак­
тически не чувствительны к изменениям
температуры,
вызывающим
деформацию
конструкции.
Для космического производства прове­
рялись и другие конструкционные материалы,
включая стеклянные волокна, пропитанные
полиэфирной смолой. Этот материал, сна­
чала мягкий и эластичный, под действием
ультрафиолетового
солнечного
излучения
становится твердым и жестким. Прототип
элемента конструкции размером 2,1 X 0,9 м,
изготовленный фирмой «Хьюджес эйркрафт»,
в 1979 г. был испытан в Центре косми­
ческих полетов им. Маршалла.

А

Завод в космосе
лее перспективный способ передачи
информации, заменит медный провод
и микроволновые линии. Но произво­
димые на Земле волокна имеют тре­
щины, обусловленные внутренними на­
пряжениями, что ограничивает их при­
менение.
По
оценкам
специалистов
фирмы «ТРВ», экономия при произ­
водстве оптического стекловолокна в
космосе составит около 60 тыс. долл, на
килограмм. По мнению специалистов
фирмы «Сайенс аппликэйшн», в 2010 г.
стоимость этой продукции составит
69—690 млн. долл.
Сферы из полистирола диаметром
в несколько микрометров могут ока­
заться первой товарной продукцией
из космоса. Сферы диаметром меньше
2 и больше 40 мкм, которые широко
используются при калибровке электрон­
ных микроскопов, микрофильтров и
медицинской диагностической аппара­
туры, изготовить достаточно легко.
Но осаждение и расслоение мате­
риала в процессе полимеризации пре­
пятствуют получению сфер диаметром
2—40 мкм с необходимой степенью
круглости поверхности. В настоящее
время существует потребность и в
сферах
этого
диапазона
размеров.
Получение латексовых шариков во вре­
мя второго полета МТКК «Спейс
Шаттл» позволит впервые проверить
эту идею.
Если к концу века будут созданы
термоядерные энергетические установки
с лазерной накачкой, то потребуются
и мишени для таких реакторов. В этих
установках
реакция
термоядерного
синтеза поддерживается путем взрывов
сфер малого диаметра, содержащих
смесь дейтерия и трития, при воздей­
ствии на них коротких мощных им­
пульсов лазерного излучения. Термо­
ядерное топливо (смесь дейтерия и
трития) должно быть заключено внутри
сверхтонкой стеклянной оболочки. Ожи­
дается, что изучение особенностей про­
текания такого процесса в космосе
приведет
к
повышению
эффектив­
ности работы термоядерных установок
на Земле. Кроме того, применение вы­
плавленных в космосе высококачествен­
ных стекол будет способствовать повы­
шению
уровня
мощности
лазеров,
необходимому в данной схеме термо­
ядерного реактора. Одним из потен­
циальных «товаров» будущего косми­
ческого производства могут стать дра­
гоценности. По оценкам специалистов
фирмы «Сайенс аппликэйшн», стоимость
этого вида продукции составит 52—
520 млн. долл.
Наконец одним из самых перспек­
тивных
направлений
представляется
производство в космосе фармацевти­

226

ческих препаратов. По оценкам экспер­
тов фирмы «Макдоннел Дуглас», стои­
мость изготовленных в космосе пре­
паратов
может
составить
около
23 млрд. долл. Некоторые из них не
имеют выраженной в денежных знаках
цены, поскольку они вообще не могут
быть изготовлены на Земле, но позволят
спасти жизни нескольких тысяч людей
в год. Можно ожидать, что, когда для
изучения
биохимических
процессов,
протекающих в человеческом орга­
низме, будет разработана более чув­
ствительная аппаратура, могут быть
открыты некоторые уникальные пре­
параты. Понятно, что в свете больших
достижений в области генной инженерии
может утратиться актуальность этого
направления деятельности в космосе.
Если
удастся
«настраивать»
клетки
ткани на производство определенного
гормона, то будут решены многие
проблемы
производства
необходимых
препаратов. Но даже в этом случае,
как считают эксперты НАСА, на борту
космических аппаратов полученный пре­
парат
будет
подвергаться
оконча­
тельной очистке.
Наиболее подходящими образцами
для производства в космосе являются
следующие
биологические
препараты:
эритропоэтин, вырабатывающий красные
кровяные тельца и применяемый для
лечения заболеваний почек и крови;

Вверху. Чтобы дать представление о
трудностях, которые могут встретиться
при сборке и перемещении в космосе
крупных секций сборных конструкций,
показано, как одетые в скафандры спе­
циалисты проводят работы в бассейне
Центра космических полетов им. Мар­
шалла. Им помогают опытные аква­
лангисты.

антигемофилитические средства, вызы­
вающие свертывание крови при гемо­
филии; урокиназа, тормозящая свер­
тывание крови при инфарктах и тромбо­
флебитах, и бета-клетки, способные
вырабатывать единственный препарат,
применяемый для инъекций при сахар­
ном диабете.
Генеральный директор фирмы «Мак­
доннел Дуглас» Э. Ф. Брэнал привел
оценки специалистов фирмы, согласно
которым для производства годового ко­
личества антигемофилитического препа­
рата (AHF-8) в космосе потребуется
около 20 электрофоретических устано­
вок, в то время как на Земле для про­
изводства такого же количества этого
препарата нужно около 5000 установок.
Для производства потребляемого в год
количества эритропоэтина (136 г) в
космосе
потребуется
75
установок
вместо 30 000 на Земле.

Завод в космосе
Эксперименты, выполненные
в СССР 1

Вверху. Советский космонавт В. Кова­
ленок подготавливает электронагрева­
тельную печь к проведению экспери­
мента по производству материалов в
космосе. Советские специалисты прида­
ют большое значение выращиванию в
условиях невесомости монокристаллов
полупроводниковых
материалов
для
электронной и лазерной техники, а так­
же выплавлению специальных сортов
стекол для волоконной оптики. Боль­
шой интерес представляет также воз­
можность производства новых прочных
и легких сплавов.

«Если бы даже пациент имел воз­
можность
приобрести
лекарство
по
очень дорогой цене (затрачивая около
69 тыс. долл, в год), он не смог бы
купить его в требуемом ему коли­
честве, поскольку при существующей
технологии на Земле его производство
недостаточно,
и
маловероятно,
что
в обозримом будущем оно станет
коммерчески
выгодным»,—
говорит
Брэнал.
На бортовых электрофоретических
установках эти лекарства могут про­
изводиться в больших количествах и
более
высокого
качества.
Годовую
потребность в бета-клетках, состав­
ляющую около 2,27 кг, обеспечат
две установки. Такое количество пре­
парата на Земле изготовлено быть
не может.
Уверенность
фирмы
«Макдоннел
Дуглас» в перспективности производства
материалов в космосе столь велика,
что она первой подписала контракт

с НАСА на совместное проведение
работ по космическому производству.
В настоящее время еще три фирмы
ведут переговоры с НАСА.
Летом 1979 г. вступило в силу
«Руководство о совместных программах
НАСА и американских региональных
фирм по производству материалов в
космосе». Как следует из руководства,
совместные эксперименты преследуют
две цели: 1) осуществление научноисследовательских
программ,
направ­
ленных на достижение и (или) удер­
жание лидерства США в области кос­
мического производства; 2) стимулиро­
вание коммерческого применения тех­
нологии космического производства.
НАСА предлагает следующие формы
совместного
сотрудничества:
предо­
ставление времени для работы на борту
МТКК «Спейс Шаттл» с назначением
сроков полета и его стоимости адми­
нистрацией НАСА; обеспечение обо­
рудованием и технической консульта­
цией участвующих организаций; участие
в совместных исследованиях и де­
монстрационных
программах,
при
котором каждая из участвующих фирм
оплачивает свою долю.
В настоящее время НАСА рассмат­
ривает три варианта участия частных
промышленных фирм в космическом
производстве:
при
финансировании
работ правительством, при совместном
финансировании
и
финансировании
всех работ частными фирмами.

Советский Союз проводит активные
исследования в области космического
производства. Первый из известных
технических экспериментов был вы­
полнен на борту космического корабля
«Союз-6» в 1969 г. На установке
«Вулкан»
отрабатывались
различные
методы сварки электронным лучом.
На
борту
орбитальной
научной
станции «Салют-5» (июнь 1976 г.—
август 1977 г.) впервые был установлен
комплект приборов для проведения
исследований по разработке научных
основ космического производства. В этот
комплект входили приборы:
1 «Сфера» — для осуществления
процессов расплавления и последующей
кристаллизации в невесомости образцов
из четырехкомпонентного эвтектическо­
го сплава (висмут, свинец, олово,
кадмий).
2 «Кристалл» — для выращивания
из водного раствора кристаллов алюмо­
калиевых квасцов.
3 «Диффузия» — для изучения про­
цессов массопереноса в расплаве ор­
ганических материалов (дибензил и
толан).
4 «Реакция» — для расплавления
никеля и марганца, а также пайки
трубок диаметром около 15 мм из не­
ржавеющей стали.
Эксперименты проводились экипа­
жами кораблей «Союз-21» и «Союз-24».
Следующий этап работ по производ­
ству материалов в космосе проводился
на борту орбитальной научной станции
«Салют-6», которая была выведена на
орбиту 29 сентября 1977 г. Из обору­
дования, выведенного на орбиту непо­
средственно со станцией или достав­
ленного туда позже, а также выполнен­
ных экспериментов упомянем следую­
щее:
1
Электронагревательная
печь
«Сплав».
2 Выполненный на электронагрева­
тельной печи «Сплав» эксперимент «Мо­
рава» (подготовлен специалистами Че­
хословакии).
3
Эксперимент «Сирена», прове­
денный с целью получения полупро­
водниковых
материалов
(подготовлен
специалистами Польши).
4 Электронагревательная печь «Кри­
сталл», предназначенная для получения
монокристаллов различных материалов.
5 Эксперимент «Беролина» — еще
одна попытка получить чистые полу­
проводниковые материалы (подготовлен
учеными ГДР).
1
Об исследованиях по космическому
производству в СССР см. приложение,
с. 290.— Прим. ред.

227

пособна ли космическая техника
помочь преодолеть энергетический
кризис? Этот вопрос можно по­
ставить более конкретно: осу­
ществима ли идея улавливания в космосе
«неисчерпаемой»
энергии
солнечного
излучения и передачи ее на Землю?
Космические
солнечные
электро­
станции (КСЭ) должны быть размещены
в экваториальной плоскости на около­
земной круговой орбите высотой около
35 880 км (геостационарная орбита).
При таком расположении они движутся
с той же угловой скоростью, что и
Земля, и для наблюдателя, находя­
щегося на Земле, будут казаться
неподвижно парящими в небе, подобно
уже применяющимся спутникам гло­
бальной связи.
К. П. Феоктистов, советский космо­
навт и конструктор космических ко­
раблей, полагает, что подобные электро­
станции
могут
быть
созданы
в
ближайшие 20—30 лет. Чтобы построить
одну такую станцию, потребуется вы­
вести на орбиту около 100 000 т груза.
Он считает, что один из возможных
способов состоит в выведении кон­
структивных элементов в виде рулонов
металлической ленты, из которой в
космосе собираются панели площадью
в несколько квадратных километров.
При
современной
грузоподъемности
ракет-носителей для решения задачи
потребуется около пяти тысяч за­
пусков. Создание в качестве первого
шага средств выведения, способных
доставлять на орбиту около 200 т
полезного груза,— трудная, но разре­
шимая проблема.
Космические
солнечные
электро­
станции должны выдержать конкурен­
цию с другими более доступными
источниками энергии, которыми в XXI в.
могут стать:
1 Электростанции с ядерными реак­
торами деления.
2 Электростанции с ядерными ре­
акторами синтеза.
3 Приливные электростанции.
4
Электростанции,
использующие
энергию волн.

С

5 Ветровые электростанции.
6 Наземные солнечные электро­
станции.
7
Электростанции,
использующие
энергию теплых океанских течений.
8
Электростанции,
использующие
энергию нагретых горных пород в
глубине Земли.
Одни
источники
энергии
могут
оказаться
перспективнее
других,
и
каждый из них имеет свои преимущества
и недостатки. Окончательное заклю­
чение, к сожалению, можно будет
сделать только после длительного изу­
чения всех возможных вариантов с

КСЭ, предложенная Гле­
зером
Концепция геостационар­
ной КСЭ мощностью
10 000 МВт. Вырабатывае­
мая ею электроэнергия бу­
дет передаваться на Зем­
лю направленной на при­
емную станцию антенной
диаметром 1 км в виде пуч­
ка, сформированного мик­
роволновыми генерато­
рами. Использование мик­
роволнового пучка с длиной
волны 10 см позволит обес­
печить передачу энергии в
любую погоду. Панели
солнечных фотоэлектри­
ческих батарей в этом
проекте имеют форму
Турбина

Схемы КСЭ
В 1968 г. П. Е. Глезер (фирма
«Артур Д. Литтл») предложил кон­
цепцию космических солнечных электро­
станций. Идея заключалась в развер­
тывании огромных солнечных батарей
для
улавливания
солнечного
излу­
чения
с
целью
фотоэлектрического
преобразования его в электроэнергию.
Выработанную электроэнергию мож­
но передавать на Землю в виде мик­
роволнового излучения, где оно будет
преобразовано обратно в электроэнер­
гию и использовано в промышленных
энергетических системах.
Концепция, навеянная фантазиями
Жюля
Верна
и
Герберта
Уэллса,
вначале была встречена инженерной
общественностью с большим скепти­
цизмом, но постепенно техническая
идея, выдвинутая Глезером, получила
признание, и космические солнечные
электростанции заняли достойное место
среди других энергетических систем,
изучаемых правительственными агент­
ствами.
В 1972 г. НАСА заключило с фирмой
«Артур Д. Литтл» контракт на сумму
197 400 долл., направленный на изучение
основных технических проблем создания
квадрата со стороной
4 км. Под углом к пло­
скости батареи располо-

Koмпрессор

Генератор

Радиатор

Трансформатор

Полостной
абсорбер
Солн.
энергия

Антенна

Гелиевый контур
Гелий

228

учетом стоимости, безопасности и
надежности.

Рекуператор

Электричество

Холодильная
установка

Хладоагент

жены зеркальные концент­
раторы солнечной энергии.
Цикл Брайтона
Тепловая энергия солнеч­
ного излучения фокусиру­
ется в полостном абсорбе­
ре, где нагревает жидкий
гелий, поступающий из
теплообменника. Нагретый
газ расширяется в турбине
(вверху), вырабатывающей
энергию для привода ком­
прессора и генератора.
Переменный ток напряже­
нием 10 кВ, вырабатывае­
мый генератором, преобра­
зуется трансформатором в
ток напряжением 328 кВ.
В рекуператоре газообраз­
ный гелий охлаждается,
затем поступает в тепло­
обменник, где переходит
вновь в жидкое состояние.
Жидкометаллический
охлаждающий контур рас­
сеивает избыточное
тепло в космическое про­
странство.

Электростанции в небе

Вверху. Рисунок КСЭ с фотоэлектри­
ческими преобразователями энергии в
процессе сборки на геостационарной
орбите. Ферменная конструкция ка­
жется непрочной. Однако следует иметь
в виду, что условия невесомости в ко­
смосе открывают возможности исполь­
зования более ажурных конструкций,
чем на Земле.
космических
солнечных
электростан­
ций. К этой работе были подключены
и другие наиболее крупные аэрокос­
мические
фирмы.
Перед
фирмой
«Грумман
аэроспейс»,
построившей
лунную кабину космического корабля
«Аполлон», была поставлена задача
разработать
космическую
платформу
для солнечной электростанции.
Одна из наиболее крупных фирм
США, проявившая интерес к будущему
солнечной энергетики («Боинг аэро­
спейс»), намеревается довести концеп­
цию космических солнечных электро­

станций до инженерной реализации. Она
рассматривает
конструкцию
размером
с небольшой город и мощностью, в
два раза превышающей мощность самой
крупной в США гидроэлектростанции
Гранд-Кули.
Потребуется
45
таких
гигантских спутников, чтобы произво­
дить
электроэнергию
в
количестве,
вырабатываемом в США в настоящее
время. Это позволит высвободить нефть,
уголь и их производные для других нужд.
Большие платформы, висящие на
геостационарной орбите, 99% времени
будут освещены Солнцем и только в
течение коротких периодов времени ве­
сной и осенью будут заходить в тень
Земли.
Субсидируемая из частных фондов,
предназначенных на проведение науч­
ных исследований, а также по конт­
рактам НАСА и других правительствен­
ных агентств фирма «Боинг» сосредо­
точила свое внимание на двух основных
схемах
солнечных
электростанций:

фотоэлектрической
схеме,
впервые
предложенной Глезером, и схеме с
использованием
теплового
цикла
Брайтона.
Каждая
электростанция
должна производить 10 000 000 кВт,
что достаточно для удовлетворения
потребностей миллиона семей.
С учетом возможного прогресса в
повышении к. п. д. солнечных элемен­
тов спутник с фотоэлектрическим пре­
образованием энергии будет иметь пря­
моугольную форму длиной около 24,8 км
и шириной около 5,2 км (площадь
около 129 км2). На такой огромной
площади будет смонтировано около
14 млрд, солнечных элементов. Полная
масса космической станции будет со­
ставлять 80 000—100 000 т.
Основой конструкции станции, ра­
ботающей по циклу Брайтона, явля­
ются четыре параболических концен­
тратора солнечной энергии, каждый
около 5,6 км шириной, имеющих вид
огромных бочек, занимающих в космосе

229

Электростанции в небе

Вверху. Разработанная фирмой «Боинг
аэроспейс» схема сборки космической
солнечной электростанции с фото­
электрическим преобразователем (сол­
нечной батареей) на низкой околоземной
орбите. Вверху справа изображены при­
чалы «Орбитера» на сборочной плат­
форме; слева — верхняя ступень тяже­
лой ракеты-носителя в момент разгруз­
ки материалов и элементов конструк­
ции. После сборки электростанция до­
ставляется на геостационарную орбиту.

около 24 км. Каждый концентратор
будет состоять из тысяч управляемых
сверхтонких пластиковых отражателей,
предназначенных
для
фокусирования
солнечного излучения в куполообразном
полостном абсорбере.
Рабочий газ, проходя через абсорбер,
нагревается и расширяется в турбоге­
нераторах электростанции, вырабаты­
вающих электроэнергию, после чего
перекачивается в большие оребренные
радиаторы,
в
которых
охлаждается
перед возвращением в полость аб­
сорбера.
Расчеты показали, что космическая
электростанция, работающая по циклу
Брайтона, будет иметь практически ту
же полную массу, что и фотоэлектри­
ческая электростанция.
Каждая система имеет свои пре­
имущества и недостатки, но обе можно
рассматривать как примеры будущих
крупногабаритных космических соору­
жений.
Преимуществом
фотоэлектри-

230

Внизу. Специалист за работой на прессе
для изготовления металлических кон­
струкций. Смонтированный на «Орбитере», этот автоматический пресс может
выдавливать из свернутой в рулоны лен­
ты из мягкого металла трехгранные
элементы для сборки спутника.

Вверху. Рисунок КСЭ с фотоэлектри­
ческими преобразователями энергии в
процессе сборки на геостационарной
орбите. Ферменная конструкция ка­
жется непрочной. Однако следует иметь
в виду, что условия невесомости в ко­
смосе открывают возможности исполь­
зования более ажурных конструкций,
чем на Земле.

ческой
станции
является
простота
конструкции. Однако по современным
представлениям
солнечные
элементы
будут иметь более низкий к. п. д., чем
тепловые установки, и более высокую
стоимость
производства.
Станции,
работающие по циклу Брайтона, явля­
ются сложными сооружениями, однако
они имеют более высокий к. п. д. пре­
образования солнечной энергии.

Электростанции в небе

Микроволновые пучки
В любой из рассмотренных систем
энергия генерируется в виде постоянного
электрического тока, который должен
быть преобразован в энергию микровол­
нового излучения, передаваемого на
Землю двумя передатчиками на каждой
космической электростанции. Передаю­
щая антенна имеет поперечный размер
около 1 км. Наземные приемные антен­
ны преобразуют микроволновое излу­
чение в постоянный ток.
Еще раз отметим беспрецедентные
масштабы
сооружений.
Образующие
электрические
цепи
выпрямительные
антенны (ректенны) размером около
9,5Х 13 км могут быть смонтированы
в полосы высоко над поверхностью
Земли, чтобы пространство под ними
можно было использовать для нужд
сельского хозяйства.
Выработанную спутниками электри­

ческую
энергию
можно
передавать
на Землю также лазером, позволяющим
теоретически сконцентрировать энергию
в пучок, для приема которого на Земле
потребуются устройства, имеющие раз­
меры, исчисляемые метрами, а не ки­
лометрами. К сожалению, использо­
вание лазерных пучков связано с боль­
шими трудностями. Во-первых, эффек­
тивность преобразования электрической
энергии в энергию лазерного излучения
и обратно очень низка. Во-вторых,
поглощение лазерных пучков атмо­
сферой и облаками в несколько раз
уменьшает общую эффективность пе­
редачи энергии.

Аргументы против КСЭ
Критиков программы космических
солнечных
электростанций
смущает
возможное
влияние
микроволновых
пучков на окружающую среду. Можно

ли избежать неблагоприятного влия­
ния КСЭ на флору и фауну и не
ограничит ли это влияние мощность
станции настолько, что она будет эконо­
мически нецелесообразной? Не будут
ли
микроволновые
пучки,
нагревая
атмосферу, оказывать неблагоприятное
влияние на окружающую среду? Что
произойдет, если пучки отклонятся от
заданного направления и случайно по­
падут на регионы с высокой плотно­
стью населения?
Высказывают сомнения и радиоаст­
рономы. Уже в настоящее время назем­
ные и спутниковые системы связи соз­
дают помехи в части диапазона волн,
которые астрономы используют для на­
блюдения Вселенной. Их, безусловно,
беспокоит влияние, которое может ока­
зывать на их исследования излучение со
спутников мощностью не в десятки, а
в миллионы или тысячи миллионов
ватт.
Некоторые
инженеры-энергетики
утверждают, что лучшей альтернативой
могут оказаться наземные солнечные
электростанции в комбинации с дру­
гими источниками энергии. Другие от­
дают предпочтение ядерной энергетике
как более реальной, в особенности
если с помощью термоядерных реак­
торов
удастся
извлекать
огромные
запасы энергии из морской воды.
Советский Союз продолжает раз­
вивать атомную энергетику. Академик
А. П. Александров, президент АН СССР,
утверждает, что угольные тепловые
электростанции наносят окружающей
среде значительно больший ущерб, чем
Ядерные электростанции. О солнечных
электростанциях
он
высказывается
менее оптимистически. По его мнению,
низкая средняя плотность потока энер­
гии солнечного излучения, падающего
на поверхность Земли, не позволяет
надеяться на создание экономически
конкурентоспособных больших назем­
ных солнечных электростанций. Созда­
ние же таких электростанций в около­
земном космосе вряд ли окажется
целесообразным из-за высокой стои­
мости и экологических трудностей.
Перспективы развития КСЭ связаны
с достижениями в области строительной
механики и преобразования энергии.
Естественно, возникает вопрос, будут
ли космические конструкции размером
с город конкурентоспособными с ядер­
ными электростанциями? Будут ли они
давать ощутимый вклад в энергетические
потребности стран?
Когда НАСА в 1977 г. призвало
форсировать исследования, фирма «Бо­
инг» объединила свои усилия с Цент­
ром космических полетов им. Джон­
сона, а фирма «Рокуэлл» — с Центром

231

Электростанции в небе
космических полетов им. Маршалла.
Каждая группа пришла к заключению,
что КСЭ могут быть созданы к 2000 г.
и станут конкурентоспособными с дру­
гими системами.
В качестве преобразователей энергии
фирма «Боинг» выбрала кремниевые
фотопреобразователи, а фирма «Року­
элл» — фотопреобразователи из арсе­
нида галлия. Хотя последние позволяют
повысить к. п. д. преобразования энергии
до 40%, кремниевые фотопреобразова­
тели обеспечивают меньший риск при
более совершенной технологии. Обе
группы старались разработать надежные
установки, по возможности не тре­
бующие ухода и способные прослужить
более 30 лет благодаря применению
дублирующих систем.
Поддержание номинальной выходной
мощности, которая может снижаться
вследствие радиационного повреждения
фотоэлементов, возможно либо путем
увеличения площади батареи, чтобы
компенсировать ухудшение энергети­
ческих характеристик солнечных эле­
ментов в процессе их эксплуатации,
либо путем применения дополнительной
защиты в виде более толстых стек­
лянных покрытий. Солнечные элементы,
вышедшие из строя под действием
солнечных вспышек, могут быть вос­
становлены
на
месте
с
помощью
системы газовых лазеров на угле­
кислом газе. При медленном движении
луча лазера по поверхности батареи
достигаются
требуемая
освещенность
и плотность энергии. Природа радиа­
ционного повреждения — возникнове­
ние дефектов кристалла, и процесс
восстановления состоит просто в повы­
шении
температуры
кристалла
до
точки, при которой тепловая активность
ликвидирует эти дефекты.
Рулоны солнечных батарей, под­
вергаемые восстановлению, будут вы­
ключены из системы на время про­
ведения
восстановительных
опера­
ций.
Кроме того, следует иметь в виду,
что огромные конструкции будут крайне
уязвимыми к действиям противника.
Если международные договоры, объяв­
ляющие вне закона антиспутниковое
оружие, потеряют силу, то солнечные
батареи большой площади станут не­
подвижными мишенями для шрапнель­
ных снарядов.
Энтузиасты считают, что многие
аргументы против космических солнеч­
ных электростанций чрезмерно пре­
увеличены. Конечно, такие электро­
станции имеют недостатки, но они имеют
также и важные преимущества.
Для решения проблемы космических
солнечных электростанций фирма

232

Вверху. Рисунок, изображающий один
из возможных вариантов центра за­
пуска и возвращения космических сол­
нечных электростанций, разработанных
фирмой «Боинг». Под ректенной (в виде
более темного круга вверху) располо­
жен огромный водоем для посадки
тяжелых ракет-носителей; одна из них
совершила посадку и буксируется на
один из четырех пусковых комплексов,
расположенных по периметру водоема.

Вверху. Тяжелый носитель, предназна­
ченный для доставки материалов и эле­
ментов конструкции на орбиту, совер­
шает посадку на поверхность воды. Но­
ситель должен иметь тормозные ракеты
для обеспечения мягкой посадки.

«Боинг» рекомендует провести иссле­
дования в следующих направлениях:
1 Солнечные элементы. Максималь­
ные усилия должны быть направлены
на разработку технологии изготовления
элементов солнечных батарей низкой
стоимости с совершенными рабочими
характеристиками при малой массе. Для
этого необходимо изучить возможности
уменьшения стоимости элементов по­
средством автоматизации их производ­
ства
и
применения
перспективных
преобразователей, таких, как тонкопле­
ночные элементы из арсенида галлия.
2
Тепловые
двигатели.
Следует

создать материалы, необходимые для
регулирования
температур
спутников
как с тепловыми двигателями, так и с
солнечными
фотопреобразователями,
а также материалы для тепловых
двигателей, предназначенных для кос­
мических
солнечных
электростанций.
Хотя исследования показывают, что
космические солнечные электростанции
на основе фотопреобразователей имеют
определенное преимущество по срав­
нению с электростанциями на основе
тепловых двигателей, было бы жела­
тельно получить исчерпывающие данные
по обеим системам для окончательного
выбора.
3 Передача энергии в микровол­
новом диапазоне. Биологическое вли­
яние микроволнового излучения, а также
нормы и инструкции по защите от него
были
исследованы
министерством
энергетики и НАСА. Было рекомендо­
вано направить дальнейшие исследо­
вания на выяснение влияния микро­
волнового излучения спутниковых сол-

Электростанции в небе

Вверху. Проект КСЭ массой около
50000 т с солнечным коллектором пло­
щадью 50 км2. Передающее устройство
(справа) способно передать 5000 МВт
электрической мощности на наземную
станцию.

нечных электростанций на ионосферу
Земли. Необходимы также исследования
в области усиления мощности микро­
волнового излучения и регулирования
фазы для правильной оценки влияния
системы передачи энергии на живые
организмы и системы связи. Получен­
ные данные послужат основой для более
детальных изучений влияния микровол­
нового излучения на миграцию птиц,
развитие растений, возможность ис­
пользования Земли под ректеннами
для сельскохозяйственных нужд. Хотя
в предварительных исследованиях не
была выявлена опасность микроволно­
вого излучения для внешней среды,

эта проблема должна быть полностью
решена до перехода к стадии создания
демонстрационной космической электро­
станции.
4 Космические конструкции. Дол­
говечность материалов в космических
условиях
является
весьма
важным
требованием. В отчетах фирм предла­
гается
подвергать
композиционные
материалы, предназначенные для кон­
струкционных элементов электростан­
ции, всесторонним испытаниям в боль­
ших вакуумных камерах, моделирующих
космические условия.
5 Системы управления полетом.
Важной технической проблемой яв­
ляется управление большими гибкими
системами в космосе. Системы ориен­
тации должны управлять положением
в пространстве огромных солнечных
батарей площадью около 100 км2
для непрерывного слежения за Солнцем
и направления микроволновых пучков
на ректенны.

6 Методы строительной техники.
Следует разработать автоматизирован­
ное строительное оборудование для
околоземной сборочной базы. При­
мерами такого оборудования являются
установки для сборки конструкций,
развертывания
солнечных
батарей,
средства транспортировки обслуживаю­
щего персонала и оборудования, системы
контроля и отображения информации.
7 Транспортные системы. Следует
создать бустерные двигатели для сверх­
мощных
ракет-носителей,
способных
выводить на низкую околоземную ор­
биту большие полезные грузы при ми­
нимальной стоимости, а также высоко­
эффективные электроракетные двигате­
ли для межпланетных транспортных
аппаратов.
8 Система распределения энергии.
Необходима значительно большая ин­
формация для создания преобразова­
телей энергии малой массы и оценки
их взаимодействия с системами термо-

233

огда П. Глезер в 1968 г. впервые
предложил идею создания космиче­
ских
солнечных
электростанций
(КСЭ), энергия была дешевой и вы­
рабатывалась в изобилии. Идея создания
гигантских космических конструкций для
улавливания энергии солнечного излучения
и передачи ее на Землю была встречена с
большим скептицизмом. Однако с тех пор
ситуация заметно изменилась.
На приведенных здесь рисунках пока­
заны проектные решения по созданию фо­
тоэлектрической космической электростан­
ции, способной передавать значительное
количество энергии на Землю в виде микро­
волнового излучения.
Полагают, что это будет гигантское по
замыслу предприятие. Предлагаемые спо­
собы создания солнечных электростанций
включают широкий диапазон решений —
от их сооружения непосредственно на гео­
стационарной орбите до сборки больших
секций на низкой околоземной орбите с по­
следующей транспортировкой на геостаци­
онарную орбиту.
Рассматривались две сборочные базы.
База на низкой околоземной орбите пред­
назначена для сборки и обслуживания боль­
ших межорбитальных транспортных кораб­
лей
с
электроракетными
двигателями.
Функцией базы является также перегруз­
ка тяжелых грузов, доставленных тяже­
лыми
ракетами-носителями,
на
электроракетные
межорбитальные
транспортные
корабли (ЭМТК). База также предназна­
чена для пересадки экипажей с космичес­
кого корабля «Спейс Шаттл» в пассажир­
ские транспортные межорбитальные кораб­
ли (ПМТК).
Таким образом, первой задачей явля­
ется создание большого космического за­
вода на низкой околоземной орбите, обору­
дованного рядом автоматических машин для
производства элементов ферменных конст­
рукций (см. с. 225). По мнению специали­
стов фирмы «Грумман аэроспейс», этот за­
вод должен быть достаточно большим, что­
бы принимать астронавтов-рабочих, иметь
ремонтные мастерские и контрольно-испы­
тательное оборудование, средства заправки
топливом и причальные устройства для
транспортных кораблей многоразового ис­
пользования.

К

Конструкция антенны КСЭ
Основной проблемой
является создание каркаса
антенны, имеющего малую
массу, так как возникаю­
щие под действием солнеч­
ного излучения термиче­
ские напряжения могут
вызвать деформацию кон­
струкции.
Фирма «Боинг» изучает
следующие конструкции
каркаса антенны:
Тетраэдрическая ферма
Максимальная эффектив­
ность;
ненапряженные элементы;
неквадратные элементы
солнечной батареи;
доступ к элементам
затруднен.

А-образная ферма
Удобный доступ к эле­
ментам;
квадратные элементы
солнечной батареи;
малая жесткость;
применение напряженных
элементов;
вторичная конструкция
является частью первичной
конструкции.
Попытка спроектировать
конструкцию антенны,
простую в обслуживании
и ремонте.

Пентаэдрическая ферма
Удобный доступ к эле­
ментам;
высокая эффективность;
отсутствие напряженных
элементов;
квадратные элементы
солнечной батареи.
Подходящее компромис­
сное решение.

Ректенна
Выпрямительная антенна
(ректенна) на Земле
должна принимать энергию
микроволнового излучения
от КСЭ с максимально
возможной эффективно­
стью. Одна из конструкций
имеет форму эллипса с
большой осью 13 км и ма­
лой осью 9,5 км. Плот­
ность падающего микро­
волнового излучения от
25 мВт/см2 в центре до
1 мВт/см2 на периферии.
Преобразование принимае­
мой энергии в постоянный
ток осуществляется в эле­
ментах, встроенных в рен­
тенну. Подобные конструк­
ции допускают возделы­
вание расположенных под
ними земельных угодий,
поскольку они блокируют
попадание большей части
микроволнового излучения
на Землю.

Размеры КСЭ
Сравнение Манхаттена с
установленной на Земле
ректенной (слева) и с КСЭ.
Последняя имеет длину
21,3 км и ширину 5,3 км.

Процедура сборам КСЭ на
геостационарной орбите
(по материалам фирмы
«Боинг»)
1 Тяжелые транспортные
корабли многоразового
использования (МТКК)
запускаются с мыса
Канаверал, шт. Флорида.
2 МТКК выводят на низ­
кую орбиту астронавтовмонтажников
, грузы, запа­
сы пищи и расходуемые
материалы.
3 Космическая платформа
с оборудованием для
астронавтов-монтажников,
запасом топлива, установ­
ками для производства
элементов конструкции и
другим промышленным
оборудованием.
4 Пассажирский межорби­
тальный транспортный
корабль совершает частые
перелеты на геостационар­
ную орбиту, доставляя
астронавтов-монтажников,
инструменты я оборудо­
вание.
5 Электроракетный
межорбитальный тран­
спортный корабль, медлен­
но набирая высоту, дости­
гает геостационарной

орбиты примерно через
140 сут. Доставляет сек­
ции КСЭ для окончатель­
ной сборки.
6 Геостационарная орбита.
7 КСЭ почти в завершен­
ном виде. В верхней части
конструкции показан один
из возможных способов
сборки или ремонта.
8 Полностью собранная
КСЭ готова к эксплуата­
ции. Антенны, расположен­
ные сверху и снизу, ши­
риной 1000 м фокусируют
микроволновые пучки
большой мощности на
ректенну на Земле.
9 КСЭ излучают микро­
волновые пучки в раз­
вивающиеся страны.
Наиболее целесообразно
начинать сооружение КСЭ
с создания на низкой око­
лоземной орбите космиче­
ского завода, где уста­
навливается оборудование
для изготовления эле­
ментов силовых конструк­
ций КСЭ (с. 225). Пер­
вой задачей является со­
здание больших межорби­
тальных транспортных
кораблей, доставляющих

секции КСЭ на геостацио­
нарную орбиту, где прово­
дится окончательная сбор­
ка. Элементы ферм малой
массы могут быть изго­
товлены из графита и
эпоксидных материалов,
чтобы ограничить темпе­
ратурное напряжение,
возникающее в элементах
конструкции на высокой
орбите. По завершении
сборки конструкции (со­
гласно проекту фирмы
«Грумман») завод отодви­
гается от нее, как бы рас­
катывая огромные сверну­
тые ковры солнечных
элементов. Автоматически
они натягиваются по верх­
ней поверхности спутника,
чтобы захватывать прямые
солнечные лучи.
Тяжелая ракета-носитель
Функционирует между
базой на Земле и низкой
околоземной орбитой. Пол­
ностью многоразовый воз­
вращаемый аппарат,
имеющий две ступени. Топ­
ливо для бустерной ступе­
ни: жидкий кислород —
жидкий метан, для орби­
тальной ступени: жидкий
кислород — жидкий водо­
род.
Стартовая масса 11 000 т.
Полезный груз 380 т (нет­
то) и 420 т (брутто).
Стоимость одного полета
14 млн. долл, (в ценах
1979 г.).
ПМТК
Предназначен для доставки
астронавтов-монтажников

и грузов на сборочную
базу на геостационарной
орбите. Двухступенчатый,
многоразовый.
Топливо: жидкий кисло­
род — жидкий водород.
Тяга бустерной ступени
184 000 кгс, второй ступе­
ни 92 000 кгс.
Полезный груз: отсек эки­
пажа — масса 4 т, экипаж
2 человека; пассажирский
отсек — масса 36 т,
160 пассажиров.
Грузовой отсек — масса
96 т.
Запасы продовольствия
на 480 чел.-мес.
ЭМТК
Предназначен для пере­
возки тяжелых полезных
грузов между низкой око­
лоземной и геостационар­
ной орбитами. В этом
огромном аппарате разме­
ром 1040Х 1510 м исполь­
зуются солнечные электроракетные двигатели малой
тяги. Для доставки на
геостационарную орбиту
4000 т полезного груза
требуется 180 сут, для
возвращения на низкую
околоземную орбиту 200 т
требуется 40 сут. Началь­
ная мощность 300 МВт.
Площадь фотоэлектриче­
ских батарей 1.5 км .
Тяга электроракетного
двигателя 340 кгс.
Сухая масса 1460 т.
Рабочее вещество электроракетных двигателей —
аргон.
В дополнительных ракет­
ных двигателях, исполь­
зуемых в периоды пребы­
вания аппарата в тени и
для высокоскоростных ма­
невров, применяется
топливо: жидкий кисло­
род — жидкий водород.

Электростанции в небе

Вверху. Микроволновое излучение, пе­
редаваемое на Землю, будет приниматься
ректенной, которая преобразует его в
электричество для обычного применения.
Под ректенной размещены возделыва­
емые поля среди естественных природ­
ных образований — цепей холмов.

регулирования и аппаратурой высоко­
вольтных выключателей. Преобразова­
ние электрической энергии в энергию
микроволнового
излучения
потребует
разработки клистронов (высокочастот­
ных усилителей) с характеристиками,
на несколько порядков превышающими
характеристики современных систем.

Этапы создания КСЭ
Годовой план на 1981 г. с объемом
финансирования в 25 млн. долл, (в це­
нах 1978 г.) предусматривал переход
к проектированию реальных конструк­
ций. Для подтверждения проектных
данных потребуется 5—7 лет. В течение
этого периода предполагается провести
полный комплекс наземных и косми­
ческих испытаний элементов солнечных
электростанций, включающий три наи­
более важные стадии:
1
Наземные испытания узлов и
агрегатов.
2
Космические испытания с ис­
пользованием многоразового транспорт­
ного космического корабля.

236

3
Испытания модельной системы
мощностью 250 кВт — 1 МВт на низкой
околоземной орбите.
Только после этих испытаний можно
судить о степени риска при дальней­
шей разработке систем. Если по завер­
шении этого этапа будет признано
целесообразным продолжить испытания,
фирма «Боинг» предлагает разработать
промежуточный
вариант
космической
солнечной
электростанции,
способной
передавать достаточную электрическую
энергию
с
геостационарной
орбиты
наземной электрической сети.
В работах по созданию космических
солнечных
электростанций
активную
позицию занимают европейские страны.
В частности, Британское аэрокосмиче­
ское общество выполняет в числе дру­
гих работ серьезные исследования и
конструкторские разработки космиче­
ских энергетических систем. Примерами
конструкций,
разработанных
Британ­
ским
аэрокосмическим
обществом,
являются две наиболее мощные в
Европе солнечные батареи — «гибрид­
ная»
батарея,
предназначенная
для
мощных спутников связи, и батарея
для космического телескопа, который
будет выведен на орбиту в середине
80-х годов с помощью космического
корабля «Спейс Шаттл».
Британское аэрокосмическое общест­
во отмечает, что такие крупные си­
стемы,
как
космические
солнечные

электростанции, приведут к развитию
многих отраслей промышленности.
Как же выводить огромные кон­
струкции на орбиту? НАСА и аэро­
космическая
промышленность
США
рассматривают
возможность
сборки
основных агрегатов солнечной электро­
станции на низкой околоземной орбите
и доставки их затем на геостационар­
ную орбиту с помощью связок ионных
двигателей.
Эти
перспективные
двигательные
системы создают тягу, разгоняя ионы
ртути до больших скоростей в электро­
статическом
высоковольтном
ускори­
теле. При этом первичной энергией
является солнечная энергия, преобра­
зуемая в электрическую. Расход рабо­
чего вещества в ионных двигательных
установках в десятки раз меньше, чем
в обычных химических двигателях.
При ускорении ионов образуется
ярко светящийся фиолетовый пучок
высокоэнергетических частиц, а не го­
рячая струя истекающих газов белого
цвета, как в химических двигателях.
Так как пучок истекающих частиц
создается
электрическим
путем
из
ионизированного газа низкой плотности
(плазмы), образующегося в газораз­
рядной камере, сила тяги каждого
двигателя весьма мала. Однако не­
большая сила, действующая непрерывно
в течение длительного времени, позво­
ляет в космических условиях поднять
орбиту космического аппарата при его
движении по спиральной траектории.
Двигатель выключается после выведения
космического аппарата на геостацио­
нарную орбиту.
Можно собирать большие конструк­
ции непосредственно на геостационар­
ной орбите. Однако существующий
космический корабль «Спейс Шаттл»
способен
вывести
оборудование
и
предварительно изготовленные детали
для сборки агрегатов только на низкую
околоземную орбиту. Сборка на гео­
стационарной орбите потребует разра­
ботки более мощных носителей много­
разового использования, способных вы­
водить тяжелые полезные грузы.
В настоящее время трудно предста­
вить, что такие огромные инженерные
сооружения, как солнечные космические
электростанции,
можно
создать
без
использования промежуточной сбороч­
ной базы на низкой околоземной ор­
бите, к которой могут пристыковывать­
ся космические аппараты. Усовершен­
ствованные
варианты
современного
«Шаттла» можно будет использовать
для выведения в космос большого
числа специалистов для работы на про­
межуточной сборочной базе, а косми­

Электростанции в небе
ческие буксиры — для доставки об­
служивающего персонала на геоста­
ционарную орбиту. Итак, инженерная
мысль должна найти способ ежегодного
выведения в космос поистине пора­
жающего
воображение
количества
полезного груза — около 900 000 т!
Детальные исследования, проведен­
ные к настоящему времени, показали,
что подобные концепции могут быть
реализованы в обозримом будущем,
возможно, в конце текущего столетия.
Естественно,
предстоит
еще
много
работы над проблемами выбора частот,
не подверженных воздействию погодных
условий,
минимизации
побочных
эффектов
рассеяния
микроволнового
пучка,
эффективного
преобразования
энергии и для доказательства того,
что облучение живых существ микро­
волновым пучком безопасно.
Специалисты в области космической
техники утверждают, что для строи­
тельства солнечных электростанций не
требуется фундаментальных техниче­
ских
достижений.
Однако
создание

спутников размером с город связано
с
преодолением
психологического
барьера. Спутники столь больших раз­
меров и масс кажутся нам пока мало
реальными, а график пусков ракетносителей,
похожий
на
расписание
полетов самолетов, невероятным.
Ни один из специалистов не смог
назвать стоимость работ по созданию
космических солнечных электростанций
приемлемой, а правительственные круги
вряд ли одобрят такие крупномасштаб­
ные проекты, прежде чем будут выпол­
нены многие фундаментальные иссле­
дования. В отличие от уже осущест­
вленных космических программ, на­
пример программы полета человека
на
Луну,
продемонстрировавшей
огромные возможности космонавтики,
создание космических электростанций
должно отражать экономические по­
требности. Они должны быть кон­
курентоспособными с существующими
энергетическими системами и обладать
высокой надежностью и безопасностью.
Годовой доход от космических солнеч­

ных
электростанций
мощностью
10 000 МВт при цене электроэнергии
0,03
долл./кВт-ч
будет
составлять
79 млн. долл, за 30 лет, и это близко
к стоимости в 1978 г. электрической
энергии, вырабатываемой современной
ТЭС на нефтяном топливе.
Если
будут
созданы
солнечные
элементы с более высоким к. п. д.
преобразования энергии, решена про­
блема
влияния
электростанции
на
внешнюю среду и снижены издержки
производства, то космические солнеч­
ные электростанции станут реальны­
ми.
Однако в настоящее время об этом
говорить еще рано. Многое зависит
от достижений в области использования
термоядерной энергии. Пока ясно лишь
одно. С ростом стоимости минераль­
ного и ядерного топлива будет воз­
растать и стоимость вырабатываемой
из них энергии. Когда этих источников
энергии будет недостаточно, настанет
время природного термоядерного ис­
точника энергии — Солнца.

огда в мае 1961 г. президент
США Дж. Кеннеди одобрил
проект «Аполлон», Луна стала
центром внимания космических
исследований. Позднее возрос интерес
к освоению околоземного космического
пространства. И если некоторым наибо­
лее крупным космическим проектам
суждено
осуществиться,
специалисты
должны будут пересмотреть свое от­
ношение к Луне.
Для этого есть много причин.
Осуществление программы «Аполлон»
лишь положило начало исследованию
Луны. Она может служить прекрасным

К

местом для расположения астрономи­
ческой
обсерватории.
В
частности,
обсерватория
на
обратной
стороне
Луны будет полностью изолирована
от тех проявлений человеческой дея­
тельности, которые пагубны для радио­
астрономии. Но наибольший интерес
представляют природные ресурсы Луны
с точки зрения создания космической
промышленности. Луна движется на
большом удалении от Земли. Для вы­
ведения одного килограмма полезного
груза
за
пределы
гравитационного
поля Луны потребуется затратить в
20 раз меньше энергии, чем для той же

операции на Земле, а дальнейшая
доставка в нужное место не вызовет
затруднений.
Программа «Аполлон» показала, что
на Луне имеются многие материалы,
в которых мы нуждаемся. На рисунке
показаны результаты химического ана­
лиза двух образцов лунной породы.
Один из них доставлен кораблем
«Аполлон-11» из Моря Спокойствия и
богат железом и титаном. Другой обра­
зец, доставленный кораблем «Аполлон-16» из лунного кратера Декарт,
содержит много алюминия. Геологи
представили результаты анализа в виде
эквивалентных весов окислов металлов,
и это вводит в заблуждение. На Луне,
как и на Земле, наиболее распростраСлева. Успешно выполненная программа
«Аполлон» является лишь первым ша­
гом в исследовании Луны человеком.
Наступит ли время, когда он создаст
на Луне базу по разработке полезных
ископаемых, обслуживаемую регуляр­
ными полетами по трассе Земля-Луна?
Лунные материалы
На диаграмме сравнивают­
ся составы двух образцов
лунного грунта, достав­
ленных из Моря Спокой­
ствия кораблем «Апол­
лон-11» и из лунного кра­
тера Декарт кораблем
«Аполлон-16». В составе
второго образца больше
алюминия, в составе пер­
вого — титана и железа.
Химики изучают возмож­
ности выделения этих ме­
таллов из лунной породы.
Этот процесс может быть
реализован в печах замкну­
того цикла, для работы ко­
торых потребуется лишь
наличие породы и энер­
гии солнечного излучения.

«Аполлон-11» «Аполлон-16»
Остальное

238

База на Луне
нена окись кремния — основа песка
и стекла. В нормальных условиях
Земли она инертна. Но в жидком со­
стоянии, при высоких температурах,
которыми сопровождалось зарождение
Луны, окись кремния становится хи­
мически активной. Интересующие нас
элементы связаны в сложных силикатах
металлов, и для их выделения потре­
буется определенная изобретательность.
Химики уже изучают возможности
извлечений металлов из лунных пород.
Разрабатываемые ими технологические
процессы будут отличаться от земных.
Прежде всего они должны быть построе­
ны по замкнутому циклу с тщательным
сохранением
вспомогательных
хими­
ческих продуктов, используемых для
извлечения металлов.
В 1975 г. на летней конференции
НАСА и Американского общества тех­
нического образования по программе
исследований в области космических
поселений Т. Хаддлстон из Универси­
тета шт. Миссисипи и Дж. Фокс из
Гавайского университета доложили о
способах выделения алюминия и титана

из двух типов лунной породы. Пред­
ложенные ими технологические процес­
сы полностью замкнуты, и для их
осуществления требуется наличие по­
роды и энергии, хотя неизбежны не­
которые потери, которые при длитель­
ной работе необходимо будет восполнять
с Земли. Лунная порода лежит на поповерхности, а энергия имеется в
избытке в виде светового солнечного
излучения,
которое
беспрепятственно
попадает на поверхность Луны непре­
рывно в течение 14 сут.
Для осуществления некоторых про­
цессов такое сложное производство
может вообще не потребоваться. Зем­
ной базальт, очень сходный с поро­
дой лунных морей, может быть пе­
реработан в волокно, подобное стек­
ловолокну, с помощью очень просто­
го оборудования и затем использовать­
ся как конструкционный материал. Воз­
можны и еще более простые решения.
Д-р Д. Шеппард, занимающийся ис­
следованиями проблемы создания лун­
ного поселения в рамках деятельности
Британского межпланетного общества,

считает, что лунная пыль может быть
непосредственно использована для по­
лучения бетона. Связующим могла бы
стать доставляемая с Земли эпоксидная
смола, уже опробованная в наземных
конструкциях. При этом бетон будет
на 90% состоять из лунной пыли, для
добычи которой нужен лишь экскаватор.
В подтверждение своей идеи Шеп­
пард указывает, что опыт развития
техники на Земле показал преимущест­
ва бетона перед сталью в весьма
неожиданных
технических
приложе­
ниях, например в конструкциях нефтя­
ных буровых вышек. Однако примене­
ние бетона связано с определенными
трудностями.
Он
хорошо
работает
лишь на сжатие. Правда, на Луне во
многих случаях потребуется именно
такой тип нагружения. Кроме того,
даже на Земле мы научились использо­
вать железобетон в конструкциях, ра­
ботающих на растяжение. Из этого
материала можно сделать даже купол,
нагруженный
внутренним
давлением,
но это будет не выпуклый сводчатый
купол, какие мы привыкли видеть на
иллюстрациях к научной фантастике,
а конструкция, в которой бетонные
секции образуют вогнутую поверхность.

Предварительные
Луны

исследования

Никому неизвестно, что может быть
использовано
на
Луне.
Программа
«Аполлон»
существенно
расширила
наши знания, но образцы были взяты
лишь в шести точках всей поверх­
ности. Не производилось извлечения
образцов при глубоком погружении
в грунт и не исследовались полярные
области, а обратная сторона Луны не
изучалась вовсе. Таким образом, первым
шагом при возобновлении изучения
Луны, вероятно, будут детальные гео­
химические исследования с орбиты.
США
и
СССР
заинтересованы
в
спутниках Луны на полярных орбитах,
а европейские ученые предлагали созда­
ние таких спутников наряду с бес­
пилотными посадочными модулями и
аппаратами для взятия образцов грун­
та в рамках проектов Европейского

Слева. Сотрудник фирмы «Макдоннел
Дуглас» Ф. Боно демонстрирует мо­
дель в одну шестую натуральной вели­
чины межконтинентальной транспорт­
ной ракеты многоразового использова­
ния по проекту «Пегас» (1967 г.). Та­
кой аппарат мог бы перевозить косми­
ческих рабочих на околоземную орби­
тальную станцию и обратно.

239

Орбитальный завод по
производству топлива
1 Теплоизолированный
подвесной топливный бак
корабля «Спейс Шаттл»
для хранения топлива.
2 Космический радиатор.
3 Технологический мо­
дуль, установленный на
узлах крепления «Орбите­
ра» к подвесному баку.
В соответствии с этой
концепцией, предложенной
специалистами фирмы
«Конвэр», вода, доставляе­
мая на околоземную
орбиту на борту «Шаттла»
как часть полезного груза,
будет перерабатываться
в жидкий кислород и жид­
кий водород для их по­
следующего использования
в качестве компонентов
ракетного топлива косми­
ческого буксира «Спейс
Таг». Технологический
модуль доставляется на
орбиту «Шаттлом» и на
орбите крепится к под­
весному баку. Энергия вы­
рабатывается фотоэлектри­
ческими батареями боль­
шой площади, а избыточ­
ное тепло рассеивается
тремя радиаторами, уста­
новленными на торце тех­
нологического модуля.

«Профак» (аккумулятор
жидкого топлива)
1 Вспомогательные топ­
ливные баки.
2 Бак жидкого кислорода.
3 Установка для сжиже­
ния и разделения компо­
нентов.
4 Ядерный реактор.
5 Заборник воздуха.
6 Радиаторы установки
для сжижения.
7 Радиаторы реактора.
8 Разгонный двигатель.
9 Стыковочный узел.
10 Электрореактивные
двигатели.
Перемещаясь по орбите у
границы плотных слоев
атмосферы на высоте око­
ло 120 км, «Профак» за­
хватывает разреженный
воздух, сжимает и охлаж­
дает его путем газодина­
мического сжатия в за­
борнике и в компрессе-

рах, выделяет жидкий
кислород и использует
оставшийся азот в ядерном электрореактивном
двигателе для компенсации
потерь на аэродинамиче­
ское сопротивление. Боль­
шая часть внешней по­
верхности аппарата занята
радиаторами для сброса
избыточного тепла от
энергетической установки,
компрессоров и установки
для сжижения. Компакт­
ный ядерный реактор тре­
буется в связи с тем, что
большая площадь солнеч­
ных батарей, применение
которых выгодно в косми­
ческом пространстве, вы­
звала бы нежелательное
увеличение аэродинами­
ческого сопротивления.
Ядерный реактор будет
не единственным источни­
ком энергии на борту аппа­
рата; предусматривается

обычная ракетная система
для перевода аппарата на
более высокую орбиту в
аварийных ситуациях и для
разгрузки. В штатных
операциях аппарат «Про­
фак» обеспечит заправку
жидким кислородом букси­
ра «Спейс Таг». Экономи­
ческая эффективность
системы «Профак» в силь­
ной степени зависит от
располагаемой мощности
энергетической установки
на единицу массы. Пред­
ставляется возможным
создание аппарата, спо­
собного в течение 30—
40 сут вырабатывать коли­
чество жидкого кислорода,
масса которого равна соб­
ственной массе аппарата.

Космическая транспортная
система для лунной базы
1 «Спейс Шаттл».
2 Двухступенчатый буксир
«Таг».
3 «Профак».
4 Орбитальный завод по
производству топлива.
9 Траектория возврата
разгонной ступени буксира.
6 Спутник слежения и
передачи информации
(ТДРС) на геостацио­
нарной орбите.
7 Буксир «Спейс Таг».
8 Спутник связи в точке
либрации.
9 Станция на окололун­
ной орбите.
10 Лунный кислородный
завод.
11 Спутник связи на залунной гало-орбите.

Буксир «Спейс Таг»
(модифицированный ва­
риант, предложенный
ЕЛДО)
I Стыковочный узел.
2 Радиаторы.
3 Система ориентации.
4 Маршевый двигатель.
5 Раскладные посадочные
опоры.
6 Баки жидкого кислорода.
7 Бак жидкого водорода.
8 Пульт управления.
Буксир «Спейс Таг» —
основное звено лунной
транспортной системы. Он
должен быть приспособлен

На рисунке показан воз­
можный вариант эффектив­
ной и экономичной тран­
спортной системы связи
Земли с Луной, которая
может быть создана на
базе существующей тех­
нологии к концу текущего
столетия. Специалисты
НАСА убеждены, что к
2000 г. корабли «Шаттл»
обеспечат стабильный гру­
зопоток на орбиту для
выполнения экспериментов
и развития космического
производства. Некоторые
задачи будут решаться на
низких околоземных орби­
тах, доступных для ко­
рабля «Шаттл», однако
для выполнения других за­
дач «Шаттлу» потребуется
дополнительная верхняя
разгонная ступень, которая
позволит выводить на вы­
сокие орбиты грузы, а
впоследствии и людей,
обеспечивая их безопасное
возвращение на орбиту
ожидания «Шаттла». Такая
верхняя ступень, первона­
чально названная специа­
листами НАСА «Спейс
Таг» («Космический бук­
сир»), может использо­
ваться и для лунных опе­
раций. Подобно «Шаттлу»,
буксир «Спейс Таг» должен
быть многоразового и
универсального примене­
ния и рассчитан на пере­
возку как грузов, так и
людей. На первом этапе
буксиры будут возвра­

щаться на Землю после
каждого полета, но впо­
следствии будут заправ­
ляться топливом на орбите
и постоянно базироваться
в космосе. Для запуска
полезного груза на орбиту
вокруг Луны корабль
«Шаттл» выведет в грузо­
вом отсеке на низкую
околоземную орбиту два
тандемно
расположенных
буксира «Спейс Таг» и мо­
дуль с полезным грузом.
Первый буксир переведет
всю сборку на высокоэл­
липтическую орбиту вокруг
Земли, отделится и вернет­
ся на низкую околоземную
орбиту для встречи с
«Шаттлом». Второй буксир
с полезным грузом достиг­
нет окололунной орбиты с
достаточным
запасом
топлива для обратного по­
лета на околоземную
орбиту «Шаттла». Посад­
ка на Луну может быть
выполнена с помощью
третьего буксира, имеюще­
го в отличие от предыду­
щих посадочные опоры
и радиолокационную
установку.
Значительную часть общей
стоимости транспортировки
грузов на Луну составляет
стоимость топлива. Для
доставки 1 т груза на по­
верхность Луны необходи­
мо вывести 4—5 т топли­
ва на околоземную орбиту.
Показаны две системы,
обеспечивающие снижение

для заправки и обслужива­
ния в космосе без воз­
вращения на Землю в те­
чение длительного времени.
Хотя большую часть
объема баков буксира за­
нимает жидкий водород,
86% (по массе) топлива
составляет жидкий кисло­
род. Унифицированная
конструкция буксира
должна допускать выпол­
нение всех возможных опе­
раций как в одноступенча­
том, так и в многоступен­
чатом исполнении. Для
полетов к Луне оптималь­

ной представляется макси­
мальная заправка буксира
топливом массой около
12,5 т, однако возможны
полеты с неполной заправ­
кой топливом. Буксир бу­
дет снабжен посадочными
опорами и радиолокацион­
ной установкой для осуще­
ствления снижения и
мягкой посадки на повер­
хность Луны.

стоимости топлива на ор­
бите: орбитальный завод
по производству кислорода
и водорода из воды, до­
ставляемой на борту ко­
рабля «Шаттл» как часть
его полезного груза, и
система «Профак» для вы­
деления кислорода из воз­
духа, собираемого при
движении по околоземной
орбите у границы плотных
слоев атмосферы. Вместе
с тем самой экономичной
схемой представляется
получение жидкого кисло­
рода на Луне из лунной
породы.
Существенную роль в сни­
жении расходов играет ра­
циональная организация
системы связи. При экс­
плуатации корабля
«Шаттл» будет использо­
ваться спутник «ТДРС»
на геостационарной орбите,
заменяющий систему свя­
зи, развернутую по всему
миру для обеспечения
программы «Аполлон». Для
лунных операций может
потребоваться аналогичный
спутник на гало-орбите
(вокруг точки Лагран­
жа L2), обеспечивающий
связь с объектами на об­
ратной стороне Луны.
Спутник связи необходимо
также иметь в точке ли­
брации между Землей и
Луной для обеспечения
радиосвязи с базами на
стороне Луны, обращен­
ной к Земле.

своение Луны не имеет историчес­
ких аналогов. Северная Америка и
Австралия
были
колонизированы
аграрными странами, что сразу пре­
доставило возможности выгодного произ­
водства в рамках потребностей того време­
ни. Луна же будет освоена обществом
с высокоразвитой техникой, в котором золото
и земля не будут иметь первостепенного зна­
чения. В наше время некоторую аналогию
можно найти в организации поселений в Ан­
тарктике или на северном склоне Аляски, но
для основания лунного поселения потребует­
ся более высокая степень автономии.
Создание постоянной населенной базы
на Луне будет в основном зависеть от раз­
работки эффективных, экономичных транс­
портных систем, действующих между Зем­
лей и Луной. Как и при реализации прог­
раммы «Аполлон», в будущих перелетах бу­
дет использован принцип встречи на около­
лунной орбите. Груз, оборудование и астро­
навты будут доставляться с околоземной
орбиты по двухступенчатой схеме выведе­
ния на окололунную орбиту, а оттуда пере­
правляться на поверхность специальным
аппаратом, обслуживающим только эту трас­
су. На начальном этапе такая операция,
возможно, будет выполняться за два после­
довательных запуска. В дальнейшем более
экономичным может стать создание танке­
ра на окололунной орбите для регулярной
заправки.

О

241

База на Луне
космического агентства на 80-е годы.
Опыт,
полученный
по
программам
«Аполлон» и «Викинг», позволит произ­
водить такие операции для проведения
широких исследований всей лунной
поверхности. Вместе с тем, если нам
предстоит разрабатывать ресурсы Луны,
необходимо возобновить полеты че­
ловека на нее, но когда и с какими
затратами?
В 1970 г. в апогее осуществления

Внизу. Модель перспективного косми­
ческого ЖРД фирмы «Рокетдайн», ко­
торый может быть установлен на ко­
смическом буксире, функционирующем
за пределами низких околоземных ор­
бит. Особенностью конструкции явля­
ется возможность укоротить сопло при
транспортировке
посредством
втяги­
вания его части.

программы «Аполлон» НАСА имело
обширные
планы
создания
лунной
базы. В качестве основного элемента
транспортной
системы
предлагалась
ракетная ступень с ядерным двигателем
«Нерва» (с. 214—216). Она предназна­
чалась для «челночной» транспортиров­
ки людей и грузов с околоземной орбиты
и обратно; предполагалось, что ее
обслуживание
будет
осуществлять
корабль «Спейс Шаттл», а на окололун­
ных орбитах — посадочные модули или
буксир «Таг» на химическом топливе.
За один полет ступень «Нерва» спо­
собна доставить 90 т груза на около­
лунную орбиту и почти половину этой
массы на поверхность Луны. Из-за
сокращений программы НАСА создание
ступени «Нерва» было прекращено,
однако последние исследования, про­
веденные в Англии и США, показали,
что она может не потребоваться вообще

в связи с успехами в развитии не­
ядерной техники.
НАСА и фирма «Рокетдайн» уже
проводят
испытания
перспективного
космического двигателя тягой 1020 кге,
работающего на кислороде и водороде.
Он имеет удельный импульс выше
476 с, по меньшей мере на 16 с больше
удельного импульса основного двигателя
корабля «Спейс Шаттл». В рабочем
состоянии двигатель имеет диаметр
немного более 1 м и длину около
2,5 м. Для транспортировки в грузовом
отсеке
корабля
«Шаттл»
двигатель
может быть сложен и укорочен до раз­
мера 1,3 м.
Создание такого двигателя имеет
важное значение. Установленный на
межорбитальном транспортном аппара­
те, или буксире, который может быть
выведен на орбиту в грузовом отсеке
корабля «Шаттл», он обеспечит про­
ведение космических операций за пре­
делами
низких
околоземных
орбит.
Разработки
такого
буксира
ведутся
уже более десяти лет, в частности
Европейской организацией по разработ­
ке ракет-носителей (ЕЛДО). Один из
предложенных вариантов представляет
собой буксир с полной массой 12,5 т.
В состав буксира входят один большой
бак жидкого водорода и четыре не­
больших бака жидкого кислорода, рас­
положенных вокруг двигателя. Но в
данном случае размеры обманчивы —
большой бак содержит жидкий водород
с плотностью, составляющей менее
1/10 плотности воды. Фактически 85%
массы топлива буксира составляет масса
жидкого кислорода.
Для полетов к Луне в грузовом
отсеке корабля «Шаттл» потребуется
разместить связку из двух буксиров по
тандемной схеме. Первый буксир сооб­
щит связке скорость около 2 000 м/с,
отделится и совершит обратный полет
на
околоземную
орбиту
«Шаттла».
Второй буксир доставит груз массой
7 т на окололунную орбиту и, исполь­
зуя оставшееся топливо, пустой воз­
вратится на околоземную орбиту.

Создание первой базы
Для доставки груза на поверх­
ность Луны потребуется модифици­
рованный буксир, оснащенный посадоч­
ными опорами и радиолокационной
установкой. Каждая посадка потребует
двух полетов на окололунную орбиту —
одного для доставки груза и другого
для доставки топлива, заправляемого
в посадочный буксир. Пилотируемые
операции могут быть достаточно эф­
фективно выполнены с использованием
той же матчасти с доставкой до шести

242

База на Луне
Лунный кислородный завод
Кислород — наиболее рас­
пространенный элемент
лунной породы. Ученые
проводили исследования
методов его выделения в
жидком состоянии как
компонента топлива для
ракет многоразового ис­
пользования. На рисунке
показана схема химическо­
го завода на Луне. Лунная
порода загружается в си­
ликатный реактор, туда же
подается метан, и печь
разогревается теплом сфо­
кусированных солнечных
лучей. В результате реак­
ции образуются окись уг­
лерода и водород. Эти газы
охлаждаются в радиаторе

и поступают в другой реак­
тор, где окись углерода
реагирует с циркулирую­
щим водородом с образо­
ванием метана и водяного
пара. Эти продукты через
холодильник поступают
в сепаратор, который
отделяет метан и возвра­
щает его в силикатный
реактор. Вода конденсиру­
ется и направляется в
установку для электролиза,
работающую на солнечной
энергии. Полученный кис­
лород хранится в жидком
состоянии, а водород ис­
пользуется в технологиче­
ском цикле. В состав шла­
ка будут входить кремний
и окиси ценных металлов.

человек при каждой посадке. При
стоимости пуска «Шаттла» в ценах
1980 г. доставка на Луну 1 кг груза
обойдется в 8000 долл., а одного
человека — в 9 млн. долл., т. е. в десять
раз дороже, чем при выведении на
околоземную орбиту.
Такая транспортная система по­
зволила бы создать первую базу, рас­
считанную, вероятно, на пребывание
не более 12 человек в течение 3—6 мес
в заранее построенных специальных
помещениях. Система могла бы разВнизу. Концепция мобильной лабора­
тории, предложенная фирмой «Грум­
ман». Такой аппарат сможет сыграть
роль промежуточного звена в исследо­
вании Луны, являясь как транспортным
средством, так и временным жилищем
для экипажа.

виваться с постепенным повышением
экономической эффективности.
Группа специалистов фирмы «Дже­
нерал дайнемикс/Конвэр» пришла к
выводу, что при операциях в пределах
околоземной орбиты «Спейс Шаттл»
не всегда может нести полную нагрузку.
Будучи в состоянии вывести на орбиту
почти 30 т груза, он может возвратить
лишь 14,5 т из-за ограничений по
летным характеристикам. Если помимо
14,5 т груза выводить 15 т топлива,
появится возможность заправлять бук­
сир в космосе без его возвращения на
Землю. К сожалению, в грузовом от­
секе «Шаттла» недостаточно свободного
объема для размещения топлива, осо­
бенно столь легкого, как водород. Группа
из фирмы «Конвэр» предлагает в ка­
честве топлива доставлять воду в спе­
циальных балластных баках, располо­
женных в свободных объемах кон­

струкции корабля. На орбите на спе­
циальном космическом заводе вода
разлагается путем электролиза на кисло­
род и водород и таким образом исполь­
зуется для заправки буксиров. Бал­
ластные баки могут составлять часть
конструкции корабля «Шаттл», и их
можно заправлять в самую последнюю
очередь, когда уже составлена ведо­
мость на загрузку корабля. По оценкам,
заправка водой будет возможна в 44%
полетов корабля «Шаттл».
Если дешевый источник топлива
на околоземной орбите обеспечит сни­
жение стоимости транспортировки на
Луну, то источник топлива на самой
Луне еще более снизит расходы.
Как упоминалось выше, некоторые
компоненты лунной породы являются
окислами, причем кислород, возможно,
является
наиболее распространенным
элементом на Луне, а именно, он со­
ставляет 85% всего топлива, необходи­
мого для заправки ракет.
НАСА уже рассматривало схемы
выделения кислорода из лунной породы.
Исследования показывают, что в расчете
на грузоподъемность одного буксира
потребуется
небольшой
химический
завод производительностью около 100 кг
жидкого кислорода в сутки с исполь­
зованием солнечного излучения в каче­
стве источника энергии. Лунная порода
при высокой температуре реагирует с ме­
таном с выделением окиси углерода
и водорода. Затем в низкотемпературном
реакторе окись углерода опять превра­
щается в метан и воду в реакции с
водородом. Затем вода конденсируется
и путем электролиза разлагается на
водород и кислород; кислород поступает
в резервуар для хранения, а водород
повторно используется в производствен­
ном цикле. Важно то, что в состав
«шлака», образующегося в процессе
производства, будут входить свободный
кремний и извлекаемые окислы метал­
лов; поэтому шлак может быть в свою
очередь использован для производства
других материалов.

243

База на Луне
Сначала лунный кислородный завод
будет производить кислород для нужд
исследователей на поверхности, по­
требности которых будут умеренными.
Группе из 12 человек потребуется лишь
350 кг кислорода в месяц, а лунный
завод будет производить жидкий кисло­
род в количестве, равном массе самого
завода, приблизительно за 8 сут непре­
рывной работы. Две или три такие
установки полностью удовлетворят по­
требности в жидком кислороде для за­
правки аппаратов, прибывающих на
Луну с целью регулярного материальнотехнического снабжения небольшой по­
стоянно действующей лунной базы.
Более того, организация постоянного
хранения топлива на Луне позволит
более гибко проводить различные опе­
рации. Не потребуется снабжать каж­
дого астронавта (или группу астронав­
тов) индивидуальным аппаратом для пе­
редвижения. Вместо этого может, быть
создана служба, подобная аэрофлоту
с регулярным графиком работы.
Когда будет достигнут подобный
уровень развития, стоимость доставки
1 кг груза на Луну может снизиться
до 2000 долл., т. е. станет примерно
втрое превышать стоимость его доставки
на околоземную орбиту. Если в 90-х
годах «Спейс Шаттл» будет заменен
более
эффективными
транспортными
системами, можно ожидать дальнейшего
снижения стоимости. И все это без
привлечения ядерной энергетики со
всеми проблемами ее использования.
Но даже если и применять ядер­
ную энергетику, то совсем не обяза­
тельно в варианте «Нерва». Значительно
больше освоена технология получения
электроэнергии от ядерного источника.
Электроядерные аппараты с ионными
двигателями, хотя и требуют большего
времени на перелеты, могут стать эффек­
тивным транспортным средством. Созда­
ние таких средств планируется, но в
настоящее время предполагается при­
менение электроядерной энергетики для
доставки больших автоматических ап­
паратов к дальним рубежам Солнечной
системы для исследования гигантских
планет и их многочисленных спутников.

Ядерный накопитель воздуха
Возможно,
наиболее
интересным
является предложение вообще не вы­
водить ядерный реактор далее около­
земной орбиты. В 1959 г. на страницах
журнала
Британского
межпланетного
общества
был
опубликован
проект
С. Деметриади под названием «Профак»
(PROFАС — PROpulsive Fluid Accumu­
lator— аккумулятор жидкого топлива).
Суть идеи состоит в том, что электро-

244

Лунная база
На рисунке показан воз­
можный вариант лунной
базы будущего. Справа на
переднем плане изображе­
но основное жилое поме­
щение купольной конструк­
ции и башня управления;
рядом возводится второе
аналогичное сооружение
с использованием лунных
строительных материалов.
Справа видны ранее до­
ставленные в собранном
виде с Земли жилые бло­
ки, а за ними ряд теплиц
для выращивания некото­
рых сельскохозяйствен­
ных культур. В левой части
рисунка показан электро­
магнитный ускоритель,
катапульта и (справа от
него) панели солнечных
батарей, служащие основ­
ным источником энергии
для базы. Ускоритель будет
использован для доставки
в космос производимых
материалов и кислорода.
Слева на переднем пла­
не — сооружения промыш­
ленного предприятия, на
заднем плане в углу —
космодром, на котором
производится разгрузка
буксира «Таг», доставив­
шего с Земли полезный
груз и людей. Наряду с
зависимостью такой базы
от земного снабжения
многими продуктами на ней
в максимальной степени
будут использоваться мест­
ные материалы, а также
может быть организован
вывоз сырья для произ­
водственных комплексов в
космическом пространстве.

ядерный аппарат находится в пределах
атмосферы
на
низкой
околоземной
орбите высотой всего 120 км и соби­
рает разреженный воздух, выделяя из
него кислород и используя оставшийся
азот в электрореактивном двигателе
для компенсации потерь на аэродина­
мическое сопротивление. За 20—30 сут
реактор мощностью 10 МВт может
обеспечить
получение
кислорода
в
количестве, достаточном для выведения
15 т полезного груза на околоземную
орбиту при затратах, равных стоимо­
сти одного запуска корабля «Спейс
Шаттл». Теоретически «Профак» имеет
преимущества перед другими предла­
гаемыми
ядерными
транспортными
системами просто потому, что устра­
няет необходимость перемещения тя­
желого ядерного реактора на Луну и
обратно при каждом выведении полез­
ного груза. Благодаря использованию
подобной системы к 2000 г. стоимость
доставки на Луну 1 кг груза может
снизиться до 1000 долл.
Наиболее важной проблемой эксплу­
атации системы «Профак», по-видимому,
является обеспечение безопасности. В
настоящее время вряд ли кого-либо
обрадует перспектива пребывания на
орбите в верхних слоях атмосферы
работающего ядерного реактора. Однако
«Профак» будет гораздо более совер­
шенной системой, чем современные

спутники.
Время
затухания
орбиты
системы «Профак» достаточно велико.
При отказе ядерной двигательной уста­
новки с помощью обычного ракетного
двигателя, работающего на накопленном
кислороде и имеющемся на борту го­
рючем, система будет переведена на
более высокую орбиту для проведения
ремонта. Было бы неразумно иметь
систему, подлежащую ликвидации толь­
ко из-за простой неисправности.
Следует отметить, что некоторые
практические шаги по реализации по­
добной идеи предпринимаются в СССР.
В конце 60-х годов на борту экспери­
ментальной ракеты «Янтарь» был испы­
тан «воздушно-реактивный плазменный
двигатель», способный компенсировать
потери на аэродинамическое сопротив­
ление на малой высоте. По сообщениям,
двигатель имел такую же скорость
истечения
газов,
как
и
двигатель
«Профак».
Обеспечение полетов на Луну —
лишь
часть
проблемы;
необходимо
решить вопрос о месте размещения
лунной базы.

Дальнейшие исследования Луны
Первые экспедиции нового этапа
исследований
Луны,
по-видимому,
продолжат работу, начатую по про­
грамме «Аполлон», и организуют вре­
менное посещение новых районов. Од-

База на Луне

ним из проявлений более высокого
уровня исследований может стать ис­
пользование
мобильной
лаборатории,
доставляемой заблаговременно с по­
мощью автоматического транспортного
корабля. В этой лаборатории исследо­
ватели смогут совершать путешествия
на расстояния до 4000 км от места
посадки в период лунного дня и воз­
вращаться в сумерки. В случае раз­
вертывания постоянной базы имеются
преимущества в выборе наиболее инте­
ресных участков для исследований.
Одним из факторов, который не­
обходимо учитывать, является вращение
Луны вокруг своей оси, в результате
которого одна ее сторона постоянно
обращена к Земле, вокруг которой
Луна совершает один оборот в тече­
ние месяца. Таким образом, спутник,
находящийся на полярной окололунной
орбите, будет все время смещаться
относительно поверхности Луны, про­
ходя над любой ее точкой с интервалом
в 14 сут. Если для снабжения лунной
базы потребуются встречи на орбите,
то они будут возможны только через
каждые две недели.
В районе экватора такого ограниче­
ния не будет. Орбита встречи может
быть расположена в плоскости эква­
тора, и запуски с целью встречи будут
возможны
приблизительно
через
каждые 2 ч. Вблизи лунного экватора

находятся районы, заслуживающие осо­
бого внимания. Одним из них является
район посадки корабля «Аполлон-11»
в Море Спокойствия, а на 20-м градусе
южной широты с обратной стороны
Луны расположен очень интересный
кратер «Циолковский», названный в
честь основоположника космонавтики.
Этот кратер имеет обширную ровную
поверхность из темной породы, по­
явившуюся здесь, по всей вероятности,
намного позже других форм рельефа,
поскольку на ней очень мало вторич­
ных кратеров.
Если для размещения лунной базы
будет выбрана обратная сторона Луны,
то для связи с Землей потребуется
ретрансляция сигналов. Имеется класс
орбит с центром в точке, расположен­
ной за Луной (так называемая вторая
точка Лагранжа L2, или точка либра­
ции), которые не являются орбитами
ни вокруг Земли, ни вокруг Луны, а при
виде с Земли образуют гало вокруг
точки L2. Подобно тому как околоземные
спутники связи размещаются на гео­
стационарной орбите, для обслуживания
обратной стороны Луны спутники связи
будут выводиться на такую галоорбиту.
Для экваториальной базы имеется
альтернативный
вариант,
имеющий
важное значение. Как отмечено выше,
спутник на полярной орбите пролетает

над всей поверхностью Луны в течение
двух недель, проходя при каждом
обороте над обоими полюсами. Таким
образом, с полярной базы можно обес­
печить встречу с таким спутником
каждые 2 ч.
Специалисты из Лаборатории реак­
тивных двигателей НАСА выступили
с серьезным предложением относитель­
но полярной лунной базы. Одним из
факторов, благоприятствующих созда­
нию
такой
базы,
является
очень
малый наклон плоскости экватора Луны
к плоскости ее орбиты — всего 1,5°
(для Земли этот угол составляет 23,5°).
На полюсах наблюдателю Солнце будет
всегда казаться уходящим за горизонт,
а если он поднимется на какую-нибудь
возвышенность, то ему будет казаться,
что оно никогда не садится. Следова­
тельно, на лунных полюсах почти навер­
няка имеются кратеры и затененные об­
ласти, в которые солнечный свет не про­
никает никогда. По предположению спе­
циалистов Лаборатории реактивных дви­
гателей в этих постоянно затененных
областях с очень низкими температу­
рами могут с древнейших времен сохра­
няться лед и замороженные газы. Если
это так, то они представляют собой важ­
ные природные ресурсы.
Даже если там нет воды, возмож­
ность существования в непосредствен­
ной близости друг от друга постоянно
освещенных
Солнцем
и
постоянно
затененных зон предоставляет при­
влекательные
практические
возмож­
ности. Солнечные лучи могут быть ис­
пользованы для непрерывного получения
электроэнергии для базы, тогда как
в других местах в течение четырнад­
цати суток лунной ночи необходимо
будет использовать другие источники
энергии. Затененные области можно
использовать для целей охлаждения, а
также для размещения специального
научного оборудования, например ин­
фракрасных телескопов, которые не­
обходимо эксплуатировать при очень
низких температурах для достижения
максимальной эффективности.
Поскольку астрономические наблю­
дения вполне могут стать одной из
основных задач исследований на первом
этапе эксплуатации лунной базы, а
южная полусфера Луны (видимая с
Земли) предоставляет богатые возмож­
ности для современной астрономии,
специалисты из Лаборатории реактив­
ных двигателей отдают предпочтение
южному полюсу для размещения лунной
базы. С полюса можно будет наблю­
дать лишь половину небосвода, однако
привлекает возможность вести непре­
рывные наблюдения при отсутствии по-

245

База на Луне
мех от дневного света и орбитального
движения.

Техническое воплощение
лунной базы
Первые базы почти наверняка будут
построены из заранее изготовленных
модулей, доставляемых на Луну авто­
матическими
транспортными
аппара­
тами. Эти базы будут служить основой
базы следующего поколения, являясь
жильем для астронавтов, проводящих
научные эксперименты и изучающих
технологию
будущего
строительства.
По мере расширения базы будет возрас­
тать рентабельность доставки орудий
производства, а не готовых модулей,
а также использования труда астронав­
тов. В этот начальный период возник­
нет много проблем, но они, вероятно,
будут ненамного сложнее тех, с кото­
рыми сталкиваются исследователи от­
даленных районов Арктики и Антаркти­
ки.
Технология строительства в Антарк­
тике, которая вполне применима для
условий Луны, основана на принципе
заглубленной постройки. Бульдозеры на
рыхлом
грунте
(реголите)
выроют
котлован, в котором будут собраны
секции оболочки, нагруженной внут­
ренним давлением. После завершения
сборки на крышу будет нанесено по­
крытие из грунта, но не для компен­
сации внутреннего давления (для этого

Внизу. Перед созданием полярной лун­
ной базы потребуется тщательное изу­
чение полюсов Луны. На рисунке пока­
зан предложенный Лабораторией реак­
тивных двигателей проект полярного ор­
битального спутника и вспомогательного
высокоорбитального спутника.

246

потребовалось бы заглубление на де­
сятки метров), а для тепловой изоля­
ции и защиты от радиации.
Лунная пыль может служить на­
дежным
изолятором
для
хранилищ
жидкого кислорода и водорода, при­
меняемых в качестве криогенного ра­
кетного
топлива.
Для
обеспечения
изоляции емкости могут быть также
заглублены в грунт.
Можно ожидать, что на базе будет
в определенной степени организовано
самообеспечение
путем
выращивания
сельскохозяйственных
культур
для
производства продуктов питания. В лун­
ном реголите имеются почти все
необходимые для этого элементы, за
исключением азота, цинка, бора и мо­
либдена, из которых последние три
необходимы только в качестве микро­
элементов. Основной целью будет не
обеспечение автономии базы от Земли,
а включение в меню исследователей
свежей пищи. Наиболее предпочти­
тельными культурами для выращивания
на Луне будут томаты, капуста, мор­
ковь, баклажаны и сладкий карто­
фель.
Можно ли будет вырастить эти
овощи внутри герметизированных оран­
жерей на поверхности Луны? Ведь
на Луне Солнце заходит на 14 земных
суток, и большинство растений, нахо­
дясь в течение этого времени в темноте,
завянет и погибнет. В Сибирском от­
делении АН СССР проводились ис­
следования этой проблемы путем вы­
ращивания пшеницы при имитации
месячного цикла лунного дня и ночи.
Было установлено, что при понижении
температуры во время длительной ночи
до уровня, превышающего на несколько
градусов точку замерзания, растения
выживают
и
способны
возобновить
нормальный рост при появлении Солнца
и повышении температуры. Более того,
поскольку эти растения в течение
14 сут могут развиваться при непре­
рывном
солнечном
освещении,
они
созревают быстрее, чем на Земле.
Таким
образом,
при
организации
сельского хозяйства на Луне нет необ­
ходимости
искусственной
имитации
земных условий.
На Луне в отличие от космоса
есть ресурсы. Потребность в этих ре­
сурсах не вызывает сомнений; для
орбитальных
производственных
ком­
плексов и электростанций потребуется
снабжение сырьем в таких количествах,
которые достаточно быстро станут ис­
числяться тоннами. Лунному поселению
придется удовлетворять эти потреб­
ности.
Как уже упоминалось в начале
этой главы, для доставки одной тонны

Вверху. Вариант технологии перера­
ботки лунных материалов, предложен­
ный Лабораторией реактивных двигате­
лей. На аппарате, совершившем посадку
на полюс, установлен гелиостат; накоп­
ленное тепло используется для плавле­
ния лунных материалов, доставляемых
автоматическим луноходом.

полезного груза с поверхности Луны
на околоземную орбиту требуется за­
тратить меньше энергии, чем для выве­
дения того же груза с поверхности
Земли. Но даже если на Луне будет
налажено
производство
достаточного
количества жидкого кислорода, исполь­
зуемого в качестве ракетного топлива,
все же маловероятно, что стоимость
лунных материалов, доставляемых с
помощью ракеты, будет меньше стои­
мости аналогичных материалов, достав­
ляемых с Земли. По массе 15% ракет­
ного топлива составляет жидкий водо­
род, который все равно необходимо
доставлять с Земли. Требуется иной
принцип доставки лунных материалов
в космос, нечто подобное гигантской
катапульте, работающей от энергии, вы­
рабатываемой солнечным генератором.

Катапульта на Луне
Электромагнитные катапульты уже
существуют. Они проходили испытания
в качестве движителей поездов и средств
пуска автомобилей в установках для
испытаний на столкновения. В этих
катапультах
используется
устройство
под названием линейного электродви­
гателя, однако для запуска груза с
Луны потребуется несколько другая
конструкция.
В
настоящее
время
большинство находящихся в эксплуа­

База на Луне
тации электромагнитных катапульт пе­
ремещают объект с постоянной ско­
ростью. Лунный ускоритель должен
использовать
принцип
«волнового
разгона», используемый в ускорителях
элементарных частиц. Чем выше тре­
буемая скорость разгона, тем сложнее
конструкция пусковой установки, од­
нако в условиях Луны с ее слабым
гравитационным полем и в отсутствие
сопротивления воздуха создание та­
кой установки возможно.
Нетрудно показать, что около по­
ловины массы электромагнитного пу­
скового
устройства
рассматриваемого
типа должна составлять масса энер­
гетической установки. В пусковой комп­
лекс будет включена обширная тер­
ритория, занятая солнечными батарея­
ми, преобразующими энергию солнеч­
ного излучения в электричество. При­
нимая некоторые допущения относи­
тельно технических решений, можно
подсчитать, что для запуска 100 кг
полезного
груза
на
окололунную
орбиту потребуются оборудование мас­
сой 200 т и электростанция мощностью
11 МВт. Ускоритель длиной 1,1 км
будет
сообщать
объекту
ускорение
около 130 g, что выдвигает особые
требования к прочности запускаемых
грузов.
С учетом требуемой мощности для
приведения
в
действие
ускорителя
важное значение приобретает обога­
щение лунной породы. Степень обога­

щения будет до некоторой степени
зависеть от производительности лунной
базы. Обогатительная фабрика и уско­
ритель указанных размеров могли бы
обеспечить доставку на орбиту около
1000 т груза в год. Часть этого груза
будет составлять жидкий кислород для
заправки межорбитальных транспорт­
ных аппаратов, но основную долю
составит сырье для орбитальных про­
мышленных комплексов. На этом этапе
капиталовложения в лунное поселение
начнут давать коммерческий эффект.
Может оказаться даже более удобным
приблизить
орбитальные
заводы
к
Луне и ее сырью.
Проф. Дж. К. О’Нейл из Принстон­
ского университета выдвинул еще более
смелые идеи. По его мнению, в кос­
мосе могут быть созданы постоянные
искусственные поселения (ст. 19). Для
этого потребуется выведение в космос
до миллиона тонн лунной породы
ежегодно. Производительность ускори­
теля лишь 10 кг, но он будет запускать
грузы непрерывным потоком, действуя
подобно
трубопроводу,
нацеленному
в точку либрации L2, в которой урав­
новешиваются
воздействия
гравита­
ционных полей Земли и Луны.
Ускоритель, предложенный О’Ней­
лом (он называет его ускорителем
массы), выводит лунную породу в кос­
мос с помощью специального ковша,
снабженного индукционными катушками
и системой магнитной подвески. Ковш

разгоняется по направляющим протя­
женностью 10 км до скорости преодо­
ления притяжения Луны (2400 м/с).
По достижении этой скорости система
магнитной подвески должна перейти
на режим реверса, удерживая ковш
на направляющих. Во время дальней­
шего движения на участке направляю­
щих до 2 км производится точная
регулировка скорости перед открытием
крышки и освобождением груза. На
конечном участке направляющий ковш
тормозится, а порция лунной поро­
ды весом 10 кг выносится в кос­
мос и в точке L2 перехватывается
специальными
кораблями.
Ковш
с
замедлением по вспомогательным на­
правляющим отправляются назад для
повторного использования
(рис.
на
с. 249).
Предложения О’Нейла, по-видимому,
являются наиболее смелыми в планах
освоения ресурсов Луны. Сегодня они
кажутся фантастическими и, вероятно,
относятся к достаточно отдаленному
будущему и никогда не будут реали­
зованы в первоначальном виде. Однако
стоит мысленно представить себе впе­
чатление, которое мог бы произвести
на братьев Райт современный ги­
гантский транспортный самолет «Бо­
инг-747» с межконтинентальной даль­
ностью полета — преемник их кро­
шечного биплана, прежде чем иро­
низировать по поводу проектов, ка­
жущихся фантастическими.

лядя на приведенный ниже рису­
нок, читатель может вообразить
себя жителем космического по­
селения XXII века, возвраща­
ющимся домой после долгого отсутствия.
Здесь живут миллионы людей. Внутри
огромного сооружения, которое создано
с помощью вынесенных в космос про­
мышленных предприятий из материалов,
добытых главным образом на Луне, от­
крываются взору почти земные ланд­
шафты холмов, лугов, озер и рек с де­
ревьями, цветами, посевами, домашними
животными и птицами. Воздух и вода
регенерируются, отходы перерабатыва­
ются. Вся конструкция вращается во­
круг своей оси, и люди живут в условиях
искусственной гравитации.
Что это — научно-фантастические
мечты? Нет, утверждает американский
физик из Принстонского университета
проф. Дж. К. О’Нейл, который уверен,
что создание таких внеземных поселе­
ний станет необходимым и даже важ­
нейшим этапом развития человечества.
Новый всплеск энтузиазма, связанного
с идеей создания космических поселе­
ний, впервые высказанной в 20-х годах
этого столетия К. Э. Циолковским, отно­
сится к 1969 г., т. е. к году первого
прилунения
космического
корабля
«Аполлон», когда О’Нейл задал группе
физиков-первокурсников
простой
на
первый взгляд вопрос: «Пригодны ли
планеты для распространения развитой
цивилизации?» После продолжительных
дебатов вывод был таков — нет! Для
ограниченных сообществ людей пред­
почтительнее создавать самообеспечива­
ющиеся изолированные поселения, вос­
производящие по возможности земные
условия жизни и получающие энергию
от Солнца. Эта идея была выдвинута
в 1974 г. на страницах журнала «Физике
тудей» и на студенческой конференции
в Принстоне, собравшей около 150 участ­
ников. Идея приобрела многих привер­
женцев и получила поддержку известных
ученых, в том числе проф. Ф. Дэйсона и
Б. О’Лири, бывшего астронавта-исследо­
вателя НАСА. Последовали новые публи­
кации, а в 1975 г. состоялся семинар,

Г

248

организованный совместно Эймской ис­
следовательской лабораторией НАСА и
Стэнфордским университетом.
К удивлению причастных к космосу
официальных кругов, которые были обес­
куражены ослаблением интереса к кос­
мосу после высадки на Луну и заверше­
ния программы «Аполлон», интерес
к идее космических поселений распро­
странялся подобно лесному пожару.
О’Нейл и его коллеги получили тысячи
писем со всего мира, авторы которых
в подавляющем большинстве одобряли
и поддерживали это предложение. Идея
создания космических поселений с яв­
ным ее упором на перспективы умень­
шения загрязненности нашей планеты
и использования «чистых» источников
энергии оказалась очень созвучной дви­
жению за охрану окружающей среды,
хотя, по-видимому, лишь немногие из ее
приверженцев в полной мере осознава­
ли огромную сложность связанных с нею
технических проблем.
Основу конструкции космического
поселения, предложенной первоначально
О’Нейлом, составляли два спаренных
длинных цилиндра, вращающихся вокруг

осей в противоположные стороны для
компенсации гироскопического эффекта.
Люди будут жить внутри этих цилиндров,
на стенах которых будет устроен искус­
ственный ландшафт, образующий есте­
ственную растительную среду: траву и
деревья, ручьи и водоемы. Три продоль­
ные «долины» (зоны земли) переме­
жаются по кругу «солярисами» (окна­
ми), и естественный солнечный свет
попадает во внутреннее пространство
с помощью трех прямоугольных зеркал.
Положением зеркал управляет компью­
тер, который регулирует климат и про­
должительность дня. На одном конце
цилиндрического сооружения имеется

Внизу. Внутренний вид космического по­
селения (модель 4) напоминает зем­
ные ландшафты. Так же как и в моде­
ли 3, жилые помещения, сельскохозяй­
ственные угодья и промышленные пред­
приятия будут размещены в соответ­
ствии с требованиями к климату, тем­
пературе, продолжительности дня и гра­
витации. Для освещения предусмотрены
огромные окна.

Космические поселения
Лунный ускоритель массы
Линейный синхронный дви­
гатель ежесекундно раз­
гоняет с ускорением
288 м/с2 пять 10-кило­
граммовых ковшей, гру­
женных лунной породой,
вдоль направляющих с
магнитной подвеской
10-километровой длины.
Поскольку ковш следует по
направляющим, имеющим
кривизну лунной поверхно­
сти, груз оторвется от
него и уйдет в космос,
где будет подобран «пере­
хватчиком». Затем каждый
ковш с замедлением
830 м/с2 проходит трех­
километровый тормозный
участок и вновь возвра­
щается в зону загрузки.

солнечная электростанция с большим па­
раболическим зеркалом, которое фоку­
сирует солнечное излучение на паровой
котел с рабочим веществом, используе­
мым для привода турбогенераторов. На
другом конце устроены причалы для
космопланов.
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ КОСМИЧЕСКИЕ
ПОСЕЛЕНИЯ

Модель 1
Модель 2
Модель 3
Модель 4

ДЛИНА,
км

ДИА­
МЕТР,
км

ЧАСТО­
ТА
ВРАЩЕ­
НИЯ,
об/мин

НАСЕ­
ЛЕНИЕ,
тыс. чел.
(макс.)

1
3,2
10
32

0,2
0,64
2
6,4

2,85
1,67
0,95
0,53

10
200
2000
20 000

В таблице приведены основные ха­
рактеристики четырех моделей косми­
ческих поселений, построенных по прин­
ципу сдвоенных цилиндров. Поселение
модели 1 будет иметь массу около
500 000 т и почти полностью будет изго­
товлено из материалов, добытых с Луны.
На его создание и обживание потребу­
ется около 16 лет. Когда такое опорное

поселение будет полностью оборудовано,
оно послужит базой для строительства
новых сооружений. Разумеется, эти
прогнозы сделаны на основе весьма гру­
бых оценок возможностей космической
индустрии XXI века.
Итак, что же может предложить
инженерная мысль для создания столь
колоссальных сооружений? Для осу­
ществления обсуждаемого проекта по­
требуется строительство на Луне по­
стоянной базы, где около 150 человек
будут добывать и с помощью «ускорителя
массы», или электромагнитной ката­
пульты (ст. 18), запускать в космос при­
мерно миллион тонн материалов в год.
Эти материалы, доставленные во вторую
точку либрации, которая отстоит от Лу­
ны примерно на 80 450 км, должны быть
собраны и отбуксированы космическим
кораблем с электрореактивными дви­
гателями малой тяги на расстояние
примерно 386 160 км к месту строитель­
ства в другой, пятой точке либрации.
Предполагается, что около двух про­
центов необходимых материалов для
Космическое поселение
(модель 1)
Чтобы оценить проблемы,
связанные с идеей созда­
ния космических поселе­
ний, О’Нейл установил кри­
терии для четырех эскиз­
ных моделей таких соору­
жений. Здесь показана мо­
дель 1 в виде двух спа­
ренных вращающихся
цилиндров, способная при­
нять 10 000 человек. На
внутренних стенках уст­
роен ландшафт с дере­
вьями и лугами, воспроиз­
водящий условия, напоми­
нающие земные. Воздух и
вода регенерируются. Ци­
линдры вращаются вокруг
своих продольных осей,
чтобы создать искусствен­
ную силу тяжести, а люди
ходят по внутренним
стенкам. Во многом уст­
ройство модели поселения
подобно космической
«оранжерее», предложен­
ной Циолковским. Поступ­
ление солнечного света
через длинные узкие окна
регулируется подвижными
зеркалами для установле­
ния цикла смены дня и
ночи. Численность насе­
ления всех моделей будет
изменяться в зависимости
от их конструкции. На­
пример, большое поселение
модели 4 (с. 248) могло бы
приютить от 200 000 до
нескольких миллионов че­
ловек.

первого этапа строительства должно по­
ступить с Земли. Основными строитель­
ными материалами, вырабатываемыми
из лунной породы, будут алюминий и
титан — для корпусов конструкции,
кремний — для панелей солнечных бата­
рей, кварц — для стекол. Кроме того,
понадобится наладить производство кис­
лорода для систем жизнеобеспечения и
ракетного топлива. С Земли будут до­
ставляться необходимые элементы —
углерод, азот и водород.
Для изготовления различных кон­
струкций предложено несколько техно­
логических процессов — от плавки или
спекания лунной породы в солнечных
печах до формования требуемых об­
разцов в специальных центрифугах.
Грандиозность инженерных задач пора­
жает воображение.

Стимулы
Допустим, что имеются возможности
создания
колоссальных
космических
сооружений. Какие же доводы могут
послужить политическими и экономиче­
скими стимулами к их осуществлению?
Один из главных аргументов группы
О’Нейла состоит в том, что космические
поселения позволят в значительной
степени избавить Землю от загрязнений
и вредных веществ, выделяющихся при
промышленном производстве. Эти соору­
жения могут стать средством распро­
странения новой промышленной револю­
ции, начатой созданием обычных орби­
тальных станций и основанной на пре­
имуществах использования условий не­
весомости, космического вакуума и вне­
земных ресурсов. В конечном счете
возможен даже доступ к минеральным
богатствам не только Луны, но и неко­
торых астероидов, на одних из которых
можно добывать никель и железо, а на
других — получать углеводороды и воду.
Неограниченное использование сол­
нечной энергии — вот то огромное преи­
мущество, которое космические пред­
приятия будут иметь перед промыш­
ленностью Земли. Эта энергия может
быть использована для выпуска косми­
ческими предприятиями продукции, ко­
торая служила бы людям на Земле. В
первую очередь речь идет о разверты­
вании солнечных электростанций на гео­
стационарной орбите. Вместо дорого­
стоящей доставки строительных мате­
риалов с Земли можно наладить их про­
изводство в космосе из внеземного веще­
ства по той же технологии, которая
использовалась при сооружении самих
космических поселений. Если такие
электростанции будут построены и нач­
нут работать, то потребность в атомных
электростанциях на Земле резко умень­
шится, что позволит в значительной

249

Космические поселения
мере решить проблему захоронения ра­
диоактивных
отходов.
Одновременно
сократится потребление нефти, угля и
природного газа, а это значит, что атмос­
фера Земли станет чище; кроме того,
уменьшится количество тепла, посту­
пающего в атмосферу при сжигании
ископаемого топлива, и тем самым сни­
зится вероятность нежелательных из­
менений климата. Среди других преи­
муществ космических поселений следует
отметить их неподверженность периодам
оледенения и прочим стихийным бед­
ствиям.
Все эти соображения имеют дальний
прицел, причем многие аргументы осно­
ваны на осознанном понимании, что че­
ловечество на Земле ждет сомнительное
будущее. Запасы ископаемого топлива,
ставшие основой развития цивилизации,
близки к истощению, всеобщее призна­
ние получила ядерная энергия, с которой
связывают много надежд, однако как
долго продлится разработка термоядер­
ных реакторов, пока еще неясно.
Какие же оценки по срокам выпол­
нения некоторых из упомянутых планов
дают увлеченные открывающимися пер­
спективами
специалисты?
Отдельные
энтузиасты, например, предсказывают,
что первое космическое поселение будет
сооружено после основания лунной рудо­
добывающей базы в первой четверти
XXI в. Примерно к 2100 г. относят
постройку космических поселений типа
«Остров-2» с быстро развивающейся
технологией, способной обеспечить про­
живание сотен тысяч человек. Для обслу­
живания таких поселений потребуется
около 200 больших космических кораб­
лей многоразового использования, пере­
возящих на околоземную орбиту по
500 человек. Эта впечатляющая тран­
спортная система, действующая в сово­
купности с орбитальными «гостиница­
ми», будет осуществлять примерно 1000
дальних перевозок по 6000 переселенцев
в поселения, размещенные в точках либ­
рации.
Достигнув цели путешествия, люди
останутся здесь на постоянное житель­
ство. Они быстро привыкнут к окру­
жающим условиям выбранного ими ис­
кусственного мира с его собственной
естественной прелестью и, мысленно
возвращаясь на Землю, станут даже на­
ходить оставленные ими места странны­
ми и унылыми. Они несомненно пере­
станут замечать некоторое изменение
силы тяжести при перемещении к оси
их космического дома и привыкнут к
ощущению легкости, с которой можно
будет парить на сооруженном в центре
конструкции «спортодроме» и совершать
плавный полет, прыгая со скал в воды

250

Вверху. Зодчий будущего? Если косми­
ческие поселения когда-нибудь и будут
построены, то во многом благодаря
усилиям физика из Принстонского уни­
верситета, О’Нейла, который вновь про­
будил к ним интерес и стимулировал
изучение возможностей их создания.
раскинувшегося у их подножия искус­
ственного озера. Когда люди обретут
способность строить в небе нечто вроде
«диснеевского мира», вряд ли они станут
делать все свои поселения одинаковыми
по внутренней планировке и устройству.
Одни захотят устроить себе подобие
английской сельской провинции, другие
воспроизведут пейзаж австрийского Ти­
роля, третьи — тропический «рай». И
поскольку поселения находятся в усло­
виях невесомости, можно будет без за­
труднений путешествовать космическим
«автобусом» на экскурсию или даже в
отпуск в другие поселения, совершенно
иные по стилю и устройству, чем при­
вычный облик «родного» космического
дома.

Основные преимущества
Открывая дискуссию на конференции
по колонизации космоса, состоявшейся
10 мая 1974 г. в Принстонском универ­
ситете, О’Нейл подчеркнул следующие
основные
преимущества
космических
поселений:
«Промышленная переработка сырья
и производство товаров будут недороги­
ми, поскольку рабочие кадры будут жить
в условиях комфорта и чистой окружа­
ющей среды, а дорога на работу будет
занимать несколько минут. Электроэнер­
гия будет дешевой, так как источник
ее бесплатный; электростанции, вероят­
но, будут простой конструкции и просты
в эксплуатации, а поскольку электро­
энергия будет передаваться не более

чем на 30 км, то обогрев за счет солнеч­
ной энергии будет безвредным для окру­
жающей среды, полностью контролируе­
мым и почти бесплатным. Кроме того,
при необходимости можно будет поль­
зоваться возможностями технологиче­
ских
процессов
в
невесомости
и
вакууме.
Доставка готовых товаров потреби­
телям будет обходиться дешево, так как
благодаря космическому вакууму и не­
весомости все поселения будут связаны
между собой беспилотными аппаратами,
не имеющими двигателей. По всем этим
экономическим причинам примерно че­
рез столетие промышленное производ­
ство почти полностью исчезнет с Зем­
ли...».
Итак, О’Нейл считает весьма веро­
ятным, что лет через сто значительная
часть человечества сможет жить в кос­
мических поселениях, превратив Землю
в освобожденный от промышленного
производства всемирный парк, который
сможет естественным путем постепенно
оправиться от почти смертельного удара,
нанесенного промышленной революцией.
Вот «главные козыри», благодаря ко­
торым этот план может стать экономи­
чески осуществимым:
1 Модернизация и приспособление
имеющегося оборудования для транспор­
тировки грузов с Земли в пятую точку
либрации с минимальными затратами,
например использование двигателей и
другого
оборудования,
разработанных
для многоразовой транспортной косми­
ческой системы НАСА «Спейс Шаттл».
2 Почти десятикратный выигрыш в
эффективности при местном производ­
стве воды в пятой точке либрации путем
доставки с Земли жидкого водорода и
соединения его с кислородом, извлечен­
ным из содержащих большое количество
окислов пород, добытых на поверхности
Луны.
3 Применение автоматических элек­
тромагнитных
транспортных
систем,
основанное на преимуществах невесо­
мости и отсутствия атмосферы на Луне,
для доставки с ее поверхности не менее
98% материалов, требуемых для строи­
тельства.
4 Строительство последующих более
крупных моделей поселений с исполь­
зованием рабочих кадров, которые раз­
мещаются, отдыхают и восстанавли­
вают силы в уже построенных соору­
жениях, а не на Земле.
Однако, несмотря на первоначально
проявленный оптимизм, создать косми­
ческие поселения рассмотренного О’Ней­
лом типа будет очень непросто. Они бу­
дут чревычайно дорогими и технически
сложными в строительстве и эксплуа-

Космические поселения

Вверху. Сегмент колесообразного кос­
мического
поселения
«Стэнфордский
тор» на конечном этапе сборки. Устрой­
ство поселения внутренним диаметром
137 м видно через узкие продольные
окна. Обратите внимание на сельско­
хозяйственные зоны.

Внизу. Космическое поселение «Стэн­
фордский тор». Над колесообразной кон­
струкцией парит наклонное зеркало,
отражающее свет внутрь сооружения
через окна и жалюзи. Длинный стер­
жень поддерживает производственный
цех космического завода.

тации. Им будет свойствен высокий уро­
вень автоматизации, поэтому любая
серьезная авария может иметь ката­
строфические последствия. Даже эле­
ментарная задача выполнения ремонт­
ных работ снаружи этих вращающихся
гигантов будет сопряжена с большими
трудностями.

Тороидальные поселения
В 1975 г. идеи космических поселе­
ний были детально исследованы два­
дцатью восемью учеными, инженерами,
социологами и экономистами во время
работы летней школы, организованной
совместно НАСА и Стэнфордским уни­
верситетом в Маунтин-Вью (шт. Ка­
лифорния). На этот раз объектом кон­
структорских проработок было колесо­
образное поселение около 1,6 км в диа­
метре, вращающееся вокруг своей цент­
ральной оси для создания искусственной
силы
тяжести.
Предполагается,
что
внутри колеса, или тора, разместятся
10 000 человек со всем необходимым
для жизни, включая магазины, школы,
легкую промышленность и сельскохо­
зяйственное
производство
замкнутого
цикла.
Огромное кольцевое зеркало, паря­
щее над поселением, фокусирует сол­
нечный свет на другом кольцевом зер­
кале, которое в свою очередь отражает
свет в кольцевые прорези окон шириной
30,5 м для освещения сельскохозяй­
ственных помещений. В «ступице ко­
леса» размещаются коммуникационное
оборудование и причалы для прибыва-

ющих космических кораблей и буксиров.
Имеется также прямоугольный радиатор
для сброса в пространство избыточного
тепла. По оси «колеса» вынесено на
стержне высокоавтоматизированное про­
мышленное предприятие по переработке
лунной руды в условиях невесомости с
использованием солнечной энергии.
И в этом варианте поселения пред­
полагается
воспроизведение
условий
жизни, подобных земным. Однако по
проекту атмосфера хотя и должна со­
держать такое же количество кислоро­
да, как на Земле, но азота в ее состав
должно входить немного меньше поло­
вины нормы, так что атмосферное дав­
ление будет примерно вдвое меньше,
чем на Земле на уровне моря. Это по­
зволит свести к минимуму вес конструк­
ции.

Жизненно важной задачей будет за­
щита жителей поселений от космической
радиации. Группа исследователей пред­
лагает путем экранирования понизить
уровень радиации до уровня менее
0,5 бэр/год — стандарта США для граж­
данского населения. Для экранирования
потребуется 10 млн. т материалов, в ка­
честве которых можно использовать от­
ходы переработки руд. Поскольку про­
изводство продовольствия является важ­
нейшей особенностью любого самообес­
печивающегося сообщества, в поселении
должны
практиковаться
интенсивные
методы ведения сельского хозяйства.
Основой его будут зерновые и другие
культуры, которые растут тем быстрее,
чем больше получают света, а в косми­
ческих поселениях посевные площади
могут освещаться солнечным светом
24 ч в сутки.
В заключение выполненного исследо­
вания говорится: «Концентрация угле­
кислого газа и водяного пара в сель­
скохозяйственных зонах может быть
подобрана так, чтобы максимально уско­
рить рост и созревание растений. Для
обеспечения десятитысячного населения
овощами, зерновыми, домашней птицей
и мясо-молочными продуктами по севе­
роамериканским
продовольственным
нормам понадобятся сельскохозяйствен­
ные угодья общей площадью около
450 000 м2. Отходы жизнедеятельности
животных, растений и человека будут
превращаться в чистую воду и удобре­
ния с помощью системы окислительной
очистки сточных вод, подобной самым
совершенным образцам, уже применяе­
мым на Земле. При коротком цикле
регенерации в такую замкнутую систему
жизнеобеспечения потребуется добав­
лять лишь небольшие количества воды
и прочих необходимых веществ».
Другая конструкция, рассмотренная
во время работы летней школы НАСА
и Стэнфордского университете в 1975 г.,
имеет размещенное в центре цилиндри­
ческое сооружение с куполами по крэям
и зеркалами в форме лепестков, которые
постоянно следят за Солнцем, что по­
служило основанием для выбора назва­
ния конструкции — «Подсолнух». В этом
поселении сельскохозяйственные угодья
размещаются во внешнем тороиде, вра­
щающемся в обратную сторону.

Особенности жизни в космиче­
ских поселениях
Какова же все-таки цель создания
космических поселений? Проф. О’Нейл
последовательно проводит мысль о том,
что осуществление новой промышлен­
ной революции в космосе послужит
средством спасения тающих ресурсов

251

Космические поселения
Земли. Жизнь в космическом поселе­
нии вряд ли будет сильно отличаться
от жизни горожан на Земле. Группа
исследователей
уделила
значительное
внимание аспектам социальной, культур­
ной и личной жизни в космическом
поселении. На начальном этапе населе­
ние таких поселений, по-видимому, бу­
дут составлять молодые и энергичные
мужчины и женщины, а детей и пожилых
людей будет немного. Со временем воз­
растной состав населения приблизится
к земному, со значительным числом де­
тей и престарелых.
Хотя космическое поселение будет
иметь высокий уровень автоматизации,
работоспособное население должно бу­
дет трудиться, чтобы поддерживать
нормальную жизнь своего сообщества.
Как и на Земле, жизнь людей будет
делиться на периоды работы и отдыха.
Многие будут приезжать на рабочие
места электрическим транспортом, не
загрязняющим атмосферу; рабочие и
служащие будут доставляться на про­
мышленное предприятие в центральной
части конструкции по галереям, которые
входят в купол тора и пронизывают
«холмы» и «горы». Другие отправятся
в сельскохозяйственные зоны, чтобы вы­
ращивать злаки, на рыбоводческие фер­
мы и прочие места производства про­
довольствия.

Средства связи
Предполагается, что космические по­
селения будут взаимодействовать между
собой, чтобы пользоваться многочислен­
ными
источниками
продовольствия,
энергии и необходимых товаров. Будет
осуществляться регулярный импорт и
экспорт, чтобы поддерживать требуе­
мый экологический баланс и иметь га­
рантии на случаи возможных аварий и
бедствий. Люди, живущие в различных
поселениях, будут связаны между собой
с помощью электронных коммуника­
ционных систем. Всего лишь 1,3 с будут
отделять космических жителей от Земли
по радио- и телевизионным каналам свя­
зи, и кто знает, какими новыми удиви­
тельными достижениями ознаменуется
революция в области микропроцессоров
за время, пока станет возможным такое
космическое строительство. Никто не
будет чувствовать себя оторванным от
искусства и культурной жизни и тем бо­
лее от знаменательных событий в исто­
рии человечества. Каждый космический
житель сможет пользоваться богатства­
ми автоматизированных библиотек —
достаточно лишь обратиться к коммута­
тору и набрать код, чтобы получить
нужную информацию на экране.
Так же, как и на Земле, можно

252

Другие проекты космических по­
селений

Строительные блоки
В качестве строительного
материала для космиче­
ских поселений можно
использовать не только
чистые металлы, но и пред­
варительно отлитые плиты
из лунного материала.
Проект такого поселения
приведен ниже. На этом
рисунке показано, как
плиты связаны между со­
бой предварительно напря­
женными тросами в сило­
вой структуре корпуса. В
центре изображен типич­
ный строительный пустоте­
лый блок, собранный из

плит, изготовленных из
плавленого «лунобетона».
Тросы напряженной об­
вязки опоясывают тороид
и охватывают его сверху
вниз. Слева показаны де­
тали устройства секции
корпуса. Тросы пропущены
в каналах, а места их
крепления видны во внеш­
ней полости секции. Для
приведения тросов в со­
стояние натяжения понадо­
бятся гидравлические дом­
краты. Справа показано,
как соединенные друг с
другом пустотелые блоки
образуют стенку корпуса.

будет выбрать для себя любую из мно­
жества разноообразных программ ново­
стей и спортивных передач с Земли
или других поселений. Важнейшую роль
будет играть голография. С помощью
голографии люди смогут наслаждаться
пьесами Шекспира из театра или теле­
визионной студии на Земле или других
поселениях, а также в записях. Перед
зрителем возникнут «объемные» и «ре­
альные» персонажи — совсем как живые
актеры. По тому же принципу могут
быть устроены музеи и лектории, ко­
торые будут пустыми, пока не включатся
прожектора голографической установки
и не наполнят их трехмерными образами.
С помощью голографического телевиде­
ния могут быть организованы «встречи»
жителей Земли и поселений, хотя их
беседа вследствие временной задержки
сигнала, вероятно, покажется несколько
ненатуральной.

С тех пор как О’Нейл выступил со
своими первыми проектами, проблема
создания больших космических кон­
струкций исследовалась и другими спе­
циалистами. Английский исследователь
д-р Д. Дж. Шеппард, например, предло­
жил технологически несложный метод
получения из лунной породы материала,
подобного бетону, для изготовления
прочных корпусов поселений с улучшен­
ными радиационными характеристика­
ми. Эта технология — противополож­
ность
«аэрокосмическому»
принципу
строительства жилищ с широким приме­
нением легких сплавов, предложенному
в Соединенных Штатах.
Космические поселения совершенно
не похожи на другие сооружения. Их
будет очень трудно проектировать, по­
скольку во многих отношениях наш опыт
и знания окажутся недостаточными.
Поскольку метод экстраполяции очень
часто приводит к ненадежным резуль­
татам проектирования, крайне важно
там, где это возможно, использовать про­
веренную технологию, говорит д-р Шеп­
пард. Опасностей и без того достаточно,
чтобы еще искать приключений с аван­
тюрными идеями, когда в том нет необ­
ходимости.
Что же можно считать «проверен­
ной технологией» применительно к
космическому
поселению
массой
10 000 000 т, рассчитанному на срок
службы не менее ста лет? Металл вряд
ли является подходящим материалом,
так как он не был проверен в конструк­
циях весом более 100 000 т (без «на­
чинки»). Только камень и бетон успешно
применялись для строительства соору­
жений таких же размеров, как и косми­
ческие поселения. Предварительно на­
пряженный бетон является наилучшим
материалом для больших, сверхнадеж­
ных объемов, эксплуатируемых под дав-

Колония муравьев в космосе
Новый эксперимент, имеющий отношение к
будущим космическим поселениям, был вклю­
чен в вузовский проект «Орбита-81», под­
держиваемый фирмой «Радио корпорейшн
оф Америка» в рамках специальной про­
граммы НАСА «Старт». Вдохновленные идея­
ми О’Нейла студенты двух высших школ,
Камденской и Вудро Вильсона г. Кэмдена,
шт. Нью-Джерси, предложили эксперимент,
в котором вместо сообщества людей участвует
колония муравьев.
Для выбора муравьев имеются веские
причины. Во-первых, они имеют прочный
наружный скелет, который позволит им вы­
держать перегрузки во время полета. Они
могут жить в небольших пространствах, и у
них на ногах есть жгутики (маленькие
волосяные отростки), позволяющие им цеп-

ляться за шероховатые поверхности, что
поможет им при полете в космической кап­
суле. Кроме того, у них хорошо развит об­
щественный инстинкт.
НАСА сообщает, что в соответствии с
планом студенческого эксперимента космиче­
ское поселение будет иметь три секции и
содержать несколько тысяч муравьев. Одна
секция капсулы объемом 0,14 м3 будет на­
ходиться в невесомости, а в другой благодаря
вращению будет создана сила тяжести, вдвое
меньшая земной. В третьей секции будут
поддерживаться условия, близкие к невесо­
мости. В течение планируемых семи дней
полета колонии муравьев периодически будут
проводиться кино- и фотосъемки, что позво­
лит проследить их полный жизненный цикл,
включая рождение и смерть.

Космические поселения

Вверху. Модель производственного цеха
космического завода. Здесь лунная по­
рода перерабатывается в алюминий,
титан и стекло. Треугольные «крылья» —
панели солнечных батарей, которые вы­
рабатывают электроэнергию.
лением, когда их масса не ограничена,
как в случае ядерных реакторов... и
космических поселений.
В силу самой природы космических
поселений их масса не является крити­
ческим параметром, так как очень жест­
кие требования предъявляются к защит­
ным свойствам их корпуса. Типичная
«металлическая» конструкция будет бо­
лее чем на 90% состоять из бетона и
только на несколько процентов из ме­
талла, который, собственно, и обеспечи­
вает предварительное напряжение бе­
тона. Рассчитанная на большие давле­
ния оболочка конструкции из предва­
рительно напряженного бетона состоит
из двух элементов — корпуса, нахо­
дящегося под напряжением сжатия, и
сетчатой арматуры из растянутых тро­
сов. При таком строении корпус будет
одновременно выполнять роль силового
жесткого каркаса и экрана от радиации,
обеспечивая экономичность, надежность
и простоту устройства. В предыдущих
проектах предусматривалось использо­
вание трех типов материалов, доставляе­
мых с Луны. В предлагаемой конструк­
ции будет использовано то же самое
количество строительного камня и стек­
ла, но гораздо меньше металла. Эта эко­
номия обусловлена тем, что для усиле­
ния конструкции используются тросы,
которые могут нести почти в шесть раз
большую рабочую нагрузку, чем плоские
элементы металлической арматуры.
При сравнении со «Стэнфордским
тором» оказывается, что по любым дей­
ствующим нормам для больших резер­

вуаров, работающих под давлением,
предварительно напряженная конструк­
ция потребует втрое меньше металла,
чем полностью металлическая. В проекте
предварительно напряженной конструк­
ции предусматривается применение лун­
ной плавленой породы вместо бетона на
водной основе, что повысит надежность
корпуса по меньшей мере в десять раз.
На рисунке (с. 252) показаны сбо­
рочные детали конструкции. Использует­
ся принцип «блочного» строительства,
известный в современной практике соору­
жения больших мостов и платформ для
морской добычи нефти. Технология от­
ливки больших каменных плит пока еще
не известна, но в космических условиях
этот процесс будет более простым, чем
на Земле. Процедура сборки корпуса
начнется с набора «ожерелья» из плит,
которое образует одно кольцо тороида.
Ниткой «ожерелья» станут меридиональ­
ные связующие тросы. Постепенное на­
тягивание этих тросов позволит соеди­
нить плиты в жесткое кольцо, которое
затем будет усилено на стыках клеями
на эпоксидной основе. Сам тороид будет
собран из многих таких колец, стянутых
кольцевыми тросами напряженной об­
вязки. Когда тороид полностью собран,
все тросы находятся в рабочем напря­
женном состоянии.
Во избежание постепенного ухудше­
ния прочности корпуса предусмотрено,
чтобы трубы и каналы не проходили
сквозь переборки, разделяющие полости
в стенах. Эти полости отводятся также
под посевные и промышленные зоны,
которые должны быть устроены так,
чтобы их обслуживание было минималь­
ным.
Поступление света внутрь конструк­
ции может быть обеспечено двумя спо­
собами. Первый из них соответствует
принципу «оконного переплета», при­
мененному в стэнфордском проекте.
Другой вэриант заключается в исполь­
зовании толстых стеклянных плит как
структурных элементов корпуса, что
придает конструкции легкость, проч­
ность и жесткость, а также одновре­
менно обеспечивает радиационное экра­
нирование. Этот вариант, хотя и дороже,
позволяет избежать проблем с устрой­
ством светопроводов в виде сложной
системы экранов и зеркал в обшивке
и открывает возможность создания по­
селений с однородным по структуре и
полностью просвечиваемым корпусом.
Безопасность — это самый главный
вопрос всей проблемы космических по­
селений, говорит в заключение д-р Шеп­
пард. Успехи аэрокосмической техники
сократили частоту чрезвычайных проис­
шествий в коммерческой авиации до

одной катастрофы на миллион часов
полетов, но и этот показатель нельзя
считать удовлетворительным для косми­
ческих поселений, рассчитанных на
миллионы часов. Более подходящим
следует признать принцип безусловной
безопасности, которым руководствуются
при создании корпусов ядерных реак­
торов. Основной строительный материал
для реакторов — предварительно напря­
женный бетон, и поэтому высокая на­
дежность реакторов и космических по­
селений будет определяться следующи­
ми общими для них факторами:
1 В корпусах, находящихся под на­
пряжением сжатия, не развиваются ка­
верны и трещины, в то время как
корпуса, находящиеся под напряжением
растяжения, могут взрываться, подобно
воздушным шарам.
2 Предварительно напряженный бе­
тон имеет высокую надежность благода­
ря большому числу независимых тросов
обвязки.
3 Емкости высокого давления, изго­
товленные из предварительно напряжен­
ного бетона, перед серьезной аварией
дают течь.
4 В ходе сборки возможно прове­
дение испытаний материалов и при
необходимости их замены.
5 Обшивка из камня очень устой­
чива и долговременна, а тросы обвязки
в толще камня хорошо защищены.
6 Напряженный бетон легко ремон­
тировать.
Д-р Шеппард пишет: «При строитель­
стве сооружений из предварительно на­
пряженного бетона объем работ по изго­
товлению элементов конструкций будет
уменьшен благодаря простоте и сокраще­
нию номенклатуры производственных
процессов производства материалов и
выпуска готовых изделий. Трудно срав­
нивать объемы работ по сборке элемен­
тов, однако опыт, накопленный в земных
условиях, показывает, что предваритель­
но напряженные конструкции изготавли­
ваются по более простой технологии,
чем сварные. Проведение периодической
инспекции и профилактических осмот­
ров напряженных конструкций гораздо
легче, поскольку места повреждений
легче локализовать и характер самих
повреждений не так опасен. До сих пор
мы говорили о затратах труда в эконо­
мическом, т. е. безличном, смысле. Надо
полагать, что сами строители отдадут
предпочтение бетону за его экраниру­
ющие свойства — ведь конструкция, хо­
тя бы частично построенная из бетона,
обеспечит полную защиту от радиации,
в то время как обшивка, включающая
металлические части, может даже усу­
губить эту опасность. Хотя затраты тру-

253

Точки либрации
Идеальными для размеще­
ния космических поселе­
ний являются точки
либрации системы Земля —
Луна, в которых центро­
бежные силы уравновеши­
ваются гравитационными
силами, действующими в
этой системе. Точки либ­
рации L4 и L5 предпоч­
тительнее, поскольку они
устойчивы. Точки L1 и L2
могут быть использованы
как пункты стыковки кос­
мических кораблей, обслу­
живающих строительство
поселений. На существова­
ние точек либрации впер­
вые указал французский
астроном Жозеф Луи
Лагранж в 1772 г.

«Станфордский тор»
Колесообразное косми­
ческое поселение заключе­
но в наружный экран, по
форме напоминающий
автопокрышку. Колесо
вращается для создания
искусственной силы тяже­
сти, эквивалентной земной.
Невращающееся зеркало
над поселением отражает
солнечный свет внутрь
строения через сложную
систему экранов и зеркал.
Внизу в 10 км от посе­
ления в невесомости под­
вешен космический завод,
оборудованный солнечной
печью. Сбоку выставлен
невращающийся радиатор,
излучающий избыточное
тепло.

ооружение, предложенное в 1975 г.
группой инженеров Эймской лаборато­
рии НАСА и студентов Стэнфордско­
го университета «Станфордский тор»,
было взято за основу английским инженером
д-ром Д. Дж. Шеппардом при исследова­
нии проблемы строительства космических
конструкций из внеземных материалов. Глав­
ной частью проекта «Станфордский тор»
является колесообразное сооружение, изго­
товленное преимущественно из металла и
вращающееся в неподвижном внешнем кор­
пусе с изготовленным из лунной породы
экраном для защиты от поражающего кос­
мического излучения.
Проект Шеппарда при тех же разме­
рах и проектных параметрах имеет совер­
шенно иные принципы построения и дру­
гое внутреннее устройство. Основным стро­
ительным материалом является «лунобетон»,
полученный путем промышленной перера­
ботки лунной породы.
Тройной сборный корпус, подобный
корабельному с двойным дном, спроекти­
рован так, чтобы обеспечивать требуемую
прочность и герметичность в случае по­
вреждений, а также чтобы свести к мини­
муму утечку атмосферы в нормальных ус­
ловиях. В толще корпуса имеются две по­
лые прослойки шириной 3 м каждая, причем
внутренняя
находится
при
нормальных
атмосферных условиях, а во внешней дав­
ление не поддерживается, чтобы можно
было обнаруживать и заделывать течи. На­
тянутые стальные тросы, пропущенные по
каналам в толще каменных переборок и
обвязывающие всю конструкцию, придают
корпусу жесткость.
На увеличенном изображении одной из
секций корпуса (с. 252) показано простран­
ственное распределение несущего матери­
ала. Утолщенная средняя переборка несет
основную нагрузку и обеспечивает радиаци­
онное экранирование.

С

Строительство космиче­
ского поселения
1 «Перехватчик»
2 Подача расплавленной
лунной породы.
3 Производство тросов
напряженной обвязки.
4 Готовые тросы.
5 Сборка пустотелых
секций корпуса из плит.
6 Вращающийся цех
отливки строительных плит
в условиях невесомости.
7 Загрузка лунной
породы.
8 Солнечная печь.
9 Переработанная
порода.

10 Извлечение железа из
расплавленной породы
и выплавка легированной
стали.
11 Загрузка лигатуры.
12 Буксировка секций
корпуса к шаблону.
13 Приспособление для
сборки секций в «оже­
релье», образующее блоч­
ный сектор тора (не вра­
щается).
14 Подача очередного
«ожерелья» к посадочной
плоскости тороида для
монтажа.
15 Спицы, служащие
оправкой для незавершен­
ного тороида.

До начала работ на Луне
должна быть развернута
горнодобывающая база
для получения сырья,
которое будет отправлять­
ся в космос электромаг­
нитной катапультой, или
«ускорителем массы».
Ускоритель массы непре­
рывным потоком выбрасы­
вает порции дробленой по­
роды, которые затем соби­
раются специальным ко­
раблем — «перехватчиком»
в одной из точек либрации
(L1 или L2). Шихта до­
ставляется на космический
завод для переработки в
пустотелые строительные
блоки и металл.

Космическое поселение
из «лунобетона»
1 Причальный модуль
для космических кораблей
(не вращается).
2 Центральный узел кон­
струкции («ступица»).
3 Узел конструкции, ис­
пользуемый как штабквартира строительства по­
селения (не вращается).
4 Спицы между тором и
«ступицей».
5 Окна с тройным остек­
лением.
6 Жилая эона в форме
автопокрышки.
7 Разрез конструкции,
показывающий внутренний
вид (подробнее показан
внизу слева).
8 Основание для зеркал.
9 Тепловой радиатор (не
вращается).
10 Устройство тройного
остекления окон главной
жилой эоны в разрезе.
11 Зеркальное устрой­
ство для солнечного осве­
щения сельскохозяйствен­
ных зон.
12 Окна для внутреннего
освещения поселения.
13 Пустотелые строитель­
ные блоки с проходящими
в каналах натянутыми тро­
сами обвязки конструкции
(с. 252).
14 Оборудование во
внутренней секции стен.
19 Балконы, с которых
открывается вид на озера
с рыбой и сады с дере­
вьями, цветами, птицами.

16 Главная четырехэтаж­
ная жилая зона с кафе
и магазинами на первом
этаже.
17 Аварийные убежища.
18 Промышленная зона.
19 Основные коммуни­
кации.
20 Склады.
21 Оборудование для
систем управления, а так­
же муниципальных, ком­
мерческих и научных нужд
во внутренней полости
корпуса.
22 Искусственное осве­
щение.
23 Веерные своды.
24 Крыша, расположенная
на высоте 113 м от «зем­
ли», ограничивает искус­
ственную среду поселения,
лишенную загрязнений,
воздух в которой очищает­
ся и восполняется живыми
растениями.
29 Сельскохозяйственная
зона.
В основу этого проекта
положен принцип «Стен­
фордского тора» с тем от­
личием, что главным строи­
тельным материалом явля­
ется плавленная лунная
порода — «лунобетон», а
не металл. Собранное ко­
лесообразное поселение
удовлетворяет как требова­
нию создания в целом вра­
щающейся конструкции,
так и требованию эффек­
тивной радиационной
защиты.

Космические поселения
да являются наименее определяющим
фактором, стоит отметить, что строи­
тельство сооружений из напряженного
бетона вряд ли потребует больше рабо­
чей силы, чем строительство сооруже­
ний из металла».
Более того, сооружения из бетона
будут служить гораздо дольше, чем
сооружения из сплавов или стали. При
необходимости проведения восстанови­
тельных работ толстостенный бетонный
корпус, по-видимому, можно заделать
изнутри, в то время как металлическая
обшивка более доступна для ремонта
в опасных условиях с внешней ее сто­
роны.
Шеппард продолжает: «Внутренние
узлы и детали могут быть легко при­
креплены к корпусу из бетона болтовыми
соединениями, поскольку поверхностный
слой не влияет на прочность конструкции
в целом. Сопоставьте это с теми про­
блемами, которые возникают, когда надо
что-либо приварить к сильно напряжен­
ной стальной конструкции. Вдобавок
представьте себе полного энтузиазма
космического умельца, который просвер­
ливает насквозь тонкую металлическую
оболочку в попытке навесить книжные
полки. Бетон гораздо более надежный

материал просто потому, что он толще
и устойчивее к большинству воздей­
ствий... Чисто психологически можно
найти много доводов в пользу камен­
ной твердыни толщиной в 1,6 м под но­
гами!
В любых конструкциях, сооружае­
мых в точках либрации из доставляемого
с Луны материала, будут применяться
как выплавляемый из него металл, так и
образующиеся при этом шлаки... вопре­
ки традиционному мнению, что спутники
и космические электростанции непре­
менно должны быть ажурными метал­
лическими сооружениями».

Советские эксперименты

и холодильником, душ и туалет, комнату
отдыха, маленькую библиотеку, радио и те­
левизор. Они могли видеть друг друга через
большие окна и переговариваться по теле­
фону. В 1978 г. советские ученые опублико­
вали описание наземного космического кораб-

В 1926 г. К. Э. Циолковский выступил с об­
суждением вопроса о размещении крупных
поселений вокруг Земли и даже предложил
проект вращающейся конструкции такого
поселения, в котором могли расти деревья
и растения.
В течение нескольких лет советские
ученые работали над созданием искусствен­
ной среды обитания, подобной земной, где на­
ходящиеся в космосе люди могли бы жить
продолжительное время. В этих экспери­
ментах на Земле в изолированном помещении
с помощью производящих кислород растений
поддерживался
пригодный
для
дыхания
воздух. Растения выращивались гидропон­
ным методом, т. е. в воде с растворенными
в ней питательными веществами при искус­
ственном освещении. Два испытателя жили
в таком изоляторе 4 мес, выращивая пшеницу
и овощи. Воды, получаемой путем конден­
сации из атмосферы, хватало для удовлетво­
рения личных нужд, а вместе с обработан­
ными сточными водами — и для водоснаб­
жения растений, выращиваемых в искус­
ственной почве или в пластмассовой пленке.
Урожай состоял из овощей, клубневых
и хлореллы (для производства кислорода и
водоочистки). Зерно, собранное с «гидро­
понной пашни», перемалывалось и исполь­
зовалось для выпечки. Но система не была
полностью замкнутой: нехватку животного
протеина и жира приходилось покрывать за
счет консервированных продуктов. Каждый
исследователь имел кухню с электроплитой

256

«Космический остров» Деметры
Д-р Фрэнк Д. Гесс из фирмы «Аэроспейс корпорейшн» разработал другую
возможную
альтернативу,
предложив
концепцию «Космического острова» Де­
метры. Исходя из основного требова­
ния обеспечения наиболее благоприят­
ных условий для космического сельского
хозяйства и других жизненно важных
функций, в том числе космического
производства, он предложил идею уст­
ройства космического поселения, кото­
рая логичным и естественным образом
соответствует исходному предположе­

Космическая станция Ци­
олковского
Его предложение порази­
тельно предвосхитило со­
временные принципы
устройства космических
поселений. Циолковский
предложил вращающееся
сооружение, в котором со­
здается искусственная
гравитация, и предусмо­
трел размещение про­

изводящих кислород расте­
ний на внутренних стен­
ках «космической оранже­
реи». На рисунке также
показаны стеклянные окна
(слева), кольцевое ла­
бораторное помещение во­
круг зоны с растительно­
стью, тоннели сообщения с
отсеком команды и шлюзо­
вая камера со стыковоч­
ным устройством (справа).

нию о нарастании объема производимого
продовольствия, регенерируемых отхо­
дов и атмосферы.
Чтобы ограничить количество мате­
риалов, требуемых для строительства,
и сохранить объем атмосферных газов
внутри границ поселения, на начальном
этапе его существования поселение
имеет форму тонкого тороида, заклю­
ченного в цилиндр с плоскими крышами
на торцах. Веретенообразное тело в цент­
ре цилиндра образует производствен­
ную зону в невесомости. Свободно па­
рящие зеркала, размещенные вне посе­
ления на расстоянии около 3 км, отра­
жают солнечный свет для освещения и
производства энергии с помощью фото­
электрических преобразователей. Торо­
ид внутри цилиндра является жилой и
сельскохозяйственной зоной. Первона­
чально размер его сечения составит
всего 50 м, что позволит обойтись срав­
нительно небольшим объемом атмосфер­
ного воздуха, в состав которого входит
доставляемый с Земли азот или заменя­
ющий его газ. (Надежда отыскать до­
статочные источники азота на Луне или
астероидах очень мала, хотя со време­
нем Юпитер или его луны, быть может,
станут источниками азота в виде аммиа-

ля, в котором трое добровольцев жили в те­
чение года. Они дышали производимым
растениями кислородом и выращивали про­
довольственные культуры в искусственной
почве из ионитных смол, насыщенных пи­
тательными веществами. Основу этой поч­
вы составляли полимеры, образующие нечто
подобное химической губке. Питательный
раствор проходил через всю массу ионитной
почвы, которая сама отбирала все минераль­
ные вещества, необходимые растениям, в
нужных для питания корней количествах.
Образцы ионитной почвы испытывались
в космосе на борту станции «Салют-4» и
продолжали удовлетворительно «работать» по
возвращении. После съема нескольких уро­
жаев их свойства восстанавливались путем
обработки растворенными в воде специаль­
ными таблетками. Однако применение песко­
образного ионитного субстрата в условиях
невесомости на реальных космических кораб­
лях связано с определенными трудностями,
поэтому были разработаны новые пенообраз­
ные и нитевидные ионитные материалы в
виде толстой розовой или светло-коричневой
ткани, которая не будет крошиться в неве­
сомости. Чтобы растения нормально развива­
лись, в инертный наполнитель, песок или
древесные опилки достаточно добавить 20—
30% ионитов.
Такого рода техника, видимо, найдет
большое применение в крупных космических
поселениях,
которые
предлагает
проф.
О’Нейл, причем в качестве песка можно
будет применять лунную почву.

Космические поселения
ка.) Тор устроен так, что его внутренний
объем можно изменять; когда количе­
ство имеющегося азота возрастет, «кры­
шу» можно будет поднять, чтобы увели­
чить жизненное пространство.
Другое новшество предложения д-ра
Гесса заключается в методе формирова­
ния силовой основы конструкции. Он
предлагает каркас из алюминия, который
перекрывается тросами из непрозрачно­
го стекловолокна, изготовленными из
лунной реголитовой породы вытягивани­
ем стеклянных нитей и свиванием их
в тросы. На алюминиевый каркас как на
оправу с натягом наматываются стек­
лянные тросы перекрещенными слоями,
пока толщина обмотки не достигнет 2 м.
Когда поселение вместе с экранами
вращается со скоростью 1,25 об/мин,
этот слой лунного стекла, охватыва­
ющий алюминиевый корпус, служит од­
новременно и элементом конструкции,
поддерживающим алюминиевый каркас,
и радиационной защитой. Крыша «над
головой» в тороидальной жилой и
сельскохозяйственной
зонах
изготов­
лена из прозрачных стеклянных пане­
лей.

Социальный аспект
Новизна идеи заселения космоса
заключается не только в овладении не­
обходимой
техникой.
Привлекатель­
ность доводов в пользу космических
поселений в значительной мере происте­
кает из новых возможностей, которые
они открывают для технического про­
гресса, не разрушающего тонкого эко­
логического равновесия на Земле в отли-

Вверху. Общий вид космического по­
селения на 10000 человек, предложен­
ного Эймским исследовательским цент­
ром НАСА в 1976 г. Поселение защи­
щено от космического излучения невращающимся экраном, изготовленным
из отходов переработки лунной породы.

чие от предыдущей промышленной ре­
волюции. Что действительно захваты­
вает воображение, так это мысль о том,
что космические поселения предоставят
шанс выработать новые общественные
структуры, основанные на принципах

истинной взаимозависимости и заботы
о сохранении ресурсов и экологии.
Можно предположить, что люди раз­
личных культурных традиций и даже
различных религиозных принадлежно­
стей смогут поселиться в разных косми­
ческих поселениях и построить свою
судьбу по собственному усмотрению,—
но этот путь не изменит человеческой
природы и в конце концов может при­
вести к конфликтам.
Это, однако, оборотная сторона ме­
дали. Как отметила группа исследо­
вателей летней школы 1975 г., многие
люди с тоской смотрят в будущее
вследствие ограниченности продоволь­
ственных и энергетических ресурсов.
Если человечество станет упорствовать
в своем стремлении остаться на Земле,
единственным решением проблемы бу­
дут, видимо, принудительные политиче­
ские меры по распределению ресурсов,
недостаточных для удовлетворения ми­
ровых потребностей. Это неизбежно
посеет семена раздора.
Устройство общественного порядка в
космическом поселении может стать
трудным делом. Разве нет опасности,
что люди вывезут с собой груз всех
старых догм и дух соперничества? Если
же люди попытаются избежать такой
опасности путем персонального отбора,
то не заслужат ли они обвинения в
элитизме?
Чтобы такие проекты стали действи­
тельно международными, узы, порож­
денные установившимся политическим
порядком на Земле, должны отойти на
второй план во имя общего блага.

еловеку вполне по силам, если
он того захочет, стать хозяином
Солнечной
системы,
простира­
ющейся до Плутона и даже за
пределы его орбиты. Освоение новых
территорий, добыча полезных ископае­
мых, торговля, связь и другие виды че­
ловеческой деятельности будут разви­
ваться примерно так же, как сейчас на
Земле.
Регулярные космические трассы про­
лягут между всеми главными косми­
ческими портами, и возможно, что
поверхности таких планет, как Марс или
даже негостеприимная Венера, превра­
тятся в комфортабельное место прожи­
вания людей. Все это становится воз­
можным благодаря изобретению и соз­
данию ракет. Человечество вступает в
новую эру распространения нашей ци­
вилизации.
Такая империя будет воистину ог­
ромной по сравнению с тем, чем когдалибо приходилось владеть человеку, и все
же по сравнению с размерами Галактики,
в которой нашей Солнце — всего лишь
рядовая звезда среди сотен миллиардов
других звезд, освоенный мир будет лишь
незначительной частью мирового про­
странства, подобной капле в море. Итак,
захочет ли человечество, вернее, сможет
ли оно распространить свое влияние до
отдаленных звезд Галактики? Какие ви­
ды на будущее человечества открывает
перспектива освоения не только межпла­
нетного, но и межзвездного простран­
ства? Какие понадобятся средства пе­
редвижения и механизмы и как они по­
могут человечеству еще дальше расши­
рить свои владения?

Ч

Необозримые пространства
Как только Человек поглубже загля­
нул в просторы Вселенной, стало оче­
видным, что принятые на Земле меры
измерения расстояний непригодны, ког­
да речь заходит о звездах. Вряд ли мы
можем представить себе, что такое
150 миллионов километров, которыми
измеряется расстояние до Солнца. На­
пример, чтобы проехать такой путь, если
бы это было возможно, пришлось бы до­

258

вести до полного износа более 1000 авто­
мобилей. Никто еще не преодолевал
подобных расстояний (если, конечно, не
принимать во внимание собственное дви­
жение Земли). С другой стороны, косми­
ческие аппараты уже покрыли вдеся­
теро большие расстояния в исследова­
тельских полетах во внешние части Сол­
нечной системы.
При рассмотрении явлений в преде­
лах Солнечной системы в повседневной
практике
используется
особая
мера
длины — астрономическая единица (ча­
сто для краткости обозначаемая а. е.),
равная расстоянию от Земли до Солнца
и имеющая величину 149 500 000 км.
Все планеты отстоят от Солнца на рас­
стояниях не более 40 а. е., которые
могут показаться обманчиво малыми.
Однако если осознать, что это не­
большое число на самом деле очень
велико по обычным меркам, то сколь же
огромна
умопомрачительная
величина
271 800 а. е.! До звезды Альфа Центав­
ра в четверть миллиона раз дальше,
чем до Солнца. Свет, который испускает
эта звезда и который распространяется
в вакууме со скоростью 300 000 км/с,
достигает Земли за 4'/3 года, а ведь это
ближайшая звездная соседка Земли!
Для исчисления межзвездных рас­
стояний приходится ввести еще одну
единицу измерения. Такой единицей
служит световой год, который на самом
деле — не мера времени, а расстояние,
проходимое светом за один год. Таким
образом, десять световых лет эквива­
лентны примерно 633 000 а. е., или
95 000 000 000 000 км.
Наша Галактика, часто называемая
Млечным Путем, имеет сплюснутую
дискообразную форму и содержит бо­
лее 100 000 миллионов звезд. Она про­
стирается приблизительно на 100 000
световых лет. Всю Галактику целиком
увидеть невозможно, но о ее строении
можно судить по радио и оптическим
исследованиям астрономов, а также по
наблюдениям за другими, подобными ей
галактиками на небесной сфере, напри­
мер туманностью Андромеды. Солнце
находится на расстоянии 27 000 свето-

Вверху. Многие миллионы галактик во
Вселенной имеют спиральную струк­
туру, подобную структуре галактики
NGC 6946, фотоснимок которой полу­
чен в Морской обсерватории США.
Сможет ли когда-либо Человек по­
строить космический корабль, способ­
ный преодолеть огромные расстояния,
отделяющие нас от ближайших звезд?
вых лет от центра Галактики, т. е. при­
мерно на полпути до ее границы. Оно
относится к группе сравнительно моло­
дых звезд, к так называемому звездному
населению I типа, которые еще находят­
ся на раннем этапе активного «выгорания
водорода». Большинство звезд в галак­
тическом диске, который имеет спи­
ральные рукава (так хорошо видимые
на многих фотоснимках галактик), отно­
сится к этому типу. Некоторые звезды,

Звездолеты
относящиеся к звездному населению
II типа, старше и находятся преимуще­
ственно в ядрах галактик. Запасы водо­
рода в этих звездах истощаются, и они
постепенно стареют.
Некоторые малые звезды, однако,
будут продолжать гореть многие тысячи
миллионов лет, устойчиво поддерживая
свое слабое свечение, когда Солнце уже
погаснет. В той области Галактики,
где находится Солнце, звезды отстоят
друг от друга на расстоянии около пяти

световых лет, но в области ядра Галак­
тики расстояние между ними составляет
всего лишь доли светового года. Астро­
номы и астрофизики не знают, какие
условия господствуют в центре Галак­
тики, за исключением того, что они, повидимому, вряд ли подходящи для че­
ловека.
Некоторые
ученые-космологи
считают теперь, что там может нахо­
диться гигантская «черная дыра», погло­
щающая близлежащие звезды. Пред­
ставления такого рода приходится при­
влекать, чтобы объяснить чрезвычайно
драматические события, наблюдаемые в
некоторых отдаленных галактиках.
Таково ближайшее по космическим
масштабам окружение Солнца, но даже
и оно — лишь малая частица обозримой
Вселенной, имеющей в радиусе, как по­
лагают, около 15 000 миллионов свето­
вых лет и содержащей, возможно, до

10 000 000 миллионов галактик, подоб­
ных Млечному Пути. Короче, размеры
Вселенной не укладываются в рамки на­
шего воображения. Существуют масшта­
бы, с которыми ее можно сравнивать, но
эти масштабы сами по себе слишком ве­
лики, чтобы их можно было себе предста­
вить. Итак, именно в этом состоит основ­
ная проблема межзвездных полетов. Как
сумеет преодолеть подобные расстояния
человек и как он выдержит такое
продолжительное путешествие?

Через тернии к звездам
Представим себе Солнечную систему
через одно или два столетия. Каллисто,
столица
Юпитерианской
федерации
спутников и крупных астероидов, явля­
ется центром новой цивилизации. На его
орбите близится к завершению сборка
странного сооружения из топливных ба­
ков, решетчатых конструкций, ядерных
источников энергии и двух крупнейших
и мощнейших из всех когда-либо создан­
ных человеком ракетных двигателей.
Космический корабль должен быть за­
правлен ядерным топливом, добытым из
атмосферы Юпитера,— дейтерием, ред­
ким изотопом водорода, и гелием-3, еще
более редким изотопом, который обна­
ружен только во внешних частях Сол­
нечной системы.
Возможности обычной ракетной тех­
ники, которая была столь полезна чело­

веку при освоении Солнечной системы,
использованы до предела. Для соверше­
ния рывка к ближайшим звездам нужны
корабли особого типа, так называемого
типа «Дедал», которые являются беспи­
лотными аппаратами. Разумеется, их на­
до рассматривать «только как роботы»,
хотя они имеют массу органов «чувств»,
неутомимы, так как получают энергию
от ядерной энергоустановки, по «ум­
ственным» способностям превосходят
все лучшие вычислительные машины
XX столетия и с помощью микровол­
новых линий связи управляют десятком
тонн совершеннейшего самопрограмми­
рующегося и способного принимать не­
зависимые решения оборудования, так
что (умей они говорить) они, вероятно,
ни в чем не уступали бы человеку.
Экспедиция на кораблях этого типа
проходит следующим образом. В первые
несколько лет полета, пока корабль не
наберет скорости, составляющей 10—
20% скорости света, работают двигатели
корабля, а затем в течение нескольких
десятилетий он будет двигаться к месту
назначения по инерции. Во время полета
находящиеся на борту роботы и другая
научная аппаратура будут постоянно
функционировать, собирая фундамен­
тальные данные о Галактике и Вселен­
ной, такие, как количество и состав меж­
звездного вещества, величина галакти­
ческого магнитного поля, расстояние до
отдаленных звезд галактик.
Целью полета будут относительно
близкие звезды, находящиеся на рас­
стоянии в пределах десяти световых
лет. По достижении цели первые звезд­
ные корабли не смогут погасить свою
колоссальную скорость. Их двигатели
не справятся с этой задачей. Вместо
этого с кораблей будут запущены иссле­
довательские приборы во все концы об­
ширного пространства, подобного целой
Солнечной системе, чтобы каждый из
них, достигнув цели, произвел измере­
ния и получил полную картину по всем
возможным параметрам. Вся эта ин­
формация будет передана по радио на
огромный приемный комплекс в Сол­
нечной системе. Космический корабль
и посланные им роботы — «камикадзе»
продолжат свой полет и в конце концов,
лишившись электроэнергии и управле­
ния, канут в глубинах Галактики, но
человечество впервые сможет увидеть
вблизи мир другой звезды.
Все это очень напоминает научную
фантастику, однако изложенные здесь
общие представления основаны на за­
ключениях уже выполненного весьма
детального исследования возможности
межзвездного полета. Исследование —
проект «Дедал» было названо так в честь

259

ервая в мире инженерная прора­
ботка беспилотного космического ко­
рабля для исследования одной из
ближайших звезд была выполнена
рабочей группой Британского межпланет­
ного общества в период 1973—1977 гг. Цель
полета — достижение звезды Барнарда, от­
стоящей от Земли на расстоянии 6 свето­
вых лет. Участники рабочей группы убеди­
лись, что разработка, основанная на экст­
раполяции развития техники на начало XXI
столетия, может служить лишь первым
приближением к решению проблемы меж­
звездного перелета. Результаты выполнен­
ной проработки говорят о том, что это бу­
дет грандиозная задача, для решения кото­
рой потребуется настолько большой косми­
ческий корабль, что по сравнению с ним
ракета «Сатурн-5», доставившая человека
на Луну, покажется карликом. Звездолет
«Дедал», по современным представлениям,
должен иметь массу ~54 ООО т, т. е. пример­
но в 20 раз больше, чем ракета «Сатурн-5»,
и нести 450 т полностью автоматизирован­
ного полезного груза. Из-за слишком боль­
шого времени прохождения радиокоманд
между Землей и звездолетом управлять им
и осуществлять все необходимые действия
в исследовательской фазе полета должен
«электронный мозг» — электронная вычис­
лительная машина.
За несколько лет до встречи со звез­
дой Барнарда к ее планете, или луне, или к
самой звезде будет послано 18 космических
зондов, которые будут передавать резуль­
таты исследований центральной ЭВМ звез­
долета.
Наиболее детально проработана кон­
цепция ядерного пульсирующего ракетного
двигателя,
основанная
на
исследованиях
управляемого термоядерного синтеза. Элек­
тронный пучок инициирует в двигателе ре­
акцию синтеза дейтерия и гелия-3. По­
скольку гелий-3 является редко встреча­
ющимся изотопом гелия, то на начальном
этапе
работы
возникнут
определенные
трудности.

П

Двигатель звездолета
«Дедал»
1 Пушка для инжекции
сферических объемов ядер­
ного топлива.
2 Сверхпроводящие ка­
тушки магнитного поля
(4 шт.).
3 Генераторы пучков
электронов.

4 Плазменная струя на
выходе двигателя.
5 Магнитное поле.
6 Катушки отбора энергии.
7 Объем замороженного
топлива сферической
формы.
8 Ядерный взрыв.
9 Камера, внутри которой
происходит реакция.

Характеристики корабля
«Дедал» были выбраны в
соответствии с принятым
в начале исследования ре­
шением, что полет к звезде
Барнарда (расстояние до
которой менее 6 световых
лет) должен быть осуще­
ствлен за время жизни лю­
дей, принимавших участие
в разработке этого проекта,
т. е. примерно за 50 лет.
Это означало, что двига­

тель корабля «Дедал» дол­
жен обеспечить скорость
движения 38 600 км/с.
После всестороннего ана­
лиза возможных методов
создания тяги был сделан
вывод, что наилучшим ва­
риантом является пуль­
сирующий ядерный двига­
тель. Принцип действия та
кого двигателя основан на
идее установки для управ­
ляемого термоядерного
синтеза, в которой сфери-

ческие объемы дейтерия и
гелия-3
инжектируются
в центр магнитной ловуш­
ки. Когда сферический
объем достигнет заданной
точки, в него одновремен­
но выстреливают несколько
мощных электронных пуч­
ков. Частота повторения
взрывов 250 Гц. На рисунке
показана
принципиальная
схема двигателя, который
может быть создан в
XXI в.

1

Зонды для исследования
планет
1 Защитный экран от эро­
зии.
2 Энергоустановка.
3 Радиационная защита.
4 Отсек аппаратуры
связи.
5 Отсек с оптическими
приборами.
6 Бортовая ЭВМ и при­
боры управления.
7 Отсек с вспомогатель­
ными зондами.
8 Ионные двигатели.

Такие зонды должны
запускаться с корабля
«Дедал» за 1,2 и 7,2 года
до встречи со звездой
Барнарда. Они пред­
назначены для исследова­
ния обширных областей
звездной системы, включая
некоторые планеты и луны.
Типичный большой зонд
массой 10 т имеет форму
узкого усеченного конуса
длиной 20 м, обеспечива­
ющую удобную укладку по­
лезного груза. Малые
межзвездные зонды за­
пускаются с помощью

роботов- «смотрителей».
Их задача — исследовать
потоки заряженных и ней­
тральных частиц, а также
волны и поля в космиче­
ском пространстве.
Звездолет «Дедал»
1 Защитный экран от
эрозии.
2 Отсек полезного груза.
3 Бак с жидким водо­
родом.
4 Двигатели малой тяги.
5 Топливные баки второй
ступени.
6 Топливный бак двига­
телей маневрирования.
7 Реакторы вспомога­
тельных энергоустановок.
8 Параболический
отражатель второй сту­
пени.
9 Несущая конструкция.
10 Топливные баки первой
ступени.
11 Бак с жидким водо­
родом.
12 Основная несущая
конструкция.
13 Инжектор ядерного
топлива.
14 «Камера сгорания»
первой ступени.
15 Контур индуктивности.
16 Электронные пушки.
17 Сверхпроводящая
катушка (1 из 4).
18 Параболический отра­
жатель первой ступени.
19 Сферические объемы
замороженного ядерного
топлива.
20 Электронные пушки.
21 «Камера сгорания»
второй ступени.
22 Инжектор ядерного
топлива второй ступени.
23 Роботы-«смотрители».
24 Отсек аппаратуры
связи.

25 Телескопы.
26 Вспомогательные
космические зонды.
Звездолет «Дедал» имеет
двухступенчатую схему.
Двигатели размещаются
в хвостовой части, а боль­
шие топливные баки — по
периферии конструкции в
связи с необходимостью их
отстыковки и сброса в по­
лете. Между баками нахо­
дится служебное оборудо­
вание космического аппа­
рата, включая узлы вспомо­
гательной энергоустановки
и топливо. Отсек полезного
груза, расположенный за
головным защитным экра­
ном, имеет палубы, где
размещаются зонды, за­
пускаемые с корабля, те­
лескопы, роботы-«смотри­
тели» и электронно-вычис­
лительные машины. Глав­
ный вычислительный
комплекс, навигационный,
осуществляет управление
всем кораблем, контроли­
рует проведение научных
наблюдений и даже произ­
водит текущий ремонт с
помощью телеуправляемых
роботов- «смотрителей». Он
также дает команды на за­
пуск вспомогательных
зондов, которые передают
научные данные для ана­
лиза на борту. Вся собран­
ная кораблем информа­
ция кодируется главным
вычислительным комплек-

Роботы- «смотрители»
1 Антенна радиолокатора.
2 Автоматические мани­
пуляторы.
3 Двигательная установка
и топливо.
4 «Опорная рука».
5 Система управления
положением в простран­
стве.
6 Отсек с ЭВМ.

сом, и обработанные ре­
зультаты, видеозаписи,
данные об исследуемой
звезде, планетах и лунах,
магнитных полях, ра­
диационных поясах и т. п.
передаются на Землю.
Сборка звездолета должна
производиться в космосе,
вероятно в районе Юпите­
ра, из-за особых требова­
ний к производству ядер­
ного топлива, включающего
гелий-3. При высокой ско­
рости, с которой движется
корабль (в конце активно­
го участка 12—13% ско­
рости света), серьезнейшей
проблемой будет эрозия
конструкции вследствие
столкновений в полете с
частицами космической
пыли. Поэтому на корабле
устанавливается защитный
противоэрозионный
экран из бериллия, при­
крывающий двигатель вто­
рой ступени. Выполненное
Британским межпланетным
обществом исследование
показало, что человечеству
предстоит пройти долгий
путь, прежде чем звездо­
леты перестанут быть
фантастикой. Крайне
необходима разработка но­
вых принципов создания
реактивной тяга в космосе,
таких, как теоретически
обоснованная возможность
движения вследствие анни­
гиляции вещества и анти­
вещества.

Автоматические роботы«смотрители», система
управления которыми
способна принимать
самостоятельные решения,
предназначены для обслу­
живания и запуска зондов,
а также облета вокруг ос­
новного аппарата для уста­
новления и устранения
утечек и других неисправ­
ностей узлов и систем.

Звездолеты
знаменитого греческого мастера, кото­
рый изготовил крылья себе и своему
сыну Икару, чтобы совершить побег
с острова Крит, спасаясь от гнева
царя Миноса.
Главной целью этого исследования,
в котором участвовали ученые и инже­
неры Британского межпланетного об­
щества, было определение инженерных
возможностей осуществления межзвезд­
ного полета на основе экстраполяции
уровня техники не более чем на бли­
жайшие 50 лет. Двигательная установка
корабля должна быть реактивной, но
нового типа, имеющей сходство с пер­
спективным ракетным двигателем для
космического аппарата, который лет
пятнадцать назад разрабатывался спе­
циалистами фирмы «Дженерал атомик»
в США под кодовым названием «Орион».
Принцип действия этой ракеты состоял
в использовании импульсных ядерных
взрывов, которые производились в ниж­
ней части аппарата, так что он буквально
отбрасывался взрывом вперед в направ­
лении полета. Проектом «Орион» преду­
сматривалось, что мощные взрывы (эк­
вивалентные по мощности взрывам ты­
сяч тонн тринитротолуола) будут повто­
ряться с частотой от одного взрыва в
10 с (1/10 Гц) до одного взрыва в 1 с
(1 Гц). Импульс тяги будет восприни­
маться массивной плитой, прикреплен­
ной к аппарату с помощью амортизато­
ров. Таким способом удастся создать
относительно приемлемые условия для
экипажа корабля. Корабль «Орион»
предназначался для осуществления меж­
планетных полетов, поэтому производи­
мые его двигательной установкой взры­
вы должны были быть ограниченной
мощности. К моменту завершения раз­
работки проекта «Дедал» в принятые
основные технические решения могли
быть внесены два изменения — одно,
связанное со способом инициирования
взрывов, другое — с использованием
топлива. С учетом этих изменений дви­
гатель звездолета «Дедал» стал бы до­
статочно мощным для доставки корабля
к звезде.
В настоящее время известны два спо­
соба выделения энергии, запасенной в
материи. Один из них — расщепление
атомов тяжелых элементов, таких, как
уран, плутоний или торий. Полная мас­
са образовавшихся осколков оказывает­
ся меньше массы атома исходного эле­
мента, и вследствие дефекта массы вы­
деляется энергия. В другом способе,
наоборот, пара атомов очень легких
элементов — водорода, гелия, бора и
других объединяется в новый атом с
массой, большей массы каждого из ис­
ходных элементов. Однако масса нового
атома меньше суммарной массы исход­

262

ных атомов, и опять вследствие дефекта
массы выделяется энергия. Это процесс
ядерного синтеза.
Процесс расщепления атомов техниче­
ски реализовать проще. Чтобы он на­
чался, необходимо лишь достаточное
количество топлива (так называемая
«критическая масса»). Такой процесс,
на котором основан принцип действия
атомной бомбы и реакторов атомных
электростанций, предполагалось исполь­
зовать в проекте «Орион». Однако из
одинакового количества топлива в про­
цессе ядерного синтеза выделяется боль­
ше энергии, чем при расщеплении атом­
ного ядра, поэтому процесс ядерного
синтеза больше подходит для космиче­
ских полетов. К сожалению, несмотря
на усилия тысяч ученых в течение де­
сятков лет, единственным действующим
устройством, в котором используется
энергия, высвобождаемая при ядерном
синтезе, является водородная бомба.
Но в бомбе процесс ядерного синтеза
протекает неуправляемо. Чтобы осуще­
ствить этот процесс, необходимо нагреть
топливо до температуры в сотни мил­
лионов градусов, так чтобы атомы стал­
кивались друг с другом, имея достаточ­
ную энергию для начала реакции син­
теза. До недавнего времени был из-

Вверху. Снимок Каллисто, одного из
самых больших спутников Юпитера,
сделанный с борта космического аппа­
рата «Вояджер-1». В проекте «Дедал»
рассматривается возможность создания
на орбите Каллисто космического ап­
парата, который будет извлекать ком­
поненты ядерного топлива из космиче­
ского пространства в окрестности Юпи­
тера.

вестей единственный способ нагрева
с использованием атомной бомбы в ка­
честве «подогревателя». Очевидно, та­
кой способ слишком рискован, поскольку
подобен взрыву водородной бомбы.
При каждом взрыве минимальное ко­
личество освобождаемой энергии экви­
валентно энергии взрыва десятков тысяч
тонн тринитротолуола,— а это огромная
энергия! В настоящее время представля­
ется возможным осуществлять нагрев,
воздействуя мощными лазерными или
электронными пучками на небольшие
объемы ядерного топлива (обычно сфе­
рической формы). С другой стороны,
топливо в виде высокотемпературного
газа (или плазмы) можно удерживать

Звездолеты
в магнитном поле, чтобы изолировать
его от стенок сосуда, в котором оно нахо­
дится. Нагрев осуществляется инжекти­
руемыми снаружи внутрь объема атома­
ми с высокими скоростями. Оба способа,
вероятно, осуществимы, однако первый
представляется более подходящим для
использования в космическом полете, по­
скольку при меньшей массе двигателя
может быть получена большая тяга.
Именно этот способ используется в про­
екте «Дедал».

Двигатель с использованием
энергии ядерного синтеза
Сферический объем дейтерия и ге­
лия-3, охлажденных до температуры
—270°С, инжектируется в двигатель
с помощью специальной пушки. В мо­
мент, когда этот объем попадает в за­
данную точку полости двигателя, в него
одновременно выстреливается множе­
ство пучков высокоэнергетических элек­
тронов, создаваемых генераторами. При
этом топливо сжимается и нагревается
до температуры, достаточной для ини­
циирования реакции ядерного синтеза.
При взрыве топлива образуется облако
ионизированного газа, напоминающее
шаровую молнию, которое выталкива­
ется наружу магнитным полем, огра­
ниченным
металлическими
стенками
камеры двигателя. Сила взрыва через
магнитное поле передается стенкам
камеры двигателя, а продукты взрыва
выбрасываются из нее. Энергия взры­
ва идет на создание тяги, а часть ее
отбирается из продуктов взрыва с по­
мощью кольца, размещенного на выхо­
де
ускорительной
части
двигателя.
Эта энергия затрачивается на «пере­
зарядку»
генераторов
электронных
пучков, готовых снова выстрелить в
новый объем ядерного топлива, и про­
цесс повторяется. Частота взрывов мо­
жет достигать 250 Гц, а мощность
такого двигателя будет в несколько
раз превышать мощность, вырабаты­
ваемую в настоящее время на всем
земном шаре.
Но даже при использовании таких
мощных ракетных двигателей для раз­
гона корабля до скорости, составля­
ющей 10% скорости света, потребуется
большое количество топлива. Проектом
«Дедал» предусматривалось проведение
самой скромной экспедиции к звезде
Барнарда, удаленной от нас на расстоя­
ние в 6 световых лет, куда будет до­
ставлен полезный груз массой 450 т.
Попыток остановить или затормозить
корабль предприниматься не будет,
и тем не менее даже в этом случае по­

требуется около 50 000 т ядерного топ­
лива. В этом и заключается главная
проблема. В то время как дейтерий
(или тяжелый водород) имеется на
Земле в достаточном количестве (глав­
ным образом в морях), другое ядерное
топливо, гелий-3 (или легкий гелий),
на Земле фактически не существует.
В настоящее время небольшие коли­
чества этого элемента получают в
ядерных реакторах, и поэтому он очень
дорог. Один килограмм гелия-3 стоит
несколько миллионов долларов! Оче­
видно, чтобы выделить необходимые
для звездолета 30 000 т гелия, сле­
дует изыскать какие-то другие источ­
ники.
К счастью, при образовании Все­
ленная состояла главным образом из
водорода и гелия. На каждые десять
атомов
водорода
приходился
один
атом гелия. Более того, на каждые
10 000 атомов гелия приходился один
атом гелия-3. И другие планеты Сол­
нечной системы состоят из элементов,
появившихся в процессе образования
Вселенной. Поэтому если будут разра­
ботаны соответствующие методы вы­
деления гелия-3, возможность его по­
лучения
в
громадных
количествах
представляется вполне реальной. По
оценкам, в атмосфере Юпитера дол­
жно содержаться около 1016 т гелия-3,
и этого количества вполне достаточно
для проведения многих межзвездных
экспедиций.
Уровень техники в будущем без
сомнения позволит создать звездолет,
но камнем преткновения, по-видимому,
будет необходимость выжидания та­
кого момента, когда выбранная траек­
тория
межпланетного
путешествия
внутри Солнечной системы позволит
извлечь все запасы топлива в окрест­
ности Юпитера. Для выбора такой
траектории может потребоваться целое
столетие, и эта цифра определяет темпы
реализации всего проекта.
В результате детальной проработ­
ки звездолета «Дедал» была предло­
жена двухступенчатая схема корабля.
Каждая ступень имеет свой собствен­
ный пульсирующий ядерный двигатель.
В шести сферических сбрасываемых
баках первой, наиболее тяжелой сту­
пени запасено 46 000 т топлива. В че­
тырех таких же баках второй ступени
содержится 4000 т топлива. Несмотря
на то что вторая ступень по размерам
меньше первой, она является «сердцем»
корабля, поскольку на ее борту нахо­
дится крайне важный 450-тонный по­
лезный груз с приборами и роботами«смотрителями». Полезный груз раз­
мещен в головной части второй сту­

пени, защищенной от непрерывной бом­
бардировки
микроскопической
меж­
звездной пылью большим плоским эро­
зионным экраном из бериллия. В со­
став полезного груза входят 18 вспо­
могательных космических зондов, каж­
дый из которых имеет свою собствен­
ную двигательную установку, пред­
назначенную для их доставки в близ­
лежащие к исследуемой звезде обла­
сти, когда корабль «Дедал» будет про­
летать мимо нее. Управление полетом
в течение всей экспедиции будет осу­
ществляться
центральной
быстродей­
ствующей ЭВМ с большой емкостью
памяти, которая размещена на борту
второй ступени. ЭВМ должна будет
обладать способностью принимать от­
ветственные решения без вмешатель­
ства человека, поскольку на столь
огромных расстояниях от Земли за­
держка в передаче информации будет
составлять несколько лет и такая связь
не может быть использована для при­
нятия оперативных решений.
Ремонт систем и аппаратов, входя­
щих в состав полезной нагрузки и пред­
назначенных для исследования даль­
него космоса, которые должны быть
размещены как можно дальше от
основного блока звездолета, чтобы не
находиться в создаваемой кораблем ло­
кальной зоне загрязнения окружающе­
го пространства, будет производиться
роботами-«смотрителями».
На
борту
«Дедала» будут находиться два 10-тон­
ных робота с ядерными источниками
энергии, собственными двигательными
установками, а также манипуляторами
и наборами чувствительных элементов.
Каждый
робот-всмотритель»
будет
иметь автономный управляющий «элек­
тронный мозг» с высокими «интеллек­
туальными способностями», а для реше­
ния более сложных проблем или получе­
ния исходных данных будут использо­
ваться каналы микроволновой связи
с основными ЭВМ экспедиции, распо­
ложенными в первой ступени корабля
«Дедал».
Во время быстрого пролета мимо
намеченной в качестве цели звезды
корабль рискует столкнуться с какимлибо крупным осколком, который может
двигаться по орбите вокруг этой звезды.
Предусмотренный для защиты в меж­
звездном пространстве экран здесь бу­
дет бесполезен, поскольку столкнове­
ние, например с телом массой в 1 г,
будет эквивалентно воздействию взры­
ва 150 т тринитротолуола, достаточного
для мгновенного прекращения экспе­
диции. Так называемая система пред­
отвращения
неожиданных
столкнове­
ний будет следить за движением на-

263

Звездолеты
Заяц и черепаха

БЛИЖАЙШИЕ ЗВЕЗДЫ (УДАЛЕННЫЕ
НА РАССТОЯНИЕ НЕ БОЛЕЕ
12 СВЕТОВЫХ ЛЕТ)

ЗВЕЗДА

Спектры звезд
При наблюдениях звезд
с Земли отмечается разни­
ца в их цвете, который яв­
ляется мерой температуры
звезд. Астрономы ввели
систему классификации
звезд по их температуре.
Здесь приведена эта клас­
сификация и показан со­
ответствующий цвет

КЛАСС
ЗВЕЗДЫ

МАССА 1

Проксима Центав­
ра
Альфа Центавра-А
Альфа Центавра-В
Барнарда
(+4°3561)
Вольф 359
BD2+36°2147
(Lal 21185)
Сириус-А
Сириус-В

4,29

М5

0,1

4,38
4,38
5,91

G2
Кб
М5

1,1
0,89
0,15

7,62
8,04

М8
М2

0,2
0,35

8,65
8,65

2,31
0,98

Люйтен 726-8А
Люйтен 726-8В
Росс 154
Росс 248
Эпсилон Эридана
Росс 128
Люйтен 789-6
61 Лебедь-А
61 Лебедь-В
Эпсилон Индейца
Процион (альфа
Малого Пса) А
Процион (альфа
Малого Пса) В
+ 59° 1915 А
S 2398В
BD + 43°44
Грумбридж 34-А
BD4-43°44
Грумбридж 34-В
CD3-36° 15693
(Lac1 9352)
Tay Кита

8,94
8,94
9,45
10,39
10,69
10,95
11,09
11,17
11,17
11,21
11,36

А1
Белый
карлик
Мб
Мб
М5
М6
К2
М5
Мб
К5
К7
К5
F5

0,15
0,15
0,31
0,25
0,8
0,31
0,25
0,59
0,50
0,71
1,77

11,48
11,48
11,57

Белый
карлик
М4
М5
М2

0,4
0,4
0,38

11,57

М4

0,13

11,69

М2

0,47

11,95

G8

0,82

11,36

0,63

1

звезд. По вертикальной
оси отложена температура
поверхности звезды в
кельвинах (по этой темпе­
ратурной шкале отсчет ве­
дется от абсолютного
нуля). На горизонтальной
оси указан тип спектра.
Наше Солнце относится к
классу G2.

ходящегося в 200 км впереди корабля
плотного облака, состоящего из очень
мелких частиц пыли. Облако искус­
ственно будет создаваться и поддер­
живаться космическим аппаратом не­
больших размеров — «пылевым жу­
ком». Контроль за тем, чтобы облако
находилось
действительно
впереди
основного корабля, будет осущест­
вляться лазерным дальномером, обес­
печивающим высокую точность измере­
ний. Таким образом, любой крупный
объем на трассе полета звездолета
сначала столкнется с пылевым обла­
ком, и при этом произойдет столь ин­
тенсивное выделение тепла, что тела с
массой до полутонны будут разрушены
и испарятся практически мгновенно.
За время, пока в эту зону войдет
основной блок корабля (около пяти
тысячных долей секунды), встретив­
шееся на пути тело будет фактически
рассеяно, и межзвездному эрозионному
экрану останется лишь обеспечить за­
щиту от образовавшейся при взрыве
плазмы.
После пролета мимо намеченной
звезды будет передана информация
обратно в Солнечную систему. В кон­

264

РАС­
СТОЯ­
НИЕ,
СВ.
ГОДЫ

По отношению к массе Солнца.
2 BD (Bonner Durchmusterung) — Боннское обозрение
неба (каталог и атлас звезд).— Прим, персе.
3 CD (Cordoba Durchmusterung) — Кордобское обозре­
ние неба (каталог звезд южного неба).— Прим, перев.
4 Lac (Lacerta) — Ящерица.— Прим, персе.

струкции корабля «Дедал» предусмот­
рено четыре мощных ядерных реактора,
вырабатывающих
необходимую
энер­
гию для передачи информации на рас­
стояние в шесть световых лет. Потре­
буются три года для неоднократной
передачи всей информации и шесть лет
для достижения сигналами Земли. До­
бавим сюда продолжительность экспе­
диции от момента старта до встречи
с целью (около 50 лет) и найдем, что
пройдет почти 60 лет, пока будут полу­
чены какие-либо научные данные со
звездолета. .Кроме того, на конструиро­
вание, изготовление, испытания и за­
правку топливом такого корабля потре­
буется 15—20 лет. Так что время
между началом разработки проекта и
получением первых научных данных
может
превысить
продолжительность
человеческой жизни. В настоящее вре­
мя неизвестны другие практические
способы полета к звездам. Стоимость
межзвездного полета будет огромна,
и потребуются совместные экстраорди­
нарные усилия для достижения успеха
экспедиции. Возможно, что такое ме­
роприятие может оказаться целесооб­
разным только после того, как люди
начнут постоянно жить в открытом
космосе и будут считать его естествен­
ной окружающей средой.

Как мы теперь видим, первые меж­
звездные экспедиции будут, вероятно,
дальнейшим
развитием
современных
исследований планет с применением
более сложных космических зондов.
И это все? Сможет ли когда-нибудь
человек сам отправиться в полет к
звездам? Появятся ли более совершен­
ные двигательные установки?
Вполне вероятно, что межзвездные
исследования
будут
развиваться
не
только по пути создания несложных
космических аппаратов типа «Дедал».
Как именно они будут развиваться,
в настоящее время сказать трудно, но
уже сейчас намечаются два радикально
отличающихся подхода к решению этой
проблемы. Первый из них предусматри­
вает создание более мощных двигате­
лей, разгоняющих корабль до скорости,
приближающейся к скорости света.
Когда удастся приблизиться к предель­
но достижимой скорости, начнут прояв­
ляться эффекты, предсказанные тео­
рией относительности: время на борту
звездолета будет течь значительно мед­
леннее, чем на Земле. Если косми­
ческий аппарат будет иметь достаточно
высокую
скорость,
члены
экипажа
смогут осуществить путешествие в до­
ступную нам область Вселенной в те­
чение своей жизни. К моменту воз­
вращения путешественников на Землю
окажется, что люди, оставшиеся на Зем­
ле в начале этой экспедиции, давно
умерли; возможно, даже Солнце пере­
станет существовать.
При другом подходе аппараты для
межзвездных
экспедиций
развивают
небольшие скорости, составляющие не­
сколько процентов скорости света. Для
создания двигателей с такими харак­
теристиками вполне подходят техни­
ческие решения, заложенные в проек­
те «Дедал». В этом случае время
путешествия
будет
продолжитель­
ным.
Прежде чем исследовать далее оба
указанных подхода, отметим, что только
«быстрые» звездолеты, направляющие­
ся к самым близким от нас звездам,
успеют передать какую-либо инфор­
мацию людям, принимавшим участие в
их запуске. Поскольку число таких
полетов и выбранных для изучения
объектов, по-видимому, будет ограни­
чено, то фактически результатами меж­
звездных исследований смогут вос­
пользоваться лишь следующие поко­
ления, так как информация, посланная
с борта звездолета на Землю, достигнет
цели через сотни лет, а в худшем случае
вообще не достигнет ее.
Прежде всего выясним, каковы пер­

Звездолеты
спективы достижения больших скоро­
стей. Сначала прикинем, что можно
«выжать» из обычных ракет. Предпо­
ложим, что будут отработаны супер­
реакции ядерного синтеза, позволя­
ющие отобрать при столкновении ато­
мов легких элементов всю запасенную
в них энергию. К.п.д. преобразования
массы в энергию в таком процессе
составляет около 1%. Тогда мы вправе
ожидать, что ракета, которая сначала
разгоняется до максимальной скорости,
а затем, долетев до цели, заторма­
живается, достигнет скорости, состав­
ляющей около 30% скорости света.
И если собственная масса двигателя не­
велика, то до звезды Альфа Центавра
можно долететь за 15 лет. К сожале­
нию, сейчас никто не в состоянии ска­
зать, какова будет масса такого двигате­
ля, поскольку реакции, которые предпо­
лагается в нем использовать, пока проис­
ходят лишь внутри звезд, где гравита­
ционные силы удерживают вещество от
разлета. Согласно расчетам, в таких
малых объемах, как камеры двигателей
звездолетов, вряд ли удастся добиться
высокой степени сгорания топлива.
Отсюда следует вывод, что ракеты,
использующие энергию ядерного син­
теза, будут иметь жесткие ограниче­
ния, а их характеристики будут не­
намного лучше характеристик, зало­
женных в проекте «Дедал». Конечно,
даже такие небольшие улучшения мог­
ли бы позволить автоматическим зон­
дам замедляться у исследуемой звезды,
что увеличило бы объем получаемой
информации.
Известна ракетная система, которая
может оказаться перспективнее. Это
широкоизвестная фотонная ракета, в
которой вещество полностью аннигили­
рует и вся энергия переходит в излу­
чение, которое и создает тягу. Еще в
XVIII в. было известно, что свет может
оказывать давление на тела. Однако
уровни тяги фотонных двигателей очень
малы, и для создания тяги 0,9 кгс должна
потребоваться
мощность
излучения
3 ГВт, равная мощности одной из круп­
нейших в настоящее время электростан­
ций на Земле! При незначительном
уменьшении к.п.д. такое устройство
мгновенно испарится. Существует лишь
один путь, приводящий к аннигиляции
вещества,— соединение материи и анти­
материи. Однако антиматерия, которая
ведет себя точно так же, как и обычная
материя, но электрические заряды всех
заряженных частиц, входящих в ее
атомы, имеют противоположные знаки,
полностью отсутствует в обозримом
пространстве
Вселенной
и
должна
производиться искусственно. В процес­

се производства антиматерии количе­
ство затрачиваемой энергии эквива­
лентно двойной массе вырабатываемой
антиматерии, поэтому стоимость ее
чрезвычайно высока. Необходимая для
протекания
этого
процесса
энергия
будет, по-видимому, вырабатываться в
обычных ядерных реакциях.
При работе с антиматерией главной
проблемой может стать проблема ее
хранения. Твердые стенки содержащих
ее контейнеров в результате неконтро­
лируемого процесса аннигиляции будут
разрушаться.
Запасти
антиматерию
можно либо в магнитном поле в виде
высокотемпературной плазмы, либо в
магнитном левитаторе в виде «антиметалла». В первом случае плотность
вещества недопустимо мала, что приве­
дет к созданию очень тяжелого косми­
ческого аппарата, а во втором — ядер­
ная техника производства, например
антилития, слишком сложна для ее
практического
использования.
Таким
образом, хотя теоретически фотонная
ракета могла бы иметь самые высокие
двигательные характеристики, с совре­
менной инженерной точки зрения ее
создание невозможно.
Существуют два других класса уско­
рительных систем, обладающих более
высокими характеристиками по сравне­
нию с лучшими современными двигате­
лями. В обеих системах используется
сильно разреженный газ, заполняющий
межзвездное космическое пространство,
так называемая межзвездная среда. В со­
став этого газа входят в основном во­
дород и немного гелия; количество
других элементов не превышает 1%.
Простейший способ использования это­
го газа для создания тяги мог бы
состоять в его «сгребании», засасы­
вании и последующем выбрасывании
из сопла, а требуемая для осуществле­
ния этого процесса энергия вырабаты­
валась бы за счет использования ядер­
ного топлива, запасенного на борту
корабля.
Принцип
работы
такого
устройства аналогичен принципу рабо­
ты используемого в атмосфере Земли
прямоточного
воздушно-реактивного
двигателя с химическими реакциями
в газовой фазе. Однако в двигатель­
ной установке звездолета существенный
вклад в тягу будут вносить выбрасы­
ваемые продукты ядерных реакций.
Эта
система
получила
название
«Межзвездная ракета с забором окру­
жающей
среды»
—
РАИР
(англ.
RAIR — Ram Augmented Interstellar Ro­
cket). При полете такого аппарата
требуется не столько засасывание окру­
жающего разреженного газа, сколько
определенным образом организованное

взаимодействие с ним, например с по­
мощью электрического или магнитного
полей. В качестве реактора можно
использовать
пульсирующий
ядерный
двигатель с устройством (например,
катушкой) для отбора части энергии
на выходе двигателя и передачи ее
окружающему пространству и наобо­
рот. Вначале РАИР движется как обыч­
ная ракета до тех пор, пока не разовьет
скорость, достаточную для взаимодей­
ствия с окружающей средой. На ран­
них стадиях полета отбираемая на вы­
ходе ракетного двигателя энергия будет
передаваться внешнему потоку, за­
медляя скорость выброса струи, но во­
влекая в движение большую массу
внешнего потока. По достижении ско­
рости, при которой эффективность ра­
боты рассмотренной системы начнет
уменьшаться, режим работы такого
своеобразного прямоточного реактив­
ного двигателя с забором окружа­
ющей среды будет прекращен и во­
зобновится
движение
аппарата
как
обычной ракеты. При еще больших
скоростях вновь будет восстановлен
режим прямоточного реактивного дви­
гателя с забором окружающей среды,
но теперь энергия будет отбираться
из внешнего потока и передаваться
реактивной струе. На этой стадии по­
лета скорость корабля относительно
окружающей межзвездной среды выше
скорости истекающей из двигателя струи,
причем
увеличение
скорости
струи
производится за счет использования
внешней энергии. Перераспределяя та­
ким образом между потоками энергию,
вырабатываемую бортовым реактором,
можно добиться весьма эффективного
ее использования и достичь скорости,
составляющей
50%
скорости
света.
При реализации такого способа встре­
тится масса трудностей, и одна из наи­
более очевидных — взаимодействие дви­
гателей установки с окружающей средой.
Использование внешней среды должно
быть достаточно эффективным, иначе
не удастся достичь улучшения двига­
тельных характеристик. Создание силь­
ных магнитных полей также является
сложной технической проблемой, кото­
рая далека еще от осуществления. Тем
не менее такая двигательная установка,
способная обеспечить высокие скорости
движения, может быть создана в не
столь отдаленном будущем.
Среди
перспективных
двигателей,
способных обеспечить высокие ско­
рости истечения, имеется еще один,
наиболее мощный из всех изобретен­
ных до сих пор,— межзвездный прямо­
точный реактивный двигатель (МПРД).
Так же как и РАИР, МПРД будет захва-

265

Звездолеты
тывать разреженный газообразный водо­
род, заполняющий межзвездное про­
странство, но теперь он будет посту­
пать в следующую ступень. Вместо
использования только в качестве уско­
ряемой массы (тяга создается за счет
изменения момента количества движе­
ния) газообразный водород фактиче­
ски будет служить также ядерным топ­
ливом в процессе превращения четырех
атомов водорода в атом гелия. По­
скольку в таком космическом корабле
расходуемые двигательной установкой
компоненты
топлива
черпаются
из
внешних источников, диапазон созда­
ваемых при этом тяг и скоростей в
принципе неограничен. Потенциальные
возможности такой двигательной уста­
новки огромны, но бесконечными пред­
ставляются и технические трудности,
которые возникнут при ее создании.
Если такой звездолет удастся по­
строить и он будет двигаться с ускоре­
нием, равным ускорению силы тяжести
на Земле (1g), то он покроет расстоя­
ние в десять световых лет примерно
за 12 лет по земным часам. Для членов
экипажа пройдет всего лишь 5 лет.
Экипаж сможет пересечь Галактику,
поперечный размер которой составляет
около 100 000 световых лет, за 31 год.
По земным часам на это потребуется
100 000 лет, и потомки цивилизации,
запустившей звездолет, могут затерять
все следы этой экспедиции. Стартовая
масса такого корабля будет около
100 000 т. Установленные на нем дви­
гатели, аналогичные двигателям звездо­
лета «Дедал», разгонят корабль до ско­
рости, составляющей около 2% скорости
света. На это потребуется около 45 000 т
топлива. При такой скорости можно
использовать МПРД.
В данном рассмотрении опущены
некоторые технические вопросы. Напри­
мер, диаметр «заборника» такого звездо­
лета был бы равен половине диаметра
Юпитера! Если топливо удерживать
магнитным полем, то в настоящее время
неизвестна конструкция катушки, спо­
собной выдержать возникающие на­
грузки. Если в этой конструкции ис­
пользовать даже какой-нибудь «удиви­
тельный» материал, то все равно «за­
борник» будет малоэффективным, по­
скольку из-за образования на входе
в реактор воронки с газообразным во­
дородом большая часть набегающего по­
тока не попадет в двигатель. Это при­
ведет к появлению заметной тормозя­
щей силы, действующей на космический
корабль. Если путем умелого использо­
вания электрического и магнитного по­
лей удастся преодолеть это препят­
ствие, то возникнет новая проблема,
состоящая в том, что предложенная

266

Межзвездная ракета
с забором окружающей
среды
Этот корабль имеет на бор­
ту запас ядерного топлива;
выброс продуктов реакции
создает тягу. Тяговые ха­
рактеристики двигателя
улучшаются путем за­
хвата межзвездного газа
магнитным полем и ис-

пользования
кинетической
энергии этого газа для ус­
корения движения ракеты.
Благодаря
перераспреде­
лению энергии между
струей ядерного двигате­
ля и внешним потоком
достигается
максимальный
к.п.д. двигательной уста­
новки.

лем. Сейчас они кажутся непреодоли­
мыми, но, не имея возможности отсту­
пать, наверное, правильно будет про­
должать исследования по созданию меж­
звездного ПРД, и если существует
способ заставить его работать, то он
несомненно будет найден. А как же быть
с искривлением космического простран­
ства и путешествиями по Галактике со
скоростями, большими скорости света,
бесчисленных героев научно-фантасти­
ческих книг? Пока, к сожалению, это
все лишь из области научной фантасти­
ки. Как нам сейчас представляется, та­
ких путешественников не существует,
но если физика добьется новых успехов,
то не исключено, что хотя и в мень­
шем количестве, но подобные герои
должны будут появиться.

Другие пути

Межзвездный прямоточ­
ный реактивный двигатель
Водород, захватываемый
из межзвездной среды с
помощью сильного магнит­
ного поля, создаваемого
звездолетом, поступает
в термоядерный реактор
импульсного типа, где че­
тыре атома водорода пре­
вращаются в один атом ге­

лия с выделением энергии.
На схеме показаны две
возможные циклические
реакции, котя ни одна из
них невозможна на со­
временном этапе развития
техники. И в том и другом
случае атомы-«катализаторы» остаются в реакторе
для повторения процесса.

выше для получения энергии простая
реакция ядерного синтеза протекает
очень медленно и происходит лишь
внутри некоторых звезд. Возможно ис­
пользование так называемых каталити­
ческих реакций с промежуточными ядер­
ными реакциями, в которых участвуют
другие атомы, например углерод или
азот. Окончательными продуктами таких
реакций будут гелий, исходные атомы и,
конечно,
высвобождающаяся
энергия.
Известные в настоящее время реакции
не удовлетворяют поставленным тре­
бованиям, но эта трудность со временем
может быть преодолена.
Мы рассмотрели только часть проб­

Как упоминалось выше, альтернатив­
ное направление исследований основано
на допущении, что межзвездное путе­
шествие — дело отдаленного будущего.
Может ли человек согласиться с этим?
При таком подходе нам придется до­
вольствоваться
запуском
корабля
с
вполне достижимой скоростью, состав­
ляющей, скажем, 0,01—0,1% скорости
света, а сотни и тысячи лет полета ис­
пользовать одним из следующих спосо­
бов. Первый способ состоит в постройке
таких гигантских кораблей, которые по
праву можно считать отдельными ми­
рами. Семьи людей, растения, животные,
фактически целая цивилизация будут
путешествовать в них. Каких же разме­
ров должны быть такие корабли? Оценки
расходятся, но их масса будет не менее
сотен или даже тысяч миллионов тонн!
Идея строительства новых миров в кос­
мосе была высказана К. Э. Циолков­
ским в 20-х годах нашего столетия, но
недавно она вновь была возрождена в
виде предложенных О’Нейлом конструк­
ций так называемых космических посе­
лений (ст. 19), которые в один пре­
красный день могут появиться вокруг
Солнечной системы. Возможно, что из
таких поселений вырастут космические
корабли, вмещающие целые миры. Один
такой корабль способен вместить мил­
лионы обитателей, а в полете к звездам
могут участвовать десятки таких кораб­
лей. Поскольку за время перелета сме­
нится не одно поколение живущих в ко­
рабле людей, то к далеким звездам до­
берутся лишь потомки тех, кто отпра­
вился в путь. Между отдельными регио­
нами этой межзвездной цивилизации
будут осуществляться регулярные поле­
ты космического челнока, и эта ситуация,
за исключением отсутствия Солнца, ма­
ло чем будет отличаться от нашей
современной жизни на «космическом

Звездолеты
целенаправленная «панспермия». В соот­
ветствии с этой концепцией к звездам
будет отправлен небольшой корабль,
загруженный специально приготовлен­
ными микроорганизмами. Когда корабль
достигнет подходящей планеты, микро­
организмы будут выгружены из корабля,
и начнется их рост и развитие. Пред­
полагается, что через миллиарды лет эти
организмы разовьются в разумные су­
щества, и таким образом земная жизнь
будет распространяться по всей нашей
Галактике. Этот способ можно рассмат­
ривать как вариант предыдущего пред­
ложения. С точки зрения затраты уси­
лий, возможно, что это самый дешевый
путь распространения жизни в Галак­
тике, но ясно, что он мало связан с
пилотируемыми полетами к звездам.

Быть или не быть?
Вверху. Вмещающий в себя целый мир
космический корабль может быть по­
хожим на это космическое поселение.
Получая энергию от пульсирующего
термоядерного реактора, такой корабль
в поиске других миров может совершить
путешествие в межзвездном простран­
стве, во время которого сменится не
одно поколение живущих на его борту
людей.

корабле» Земля. Конечно, такое риско­
ванное предприятие, по нынешним поня­
тиям, было бы невероятно дорого, а обо­
снование целесообразности путешествия
и осуществление политического взаимо­
действия, необходимых для проведения
таких экспедиций, будет весьма трудным
делом.
Согласно второму способу, в меж­
звездную экспедицию отправляется не
сообщество активно функционирующих
людей, а людей в состоянии гибернации
(типа зимней спячки у животных). При
приближении звездолета к цели путе­
шествия люди пробуждаются. Основная
проблема состоит здесь в том, что ни­
кому еще не удавалось погрузить чело­
века в состояние, близкое к гибернации.
Не исключено, что такое погружение
вообще невозможно. Было опробовано
воздействие лекарств и низких темпе­
ратур, и оказалось принципиально воз­
можным замедление функций человече­
ского организма в течение периодов
времени, достаточных для проведения,
например, некоторых медицинских опе­
раций. Однако уровень остаточной актив­
ности организма будет все же достаточно
высоким, чтобы последний смог вынести
межзвездное
путешествие
длительно­
стью в несколько веков. Если бы удалось

достичь состояния гибернации у людей,
то можно было бы использовать кос­
мические корабли меньших размеров с
сотнями людей на борту. Управление
такими кораблями до момента про­
буждения людей будут осуществлять
автоматические устройства. Запрограм­
мированное пробуждение людей позво­
лило бы уменьшить массу корабля и за
счет использования в качестве дома
для «груза» звезды-цели, которую про­
будившиеся
путешественники
смогут
сделать обитаемой.
Третий способ основан на идее пе­
ревозки необходимых компонентов для
контролируемого рождения людей в бу­
дущем. Предполагается отправить в по­
лет не живых людей, а половые клетки,
яйцеклетки и сперму, в инкубаторе,
который фактически стал бы гигантской
маткой, снабженной всеми необходимы­
ми биохимическими веществами, запа­
сенными в специальных баках. За за­
рождением, ростом, формированием и
воспитанием человеческих личностей бу­
дут следить опытные роботы-няни, за­
программированные таким образом, что­
бы вырастить людей, приспособленных
к встрече с другим миром и способных
жить в этих новых условиях. Эту идею,
конечно, очень трудно осуществить, но
все же несколько проще, чем предыду­
щую. Преимущество данного способа —
возможность использования небольших
космических кораблей меньшей стои­
мости.
Заслуживает упоминания еще одно
предложение, касающееся проникнове­
ния человечества в межзвездное про­
странство. Оно, правда, не подходит под
категорию пилотируемого космического
полета, поскольку не предполагается
запуска в космос ни человека, ни про­
изводимого им. Это так называемая

При проведении дискуссий о меж­
звездном полете как само собой разу­
меющееся предполагалось, что есть куда
лететь и зачем лететь. Что касается
первого утверждения, то, согласно тео­
ретическим оценкам, основанным на
рассмотрении звезд, подобных Солнцу, и
теориям зарождения планет, в Галактике
имеется около десяти миллионов планет,
которые могут быть похожи на Землю.
Если также предположить, что возник­
новение жизни не связано с «маги­
ческой» спецификой Земли, то можно
ожидать, что в некоторых из этих миров
начнутся биохимические процессы. Не­
известно, насколько далеко продвинулся
этот процесс к настоящему времени.
Диапазон теорий широк — от утвержда­
ющих, что некоторые планеты населены
похожими на нас живыми существами,
до относящих человечество к уникаль­
ному явлению в Галактике. Убедитель­
ный аргумент в поддержку последней
точки зрения состоит в том, что если
существуют другие разумные существа,
то к настоящему времени — допуская
разброс в степени эволюции — мы долж­
ны были бы увидеть их космические
корабли. Не считая НЛО (неопознанные
летающие
объекты)
заслуживающими
доверия доказательствами межзвездного
полета, даже с учетом трудности такого
полета следует признать, что никаких
контактов со «звездными» представите­
лями не было.
Итак, почему человечество должно
отправиться к звездам? Очень трудно
представить себе, какую пользу получит
Солнечная система от такого риско­
ванного предприятия. Ни один корабль
не сможет вернуться, пока не пройдут
столетия с момента его запуска, и за
это время мир неузнаваемо изменится.
Вряд ли можно таким путем решить
проблему избыточного населения на на-

267

Звездолеты
шей планете, так как ни одно разумное
число звездолетов не сможет высвобо­
дить то жизненное пространство, ко­
торое мы заполняем при современных
темпах прироста населения. Эту пробле­
му можно решить только путем контроля
за приростом.
Итак, мы приходим к выводу, что
если межзвездный полет вообще когданибудь состоится, то это будет продик­
товано не экономическими соображе­

ниями. Полет будет предпринят только
лишь ради стремления распространить
человеческую культуру во Вселенной.
Проведение такого грандиозного меро­
приятия с этой целью сегодня невоз­
можно, хотя многие ученые и филосо­
фы мечтают о его осуществлении.
Возможно, когда человечество будет
иметь необходимые ресурсы, оно и не
утратит подобных устремлений. Очевид­
но, принятие решения отправиться к

звездам потребует от человечества глу­
бокого анализа мотивов такого путе­
шествия, цели жизни и наших взаимо­
отношений со Вселенной. Как будут
решены все эти вопросы, сейчас трудно
себе представить, но, возможно, основ­
ную сложность представят не техни­
ческие проблемы осуществления по­
лета к звездам, а проблемы согласо­
вания, координации работ и финанси­
рования такого грандиозного мероприя­
тия.

осле Великой Октябрьской социа­
листической революции, ознаме­
новавшей исторический поворот
в судьбе России, стал возможен
подлинный расцвет идей космонавтики.
К. Э. Циолковский пережил по существу
второе творческое рождение. Он почув­
ствовал помощь и внимание к себе со­
ветского государства и общественных
организаций, признание всего народа.
В этом разгадка его удивительного твор­
ческого взлета после 1917 г. Если в его
дореволюционных работах рассматри­
вались в основном вопросы принципи­
альной
осуществимости
космических
полетов, то теперь Циолковский иссле­
довал пути их реального осуществления,
обосновывал необходимость и разраба­
тывал планы освоения человечеством
космического
пространства,
активно
выступал за развертывание работ в этом
направлении. Творческий подвиг Циол­
ковского, его неутомимая пропагандист­
ская деятельность, его обширная пере­
писка с многочисленными корреспон­
дентами оказали большое влияние на
формирование научно-технических кад­
ров в области ракетостроения и космо­
навтики.
Многие важные научно-технические
идеи в области ракетной техники и кос­
монавтики были высказаны в работах
талантливого исследователя Ю. В. Кон­
дратюка: «Тем, кто будет читать, чтобы
строить» (1919) и «Завоевание межпла­
нетных пространств» (1929).
Кондратюк независимо от Циолков­
ского оригинальным методом вывел ос­
новное уравнение движения ракеты,
дал схему и описание четырехступенча­
той ракеты на кислородно-водородном
топливе и всех ее элементов, в том
числе турбонасосного агрегата для по­
дачи топлива и гироскопической систе­
мы управления. Он предложил исполь­

П

© Издательство «Мир», 1986.

зовать торможение ракеты в атмосфере
при спуске, гравитационное поле небес­
ных тел для доразгона или торможения
космических аппаратов, межпланетные
заправочные базы в виде спутников пла­
нет. В работах Кондратюка определена
последовательность первых этапов осво­
ения космического пространства, рас­
смотрено использование солнечной энер­
гии с помощью зеркал-концентраторов
для нужд космического корабля и систе­
мы больших зеркал на околопланетных
орбитах для освещения и изменения кли­
мата этих планет, предложены электро­
статические ракетные двигатели, рабо­
тающие на порошках и жидких кап­
лях.
Важную роль в распространении
идей космонавтики сыграла в 20-е годы
пропагандистская деятельность Ф. А. Цан­
дера. В своих публичных выступлениях
он доказывал практическую осуществи­
мость полетов ракетных летательных
аппаратов, популяризировал работы рус­
ских ученых и инженеров в области кос­
монавтики.
В середине 20-х годов в СССР пред­
принимаются попытки создать органи­
зации энтузиастов ракетной техники и
межпланетных сообщений, начать прак­
тические работы. Первой организацией
такого типа стало созданное в мае 1924 г.
в Москве Общество изучения межпла­
нетных сообщений (ОИМС), объеди­
нявшее около 200 членов. Задачей об­
щества, как было сказано в его уставе,
являлась «работа по осуществлению
заатмосферных полетов с помощью
реактивных аппаратов и других научно
обоснованных средств».
Научно-исследовательская
секция
общества (Ф. А. Цандер и др.) намере­
валась провести комплекс теоретиче­
ских и экспериментальных работ, вклю­
чающий исследование внутрикамерных
процессов и теплообмена в ракетных
двигателях, испытания различных топ­

лив, изучение оптимальных вариантов
конструкций ракет, создание и летные
испытания небольших ракет. Одним из
наиболее
крупных
пропагандистских
мероприятий, проведенных научно-попу­
лярной секцией общества, был диспут
«Перелет на другие миры», организо­
ванный в Москве в октябре 1924 г. с
целью популяризации научно обосно­
ванных идей космонавтики. На диспуте
выступил Цандер с докладом «О проекте
межпланетного корабля-аэроплана, раз­
решающего задачу полета в мировое
пространство».
В середине 1925 г. общество распа­
лось из-за трудностей финансирования,
создания лабораторной базы, печатного
органа и реализации других планов.
Несмотря на небольшой срок существо­
вания, первое в истории общество энту­
зиастов космонавтики сделало серьез­
ный шаг в деле объединения усилий
многих ученых, инженеров, конструкто­
ров, всех, интересующихся проблемами
ракетной техники и полетами в космос.
Общество наметило верный путь своей
деятельности — сочетание пропаганды
с теоретическими исследованиями и
практическими разработками. Организа­
ционный опыт общества был использо­
ван при создании Группы изучения ре­
активного движения (ГИРД).

Газодинамическая лаборатория
Первой в СССР научно-исследова­
тельской и опытно-конструкторской ор­
ганизацией по ракетной технике была
Газодинамическая лаборатория (ГДЛ),
созданная по инициативе Н. И. Тихо­
мирова 1 марта 1921 г. в Москве в воен­
ном ведомстве. Вначале она именовалась
Лабораторией Н. И. Тихомирова, а свое
окончательное наименование — ГДЛ по­
лучила в 1928 г. Основной деятельностью
ГДЛ было создание ракетных снарядов
на бездымном ракетном порохе. В 1925 г.
ГДЛ перебазировалась в Ленинград,

269

Приложение
где на Главном артиллерийском поли­
гоне в марте 1928 г. состоялись успеш­
ные пуски реактивных снарядов на пи­
роксилино-тротиловом бездымном поро­
хе, а в 1932 г.— успешные стрельбы
82-миллиметровыми ракетными снаря­
дами РС-82 в воздухе с истребителя
И-4. Наряду с Тихомировым большой
вклад в создание ракетных снарядов
внесли В. А. Артемьев, Б. С. Петропав­
ловский и Г. Э. Лангемак. В дальнейшем
после усовершенствования конструкций
PC в Реактивном научно-исследователь­
ском институте (РНИИ) были созданы
образцы ракетного оружия, применяв­
шиеся в боях в 1939 и 1941 —1945 гг.
После преобразования Лаборатории
Тихомирова в ГДЛ диапазон ее работ
существенно расширился.
В 1929 г. в ГДЛ был организован
отдел, в котором под руководством
В. П. Глушко разрабатывались первый
в
мире
электроракетный
двигатель
(ЭРД), экспериментальные реактивные
летательные аппараты (РЛА) и первые
отечественные
жидкостные
ракетные
двигатели (ЖРД).
Глушко теоретически обосновал воз­
можность создания ЭРД, разработал
оригинальный экспериментальный обра­
зец импульсного электротермического
двигателя и провел его стендовые ис­
пытания. Поскольку ЭРД не мог найти
применения для выведения космических
аппаратов на околоземные орбиты, кол­
лектив отдела вскоре приступил к раз­
работке ЖРД.
Работы по созданию ЖРД в ГДЛ
начались с теоретических и эксперимен­
тальных исследований различных хими­
ческих веществ для использования их
в качестве окислителей и горючих жид­
ких ракетных топлив. На основе этих
исследований Глушко предложил ряд
новых окислителей для ракетных топ­
лив — азотную кислоту, растворы четы­
рехокиси азота в азотной кислоте, те­
транитрометан,
перекись
водорода,
растворы фтора в кислороде, хлорную
кислоту; трехкомпонентное топливо —
кислород с водородом и бериллием;
порох
с
диспергированным
берил­
лием.
В 1931 г. был разработан и испытан
экспериментальный
двигатель
ОРМ
(опытный ракетный мотор). Двигатель
работал на монотопливе — смеси окис­
лителя (четырехокиси азота) с горю­
чим (бензином, толуолом или бензолом),
которая заливалась в цилиндрическую
камеру сгорания, установленную вверх
соплом, и затем воспламенялась с по­
мощью электросвечи. Первый советский
экспериментальный ЖРД—ОРМ-1 имел,
как и последующие двигатели этой се­

270

рии, вытеснительную систему подачи
двухкомпонентного топлива (при испы­
таниях в 1931 г. на топливе жидкий
кислород—бензин развивал тягу в 20 кгс
в течение нескольких секунд).
Опыт работы с этим двигателем по­
казал, что создателям ЖРД, пригодного
для установки на летательный аппарат,
предстоит решить ряд сложных проб­
лем. Поэтому вслед за ОРМ-1 отделом
ЖРД ГДЛ был разработан ряд экспе­
риментальных ЖРД и устройств (от
ОРМ-1 до ОРМ-47), на которых отра­
батывались отдельные этапы рабочего
процесса и различные варианты кон­
структивного решения основных узлов.
В частности, были отработаны такие
способы защиты от перегрева стенок
камеры сгорания и сопла, как керами­
ческая
теплоизоляция,
воздушное
охлаждение с применением поперечных
и продольных ребер, наружное проточ­
ное охлаждение с применением гладких
и спиралеобразных каналов в межруба­
шечном пространстве.
Постепенно конструкция опытных
двигателей совершенствовалась и при­
обретала современный вид. Так, двига­
тель ОРМ-48, разработанный в 1933 г.,
имел сопло, которое состояло из внут­
ренней стальной стенки с несколькими
поясами спиральных ребер и внешней
медной рубашки; стенка и рубашка со­
единялись в одно целое пайкой по вер­
шинам ребер. В полученные каналы по­
давалась вода для охлаждения сопла.
А последний созданный в ГДЛ жидкост­
ный ракетный двигатель ОРМ-52 имел
конструкцию, характерную для двига­
телей 40-х годов. Он был разработан
в 1933 г. и предназначался для экспе­
риментальных ракет конструкции ГДЛ
(РЛА-1—РЛА-3), морской торпеды, а
также как вспомогательный двигатель
для истребителя И-4. В качестве топ­
лива использовались азотная кислота
и керосин. Камера сгорания охлажда­
лась частично завесой топлива, созда­
ваемой форсунками, а частично (в об­
ласти сопла, имеющего спиральное ореб­
рение) — окислителем по регенератив­
ной схеме. Зажигание топлива хими­
ческое. Двигатель развивал тягу до
300 кгс при удельном импульсе 206 с.
Двигатель ОРМ-52 прошел официаль­
ные стендовые испытания в 1933 г.
Один из образцов двигателя сохранил
работоспособность после 29 испытаний
общей продолжительностью около 9 мин.
Работая в основном над двигателя­
ми, сотрудники отдела Глушко понима­
ли, что их конечной целью является
создание ракет дальнего действия, и
вели исследования в этом направлении.
В конце 1932 г. разрабатывается проект

баллистической ракеты РЛА-100, рас­
считанной на вертикальный подъем до
высоты 100 км. Кроме того, создаются
небольшие экспериментальные ракеты,
предназначенные для испытания ЖРД
в полете и сравнения различных спо­
собов стабилизации полета. Эти балли­
стические ракеты были рассчитаны на
высоту полета до 3—4 км. Простейшей
из них была ракета РЛА-1 со стартовой
массой 80 кг. Она состояла из толсто­
стенного точеного цилиндра, разделен­
ного поперечной перегородкой. В верх­
нюю часть нагнетался сжатый воздух,
с помощью которого осуществлялась
подача топлива. Бак горючего (кероси­
на) помещался концентрично внутри
бака окислителя (азотной кислоты).
Спереди в качестве головной части уста­
навливалась деревянная болванка, сза­
ди — четыре лопасти аэродинамического
стабилизатора. На ракете размещался
ЖРД ОРМ-47 тягой 200 кгс, представ­
лявший собой простейшую конструкцию
камеры сгорания с неохлаждаемыми тол­
стыми стенками.
Ракета РЛА-2 отличалась от ракеты
РЛА-1 более тщательной отработкой
конструкции, введением в систему по­
дачи редуктора и применением пара­
шютной головки. Дальнейшим разви­
тием ракеты РЛА-2 была ракета РЛА-3,
на которой предусматривалась установка
приборного отсека с гироавтоматом
от морской торпеды. Гироскопы должны
были управлять рулями, расположен­
ными по задним кромкам хвостового
стабилизатора.

Работы Цандера в Институте
авиационного моторостроения
В 1928 г. Цандер в инициативном
порядке приступил к проектированию
первого в СССР экспериментального
реактивного двигателя ОР-1 (опытный
реактивный первый). В 1930 г. на испы­
тательной станции ЦАГИ была создана
экспериментальная установка ОР-0, на
которой проводились опыты по сжига­
нию сжатой воздушно-бензиновой смеси
в камере сгорания. Эти опыты помогли
Цандеру спроектировать оригинальную
камеру сгорания двигателя ОР-1. По­
скольку двигатели изготовлялись в мас­
терских ЦАГИ вне плана, Цандеру
пришлось проявить немало изобрета­
тельности, чтобы его конструкция была
максимально простой. Так, например,
принцип подачи бензина был заимство­
ван от обычной паяльной лампы. Дви­
гатель работал на сжатом воздухе и
бензине, развивая тягу до 145 гс.
С помощью ОР-1 в Институте авиа­
ционного моторостроения, куда Цандер
перешел в декабре 1930 г., удалось осу­

Приложение
ществить широкую экспериментальную
программу. Первые огневые испытания
двигателя ОР-1 состоялись 18 сентября
1930 г. В 1931 г. в Институте авиацион­
ного моторостроения была скомплекто­
вана бригада по реактивным двигателям
во главе с Цандером, которая наметила
широкую программу работ по жидкост­
ным ракетным и воздушно-реактивным
двигателям, вплоть до разработки не­
больших ракет и проведения подготови­
тельных работ по установке двигателя
на аэроплане.
Цандер считал, что в качестве окис­
лителя для космических ракет следует
применять кислород, запасенный в жид­
ком виде, а для ракет, совершающих
полет в атмосфере,— кислород, черпае­
мый из воздуха. В качестве одного из
компонентов горючего он предлагал
использовать металл отработавших эле­
ментов конструкции летательного аппа­
рата. Понимая, что сразу создать такой
двигатель — дело нереальное, он наме­
тил путь постепенного перехода к ре­
шению этой задачи. Для двигателя ОР-1
были выбраны простейшие компоненты:
сжатый воздух и бензин. Затем Цандер
наметил
последовательно
перевести
ОР-1 на работу на жидком воздухе, обо­
гащенном кислородом, и наконец на
жидком кислороде. При этом в програм­
ме работ по ОР-1 предусматривались
его испытания как ракетного двигателя,
когда воздух подавался из баллонов, как
воздушно-реактивного двигателя, когда
воздух нагнетался компрессором, как
комбинированного реактивного двига­
теля, а также как устройства для полу­
чения высокоскоростной струи аэро­
динамической трубы и проведения опы­
тов по распылению и сжиганию метал­
лов. Работы по кислородным ЖРД Цан­
дер и его сотрудники проводили в новой
организации — ГИРД.

Группа изучения реактивного
движения
Опыт первых организаций энтузиа­
стов ракетной техники и космического
полета в 20-х годах оказался весьма
ценным, когда в СССР появились усло­
вия для практической работы в этой
области. В начале 30-х годов такие ор­
ганизации стали создаваться в рамках
Общества содействия обороне, авиа­
ционному и химическому строительству
(Осоавиахим), уделявшего большое вни­
мание новым областям техники.
Новая
общественная
организация
энтузиастов ракетной техники — Группа
изучения реактивного движения (ГИРД)
была создана осенью 1931 г. в Москве.
Первыми ее членами были Ф. А. Цан­

дер, С. П. Королев, Ю. А. Победоносцев,
М. К. Тихонравов, В. П. Ветчинкин и др.
С момента основания ГИРД установила
тесную связь с К. Э. Циолковским, ока­
завшим большое влияние на ее деятель­
ность. В своей деятельности ГИРД опи­
ралась также на теоретические и экспе­
риментальные работы Цандера. Первым
конкретным делом, объединившим гир­
довцев, была работа по созданию само­
лета с ЖРД. Известие о создании в
Москве при Центральном совете Осоавиахима Группы изучения реактивного
движения вызвало широкие отклики и
явилось толчком к созданию объедине­
ний энтузиастов при местных организа­
циях Осоавиахима. Важной задачей
ГИРД в Москве, которая называлась так­
же ЦГИРД (Центральная группа изуче­
ния реактивного движения), явилась
координация и руководство деятельно­
стью объединений энтузиастов ракетной
техники при местных осоавиахимовских
организациях.
Летом 1932 г. решением Президиума
Центрального
совета
Осоавиахима
ГИРД из объединения, работающего
на общественных началах, была преоб­
разована
в
научно-исследовательскую
и опытно-конструкторскую организацию
по разработке ракет и двигателей, фи­
нансируемую как из средств Осоавиа­
хима, так и государственных средств.
Организации было предоставлено по­
мещение для создания научно-производ­
ственной базы. Начальником ГИРД был
назначен Королев, который до этого был
председателем научно-технического со­
вета.
Основными направлениями деятель­
ности ГИРД являлись: научно-исследо­
вательская,
проектно-конструкторская
и экспериментальная работа по созда­
нию и испытаниям опытных образцов
реактивных двигателей разных типов и
ракетных летательных аппаратов; науч­
но-техническая пропаганда в области
ракетной техники и участие в подготовке
специалистов для нее; руководство и ко­
ординация деятельности периферийных
организаций, занимавшихся разработкой
проблем ракетной техники в рам­
ках местных организаций Осоавиахи­
ма.
Результаты, полученные с помощью
двигателя ОР-1, позволили Цандеру
приступить к разработке ЖРД на низкокипящем окислителе (жидком кислороде) сначала для ракетоплана и затем
для баллистической ракеты. В конце
декабря 1932 г. двигательная установка
с ЖРД ОР-2 в окончательном виде была
принята комиссией, после чего были
проведены ее холодные испытания и на­
чаты огневые испытания, которые за­

кончились разрушением камеры сгора­
ния. На доработку двигателя ушло 2 го­
да, завершена она была под руковод­
ством Л. С. Душкина уже в Реактивном
научно-исследовательском институте пу­
тем коренной переделки (замена бензина
на водный раствор спирта, введение
керамической облицовки камеры сгора­
ния и др.). Новому двигателю был при­
своен шифр 02. ЖРД 02 надежно и ста­
бильно работал в течение 60 с и развивал
тягу 100 кгс при давлении в камере сго­
рания 11 кг/см2. Этот двигатель испы­
тывался в полете в 1935—1936 гг. на
экспериментальной баллистической ра­
кете и крылатой ракете.
В январе 1933 г. первая бригада под
руководством Цандера приступила к
разработке ракеты ГИРД-Х. Она была
рассчитана на достижение высоты 5500 м
при стартовой массе 29,5 кг и массе топ­
лива 8,3 кг, имела цилиндрический кор­
пус длиной 2200 мм и диаметром 140 мм.
При огневых испытаниях, начатых в ав­
густе 1933 г., двигатель этой ракеты
прогорал, поэтому решено было вме­
сто бензина использовать этиловый
спирт, обеспечивающий меньшую теплонапряженность камеры сгорания и плав­
ное горение, а также изменить конструк­
цию. Пуск ракеты ГИРД-Х состоялся
25 ноября 1933 г. Она взлетела, до­
стигла высоты 80 м, но затем из-за
вибрации нарушилось крепление и раз­
рушился трубопровод горючего ее дви­
гателя, отчего ракета развернулась и
упала в 150 м от старта.
Деятельность второй бригады ГИРД,
руководимой Тихонравовым, была со­
средоточена на разработке жидкостных
ракет и двигателей на гибридном и жид­
ком топливах. Ракета 09 с гибридным
двигателем на жидком кислороде и от­
вержденном бензине имела следующие
характеристики: стартовая масса 18 кг,
масса топлива 4,5 кг, тяга двигателя
25—33 кгс, время его работы 15 с.
Все горючее (1 кг отвержденного
бензина) размещалось в камере сгора­
ния, что позволило упростить двигатель­
ную установку, исключив бак горючего
и систему его подачи. Сгорая параллель­
ными слоями от центра камеры к пери­
ферии, слой горючего защищал ее стенки
от воздействия пламени до момента
полного выгорания и прекращения рабо­
ты двигателя.
17 августа 1933 г. группа сотрудни­
ков ГИРД под руководством Королева
провела успешный пуск ракеты 09 в
районе подмосковного поселка Наха­
бино. Ракета находилась в полете 18 с
и поднялась на 400 м. Этот полет позво­
лил Королеву поставить вопрос об уско­
рении создания Реактивного научно-ис-

271

Приложение
следовательского института и о выде­
лении дополнительных средств на по­
стройку опытной серии жидкостных
ракет.
Третья бригада ГИРД, руководимая
Победоносцевым, занималась пробле­
мой создания прямоточных воздушнореактивных двигателей (ПВРД). В ГИРД
была построена установка ИУ-1, сверх­
звуковая аэродинамическая труба, в ко­
торой 15 апреля 1933 г. состоялось первое
испытание ПВРД. Экспериментальные
исследования на ИУ-1 дали необходи­
мый материал для конструирования
ПВРД и его испытаний в полете. В сен­
тябре 1933 г. были проведены первые
летные испытания ПВРД, помещенного
в корпус 76-миллиметрового артилле­
рийского снаряда, выстреливаемого из
пушки со сверхзвуковой скоростью.
ПВРД имел входной канал, камеру сго­
рания с топливной шашкой и выходное
сопло. Натурные эксперименты под­
твердили работоспособность ПВРД, рас­
считанного на основе теории воздушнореактивных двигателей, разработанной
Б. С. Стечкиным, и целесообразность
дальнейшей работы в этом направле­
нии.
Разработкой крылатых ракетных ле­
тательных аппаратов занималась четвер­
тая бригада ГИРД, которой в основном
руководил С. П. Королев. Бригада разра­
батывала установку двигателя ОР-2 на
«бесхвостку» конструкции Б. И. Черанов­
ского (РП-1). Однако реализовать этот
проект не удалось из-за того, что к тому
времени еще не были разработаны до­
статочно мощные и надежные ЖРД.
Поэтому основной тематикой работ
бригады стали беспилотные крылатые
ракеты, которые сначала разрабатыва­
лись как модели ракетопланов, а затем
Получили и самостоятельное значение
как перспективные крылатые управляе­
мые ракеты.
Наряду с научно-производственной
работой важным направлением деятель­
ности ГИРД явились пропаганда и по­
пуляризация ракетной техники. Про­
должая начатую в 20-е годы пропаган­
ду идей межпланетных полетов, гир­
довцы сделали основной акцент на широ­
кое распространение технических зна­
ний. Перед ГИРД стояла также зада­
ча — готовить кадры специалистов в об­
ласти ракетной техники. В начале 1932 г.
в Москве создаются курсы по ракетной
технике — первые в истории специаль­
ные инженерно-технические курсы по
этой тематике. Преподавали на курсах
ученые и специалисты. В частности,
Цандер читал курсы теории и конструи­
рования реактивных двигателей и теории
межпланетных полетов, Тихонравов —

272

курс ракетостроения, Ветчинкин — курс
динамики реактивных аппаратов, Стеч­
кин — курс теории воздушно-реактив­
ных двигателей и т. д. Курсы работали
в 1932—1933 гг. при ГИРД и позднее
при Стратосферном комитете Централь­
ного совета Осоавиахима. Подготовка
на курсах во многом способствовала
повышению уровня работ и квалифика­
ции специалистов в области ракетной
техники.

Реактивный
научно-исследовательский
институт
Результаты, достигнутые в начале
30-х годов двумя ведущими научно-ис­
следовательскими организациями — Га­
зодинамической лабораторией в Ленин­
граде и Группой изучения реактивного
движения в Москве,— показали, что
назрела необходимость объединить уси­
лия ученых, инженеров и конструкто­
ров в едином научно-исследовательском
и опытно-конструкторском центре. Та­
ким центром явился Реактивный научноисследовательский
институт
(РНИИ),
сформированный в Москве 21 сентября
1933 г. на базе ГДЛ и ГИРД. Создание
РНИИ придало работам по ракетной
технике государственное значение, при­
вело к улучшению их материальнотехнического
обеспечения,
позволило
установить постоянную связь специа­
листов по ракетной технике с ведущими
научными учреждениями страны, откры­
ло широкие возможности кооперации в
проведении научных исследований и из­
готовления изделий, осуществило син­
тез ракетно-артиллерийского и ракетно­
авиационного направлений. Начальни­
ком РНИИ был назначен И. Т. Клей­
менов, заместителем—сначала С. П. Ко­
ролев, а с января 1934 г.— Г. Э. Лангемак. Научное руководство РНИИ осу­
ществлял технический совет в составе
Г.Э.Лангемака (председатель), В.П. Глуш­
ко, В. И. Дудакова, С. П. Королева,
Ю. А. Победоносцева и М. К. Тихонра­
вова. Почетным членом совета 23 июня
1935 г. был избран К. Э. Циолков­
ский.
В РНИИ под руководством Г. Э. Лангемака на основе работ, проведенных
ранее в ГДЛ, продолжалась разработка
пороховых реактивных снарядов и пус­
ковых установок различного назначения.
Были
усовершенствованы
реактивные
снаряды РС-82 и PC-132 и пусковые
станки, монтировавшиеся под крыльями
самолетов. Ракетные заряды стали из­
готавливать из нитроглицеринового по­
роха, который обладал по сравнению
с пироксилин-тротиловым порохом энер­
гетическими и технологическими пре­

имуществами. Теплота сгорания и, сле­
довательно» удельный импульс нитро­
глицеринового пороха выше, чем у пироксилин-тротилового. Из нитроглице­
ринового пороха можно было изготав­
ливать пороховые заряды больших раз­
меров методом непрерывного прессова­
ния, что в наибольшей степени отве­
чало требованиям крупномасштабного
производства. Из пироксилин-тротилового пороха каждая пороховая шашка
приготавливалась индивидуально мето­
дом «глухого» прессования.
После успешных войсковых испыта­
ний реактивные снаряды РС-82 были
приняты на вооружение истребитель­
ной, а РС-132— бомбардировочной авиа­
цией. С 1938 г. в РНИИ начались ра­
боты по созданию опытных образцов
многозарядной
самоходной
пусковой
установки с РС-132 для реактивной ар­
тиллерии сухопутных войск. В 1939—
1941 гт. установка и снаряды прошли
заводские и полигонные испытания,
было освоено промышленное производ­
ство РС-132 и начата работа над серий­
ными образцами пусковых установок
для РС-132 и РС-82. В 1939 г. реактив­
ные снаряды успешно использовались
в Монголии во время боевых действий
против японских войск на реке ХалхинГол, а в 1941 —1945 гг. широко приме­
нялись во время Великой Отечествен­
ной войны.
Опыт работы ГДЛ и ГИРД позво­
лил РНИИ разработать обоснованную
программу по созданию жидкостных ра­
кет. Этот опыт, в частности, показал,
что одной из главных задач в области
жидкостного
ракетостроения
является
создание надежного ракетного двигателя
на жидком топливе, пригодного для
массового применения на ракетных ап­
паратах. В 1939 г. было спроектировано
и изготовлено несколько вариантов кис­
лородно-спиртового двигателя, разви­
вавшего тягу 300 кге в течение 60 с
(Л. С. Душкин, М. К. Тихонравов и др.).
Под руководством Глушко был разра­
ботан азотнокислотно-керосиновый дви­
гатель (усовершенствованный вариант
ЖРД ОРМ-52), развивавший тягу 310 кге
и выдержавший 29 запусков с общим
временем работы 530 с.
Наряду с проблемой создания на­
дежных ЖРД все большее значение
приобретала
проблема
обеспечения
устойчивости полета ракет, в том числе
проблема автоматической стабилизации
баллистических ракет. Первый ракетный
гироскопический прибор стабилизации
ГСП-1 был создан группой сотрудников
РНИИ под руководством С. А. Пивоваро­
ва во второй половине 1934 г. Наряду с
разработкой аппаратуры управления важ-

Приложение
ное значение имели экспериментальные
исследования особенностей полета кры­
латых ракетных аппаратов. Нужно было
выяснить причину возмущений, приво­
дящих к нарушению устойчивости в по­
лете, выбрать наиболее подходящие
аэродинамические схемы ракет, профили
несущих плоскостей. Для этого требо­
валось провести летные испытания мо­
делей крылатых ракет. Было принято
решение исследовать устойчивость ракет
без систем управления на моделях с
пороховыми двигателями, которые отли­
чались от имевшихся в то время ЖРД
более высокой надежностью и просто­
той эксплуатации. В 1935 г. состоялись
многочисленные пуски эксперименталь­
ных неуправляемых пороховых ракет
массой 5—11 кг, имевших размах крыла
и длину фюзеляжа 0,5 м и отличав­
шихся одна от другой формой крыла
и оперения. Ракеты изготавливались
весьма тщательно. Были введены регу­
лировка направления вектора тяги дви­
гателя на центр тяжести ракеты, что­
бы исключить возмущающий момент,
а также регулировка по продувкам в
аэродинамической
трубе
положения
плоскостей управления ракеты, чтобы
исключить их аэродинамическую несимметрию и обеспечить полет с задан­
ным углом атаки. Пуски этих ракет дали
богатый экспериментальный материал
для теоретических исследований устой­
чивости полета и проектирования кры­
латых ракет с ЖРД.
В 1936 г. работы над жидкостными
баллистическими и крылатыми ракетами
с системами управления были объеди­
нены в одном отделе РНИИ, руководи­
мом Королевым. В этом же году прошел
официальные стендовые испытания дви­
гатель ОРМ-65 конструкции Глушко,
работавший на азотной кислоте и керо­
сине и предназначавшийся для ракето­
плана и крылатой ракеты. Его созда­
ние позволило приступить к разработке
более простых в эксплуатации ракет
на высококипящем топливе.
Под руководством Королева разра­
батывались крылатые ракеты 212 с ги­
роскопическим автопилотом и 301 с
гирокомандной системой наведения, ос­
нащенные двигателем ОРМ-65, а также
серия ракет 217-П на РДТТ. Рабочий
проект ракеты 212 был утвержден тех­
ническим советом РНИИ в августе 1936 г.
Ракета имела следующие характеристи­
ки: стартовая масса 165 кг, масса топ­
лива 15 кг, масса полезного груза 35 кг,
размах крыла 3 м, площадь крыльев
1,7 м2, аэродинамическое качество 12,5,
длина 3 м, максимальная скорость 280 м/с,
скорость взлета 40 м/с, максимальная
дальность полета 80 км. На ракете ис­

пользовался автомат стабилизации, обес­
печивавший стабилизацию по трем осям.
Старт производился с ракетной тележкикатапульты,
разгоняемой
пороховым
двигателем тягой 1850 кгс. Ракета пред­
ставляла собой моноплан со среднерас­
положенным трапециевидным крылом.
Крыло несло элероны, а хвостовое опе­
рение — рули курса и тангажа. В центро­
плане поперек фюзеляжа располагались
топливные баки: три бака для азотной
кислоты и один для керосина, а также
баллон со сжатым азотом. Все трубо­
проводы, электропроводка и тяги к ор­
ганам управления проходили внутри
корпуса ракеты и в расположенном над
фюзеляжем
желобе
коммуникаций.
Корпус ракеты — цельнометаллический
из дюралюминия.
В 1937—1938 гг. проводились про­
дувки ракеты в аэродинамических тру­
бах ЦАГИ, отработка установки двига­
теля ОРМ-65, гироавтомата, регистриру­
ющей аппаратуры, пневмогидравличе­
ской схемы, холодные и огневые испы­
тания двигательной установки.
29 января 1939 г. было проведено
первое летное испытание ракеты, кото­
рая стала первым отечественным ракет­
ным летательным аппаратом, взлетев­
шим с помощью ЖРД на высококипя­
щих компонентах топлива. Однако ос­
новной идеей Королева в 30-е годы было
создание экспериментального ракетного
летательного аппарата для полета чело­
века в стратосфере как первой ступени
на пути к космическим кораблям.
В 1934—1935 гг. Королев, исполь­
зуя свой опыт и положение известного
конструктора и летчика, в свободное от
работы время проектировал летатель­
ные аппараты, пригодные для исполь­
зования в качестве ракетопланов.
В 1936 г. работы над ракетопланом
были включены в планы РНИИ. После
углубленных изысканий и рассмотре­
ний различных конструкций был разра­
ботан проект двухместного самолета —
моноплана РП-318 с жидкостной ракет­
ной двигательной установкой на основе
трехкамерного ЖРД с суммарной тягой
900 кгс, работавшего на азотной кислоте
и керосине. Тяговооруженность само­
лета позволяла осуществлять взлет с
Земли и быстрый набор высоты. Само­
лет имел следующие расчетные харак­
теристики: стартовая масса 1600 кг,
масса топлива 540 кг, масса полезного
груза 160 кг, длина 7,5 м, размах крыльев
7,4 м, тяговооруженность 0,56, макси­
мальная высота при взлете с Земли 9 км,
при старте с восьмикилометровой вы­
соты — 25 км. В качестве первого шага
было принято решение о создании ра­
кетоплана РП-318-1 на базе двухмест­

ного планера СК-9, который был по­
строен Королевым еще в 1935 г. Для
ракетоплана была создана и отработана
двигательная установка на основе ЖРД
ОРМ-65. После проведения серии хо­
лодных испытаний по регулировке сис­
темы подачи в период с декабря 1937 г.
по апрель 1938 г. было проведено 32 ог­
невых испытания двигателя, которые
показали, что двигательная установка от­
вечает предъявляемым требованиям и
может обеспечить полет ракетоплана.
В феврале 1938 г. Королев совмест­
но с Е. С. Щетинковым выдвинул и
обосновал идею создания истребителяперехватчика с ЖРД. Были представ­
лены различные варианты компоновки
экспериментального стратосферного са­
молета на азотнокислотном и кислород­
ном ЖРД, поднимающегося с Земли
до высоты 20 км и при пуске с самолета
до высоты 40 км. Королев готовился
совершить первые полеты с работаю­
щим ЖРД на ракетоплане РП-318-1,
однако в июле 1938 г. он был ранен при
аварии на стенде крылатой ракеты 212,
и отработка ракетоплана надолго за­
держалась.
В последующие годы ведущим кон­
структором по ракетоплану РП-318-1
был назначен известный в те годы авиа­
конструктор А. Я. Щербаков, а по двига­
телю — А. В. Палло. На ракетоплане
был установлен ЖРД РДА-1-150, яв­
ляющийся модификацией ОРМ-65. Ра­
кетоплан РП-318-1 имел следующие
характеристики: масса конструкции 345 кг,
масса двигательной установки 137 кг,
масса топлива 75 кг, масса пилота с па­
рашютом 80 кг, полная стартовая масса
657 кг, длина 7,88 м, размах крыльев
17 м, площадь крыла 22 м2.
Исторический
полет
ракетоплана,
пилотируемого первым советским лет­
чиком-ракетчиком В. П. Федоровым,
состоялся 28 февраля 1940 г. В отчете
Федорова о полете говорилось: «После
отцепки установил скорость 80. км/ч.
Включение двигателя произвел на высо­
те 2600 м. Запуск ЖРД прошел нор­
мально. Все контрольные приборы ра­
ботали хорошо. При давлении в камере
12 ат, что соответствовало тяге 150 кгс,
ЖРД имел ровный режим работы, кото­
рый поддерживался до полного израс­
ходования топлива. Примерно на пятойшестой секунде после включения ЖРД
скорость полета возросла от 80 до
140 км/ч. Я установил режим полета
с набором высоты 120 км/ч и держал
его во все время работы. По показаниям
приборов подъем происходил со ско­
ростью 3 м/с. В продолжение всей ра­
боты ЖРД в течение 110 с был произ­
веден набор высоты в 300 м. На всем

273

Приложение
протяжении
работы
ЖРД
никакого
влияния на управляемость РП-318-1
замечено не было. Планер вел себя нор­
мально — вибрации не ощущалось. Пос­
ле выключения двигателя спуск ракето­
плана происходил нормально».
10—19 марта 1940 г. на РП-318-1
состоялись еще два успешных полета.
Эти полеты стимулировали также раз­
витие работ по внедрению ракетного
двигателя в авиацию.

Работы по жидкостным ракетам
и двигателям
в 1941—1945 гг.
Первым советским эксперименталь­
ным самолетом с ракетным двигателем,
совершившим серию успешных само­
стоятельных полетов, стал истребитель
БИ-1 конструкции А. Я. Березняка и
А. М. Исаева с ЖРД Д-1-А-1100, создан­
ным в РНИИ. Разработка самолета на­
чалась в 1941 г. в ОКБ авиационного
конструктора В. Ф. Болховитинова. Дви­
гатель Д-1-А-1100 был самым мощным
советским ЖРД, разработанным в пред­
военный период. Он имел номинальную
тягу 1100 кгс, давление в камере сгора­
ния 19 ат, удельный импульс 200 с,
массу 48 кг и работал на азотной кисло­
те и керосине. Двигатель имел дроссель­
ную систему, обеспечивающую пусковой
режим и позволяющую изменять тягу
в диапазоне 400—1100 кгс. Продолжи­
тельность непрерывной работы двига­
теля на переменном режиме 200 с, на
максимальном до 70 с; общий ресурс
работы 18 мин. Камера сгорания двига­
теля имела внешнее проточное охлажде­
ние: сопло — керосином, цилиндриче­
ская часть — азотной кислотой. В связи
с тем что насосная система подачи
трудно поддавалась доводке, А. М. Исаев
совместно с М. В. Мельниковым разра­
ботали вытеснительную систему подачи
топлива в двигатель Д-1-А-1100. При­
менение вытеснительной системы пода­
чи заставило пересмотреть первоначаль­
ный проект самолета.
Первый в Советском Союзе само­
стоятельный взлет на самолете с ЖРД
совершил 15 мая 1942 г. летчик-испыта­
тель Г. Я. Бахчиванджи. Второй его по­
лет состоялся в сентябре 1942 г. За ним
последовала серия полетов. Во время
седьмого полета при скорости более
800 км/ч и в полном соответствии с за­
конами
околозвуковой
аэродинамики,

установленными позже, на самолет на­
чал действовать пикирующий момент,
с которым летчик справиться не смог.
Бахчиванджи не покинул машину и погиб
как герой, отдав жизнь покорению не­
известного. Посмертно ему было присво­
ено звание Героя Советского Союза.
В
процессе
эксплуатации
ЖРД
Д-1-А-1100 выявилось много возможно­
стей улучшения его характеристик. Не­
достаточно надежным был запуск двига­
теля, нечетким останов, ресурс двига­
теля был малым. Весной 1944 г. отдел,
возглавляемый Исаевым, приступил к
разработке
азотнокислотно-керосиново­
го ЖРД РД-1 для реактивного самолета.
Как и двигатель Д-1-А-1100, РД-1 дол­
жен был иметь многократное включе­
ние, диапазон тяг 400—1100 кгс с плав­
ным регулированием и ресурс не менее
30 мин, но должен был превосходить
Д-1-А-1100 по надежности и удобству
эксплуатации. Подверглись изменению
система охлаждения двигателя, соеди­
нение головки с рубашкой камеры
сгорания, система запуска, форсунки и
другие системы. Двигатель РД-1 отра­
батывался с весны до октября 1944 г.
Заданный 30-минутный ресурс работы
был обеспечен, система запуска действо­
вала безотказно, двигатель был прост в
управлении и в эксплуатации. С двига­
телем РД-1, установленным на само­
лете БИ, была выполнена серия полетов.
Большую работу по созданию авиа­
ционных ЖРД провел в 1941—1945 гг.
коллектив ОКБ Глушко. Была разрабо­
тана серия вспомогательных самолетных
двигателей: РД-1, РД-1ХЗ, РД-2, РД-3,
предназначенных
для
существенного
увеличения скорости самолетов в реша­
ющие моменты их полетов, улучшения
взлетных и высотных характеристик.
Особенности
конструкции
двигателей
этой серии можно рассмотреть на при­
мере ЖРД РД-3, отработанного в 1944—
1945 гг. Двигатель состоял из трех ка­
мер сгорания, развивающих суммарную
тягу до 900 кгс (на высоте 15 км до
1000 кгс), турбонасосного агрегата, га­
зогенератора, вырабатывавшего парогаз
для турбины, агрегатов пуска и управле­
ния. Газогенератор работал на тех же
компонентах, что и камера сгорания.
Охлаждение газа, поступающего на тур­
бину, производилось впрыском воды,
которой охлаждался и газогенератор.
Конструкция двигателя допускала авто­

матические повторные пуски и остано­
вы. Запуск производился сжатым воз­
духом, поступавшим из бортовых балло­
нов. Тяга двигателя могла регулиро­
ваться в пределах 100—1000 кгс. На
режиме форсажа (разбег, форсирован­
ный набор вертикальной и горизонталь­
ной скорости) работали все три камеры,
изменяя тягу в диапазоне 300—900 кгс.
На режимах горизонтального полета,
выруливания и посадки могла работать
лишь одна камера, обеспечивая тягу
в диапазоне 100—250 кгс. Двигатели
ОКБ Глушко были надежны и могли
работать продолжительное время (га­
рантированный ресурс до переборки
до 1 ч).
При разработке двигателей был най­
ден ряд новых технических решений:
пакетное соединение нескольких камер,
получившее в дальнейшем развитие в
отечественном ракетном двигателестрое­
нии; турбонасосный агрегат для подачи
топлива в камеры сгорания и газогене­
ратор, работавший на основных компо­
нентах топлива; полная автоматизация
(с
блокировками)
процессов
пуска,
управления на рабочем режиме и выклю­
чения; большая высотность и много­
кратность пусков. Были проведены лет­
ные испытания двигателей РД-1 и
РД-1ХЗ на самолетах конструкции Ла­
вочкина, Яковлева, Сухого и Петлякова.
Ряд двигателей этой серии прошел
официальные и государственные стен­
довые и летные испытания и находился
в серийном производстве.

Из изложенного следует, что рабо­
ты по ракетно-космической технике в
СССР в период 1917—1945 гг. прово­
дились достаточно широким фронтом,
охватывая все основные направления
ракетной техники, и были сконцентри­
рованы, в основном, в едином коллек­
тиве — Реактивном научно-исследова­
тельском институте. В эти годы был
накоплен огромный научно-технический
потенциал и практический опыт работ
в области жидкостного ракетостроения,
двигателестроения и в смежных об­
ластях техники, подготовлены опытные,
высококвалифицированные кадры спе­
циалистов во главе с такими выдающи­
мися учеными, как С. П. Королев,
В. П. Глушко, М. К. Тихонравов,
Ю. А. Победоносцев и многие другие.

ачиная с 1961 г. советские ученые
проводят планомерное изучение
планеты Венера. К этой планете
запущено 14 советских автомати­
ческих станций, 8 из которых совершили
посадку и выполнили ряд эксперимен­
тов на поверхности.
Почему изучение Венеры привлекает
столь пристальное внимание и занимает
столь важное место в советской про­
грамме исследования планет Солнечной
системы? Венера — единственная пла­
нета Солнечной системы, которая по
размерам, массе, плотности и другим
характеристикам близка к Земле. Диа­
метр Венеры (6051 км) всего на 5%
меньше диаметра Земли, лишь на 20%
меньше земной ее общая масса, состав­
ляющая 4,9 1024 кг, средняя плотность
вещества почти такая же, как у Земли.
Можно сказать, что Венера не просто
ближайшая соседка Земли, а ее «родная
сестра», правда с несколько иным путем
развития.
Венера в целом является наиболее
сферической из всех планет с «выгла­
женным» рельефом. Около 65% поверх­
ности Венеры — холмистая равнина,
уровень которой отклоняется в пределах
±1 км от уровня средней сферической
поверхности; около 8% занимают гор­
ные районы и около 27% — низмен­
ности, расположенные на 2—3 км ниже
среднего уровня. Среди горных районов
есть и очень крупные массивы. Фено­
менальным образованием является круп­
ный горный массив Максвелл, в центре
которого на 14 км над средним уровнем
поверхности
возвышается
вулканиче­
ский конус, почти в 1,5 раза превосхо­
дящий высочайшую вершину Земли
Эверест. Подошва этого массива дости­
гает в поперечнике почти 1000 км. На
поверхности Венеры имеются большие
высокогорные плато до 8 км высотой,
глубокие разломы, цепи вулканов, об­
ширные площади с древней, сильно из­
рытой кратерами материковой корой и
большие покрытые базальтами пониже­
ния поверхности, напоминающие дно

Н

© Издательство «Мир», 1986.

Мирового океана на Земле. Все это сви­
детельствует о том, что история Венеры
сходна с земной, но в отличие от нашей
планеты ее поверхность не закрыта
океаном и первичные породы на ней
не перекрыты осадочными образова­
ниями. Поэтому на Венере можно изу­
чать начальные формации пород, анало­
гичные или близкие к самым ранним
первичным породам континентов и дна
Мирового океана на нашей планете.
Ученые достаточно хорошо представля­
ют геологическую историю Земли в те­
чение последних 1,6 млрд. лет из
4,6 млрд. лет ее существования, а о пер­
вом миллиарде лет практически ничего
не известно, так как пород древнее
3,8 млрд. лет на Земле не найдено. В то
же время накопленные в последние годы
материалы говорят о том, что ранние
стадии развития небесных тел земного
типа были принципиально близкими, а
это значит, что данные истории Луны,
Марса и особенно Венеры могут быть
использованы при построении моделей
«молодой» Земли.
С тех пор как стали изучать плане­
ты с помощью космических аппаратов,
наши знания о Венере несравненно вы­
росли. Советскими учеными и специа­
листами была создана серия аппаратов
«Венера», которые открыли один из наи­
более экзотических миров в Солнечной
системе.
12 февраля 1961 г. стартовала авто­
матическая
межпланетная
станция
(АМС) «Венера-1». Это была первая
попытка СССР проникнуть в дальний
космос и разведать условия работы зем­
ной техники в межпланетном простран­
стве, уточнить космические условия на
межпланетных трассах, проверить пра­
вильность принятых технических реше­
ний.
Большое внимание уделялось иссле­
дованию
космического
пространства.
С этой целью «Венера-1» была оснащена
аппаратурой для измерения интенсив­
ности космического излучения, напря­
женности межпланетных магнитных по­
лей, потоков заряженных частиц меж­
планетного газа и корпускулярных по­
токов Солнца. Были установлены также

приборы для регистрации микрометео­
ров. К одной из панелей солнечных бата­
рей был прикреплен блок специальных
датчиков для исследования оптических
коэффициентов различных покрытий в
условиях межпланетного пространства
на различных расстояниях от Солнца.
20 мая 1961 г. станция «Венера-1»
достигла окрестностей планеты и про­
шла от нее на расстоянии менее
100 000 км. Станция передала на Землю
первичную информацию о дальнем кос­
мосе.
12 и 16 ноября 1965 г. ушли в космос
еще две АМС — «Венера-2» и «Венера3», предназначенные для решения более
широкого круга научных и технических
задач. По сравнению со станцией «Ве­
нера-1» они имели в полтора раза боль­
шую массу (960 вместо 644 кг). Это
позволило оснастить «Венеру-2» более
разнообразной научной аппаратурой, а
на «Венере-3» установить спускаемый
аппарат.
На траектории перелета проводились
эксперименты по измерению содержа­
ния нейтрального водорода в космиче­
ском пространстве; по исследованию
космических лучей, как приходящих
в Солнечную систему из глубин Галак­
тики, так и порожденных самим Солн­
цем; по . изучению солнечного и косми­
ческого длинноволнового радиоизлуче­
ния; по исследованию солнечного ветра
и магнитных полей в межпланетном
пространстве.
1 марта 1966 г. впервые в истории
человечества космический аппарат, соз­
данный на Земле, АМС «Венера-3» до­
стиг другой планеты и вошел в ее ат­
мосферу. Анализ полученной с «Венеры2» и «Венеры-3» информации обогатил
их создателей новыми сведениями, поз­
волил наметить оригинальные техни­
ческие решения. Накопленный опыт
был учтен при конструировании стан­
ции «Венера-4». Она стартовала 12 июня
1967 г. Более благоприятные баллисти­
ческие условия при пуске в этом году
дали возможность при использовании
того же носителя увеличить массу но­
вой станции примерно на 50 кг.
«Венера-4» значительно отличалась

275

Приложение
от своих предшественниц, особенно
системой терморегулирования, которая
стала проще и надежнее. Большие из­
менения претерпела конструкция спус­
каемого аппарата, благодаря чему он
сумел преодолеть более чем трехсот­
кратные перегрузки в венерианской
атмосфере. Впервые в истории Земля
в течение полутора часов принимала
уникальную информацию с таинствен­
ной планеты. За это время спускаемый
аппарат совершил парашютный спуск
в атмосфере и прекратил существова­
ние на высоте 22 км, где давление до­
стигло 18 атм и температура 277°С. По­
верхности планеты аппарат не достиг,
так как не был рассчитан на подобные
условия. Но свою задачу он выполнил.
Пришел конец всем спорам, заблужде­
ниям, неопределенности. Полуторачасо­
вой сеанс передачи данных с участка
парашютирования принес информацию,
которая по своему значению превзошла
всю сумму сведений о Венере, накоп­
ленную астрономами за многовековую
историю человечества. Самым значитель­
ным достижением создателей станции
явилось доказательство наличия у пла­
неты атмосферы, состоящей в основном
из углекислого газа при относительной
его объемной концентрации около 93%.
Стартовавшие в январе 1969 г. АМС
«Венера-5» и «Венера-6» конструктивно
не отличались от «Венеры-4», были лишь
несколько упрочнены корпуса их спус­
каемых аппаратов. Это позволило про­
извести измерения параметров надоблач­
ной и подоблачной атмосферы планеты
на более низких высотах — до 19 км.
Результаты полетов новых станций под­
твердили выводы о составе атмосферы
планеты, сделанные после полета «Ве­
неры-4», и позволили уточнить данные
о содержании в ней углекислого газа,
азота, кислорода и водяного пара. Стало
также очевидно, что для проведения из­
мерений в нижних слоях атмосферы и
на поверхности Венеры необходимы
спускаемые аппараты, способные вы­
держивать внешнее давление более
100 атм и иметь теплоизоляцию, обеспе­
чивающую работу бортовой аппаратуры
при температуре окружающей среды до
475°С.
Такой спускаемый аппарат был соз­
дан. Он вошел в состав АМС «Венера-7», запущенной 17 августа 1970 г. и
достигшей планеты 15 декабря того же
года. Ее аппаратура проводила измере­
ния не только во время спуска во всей
толще атмосферы, но и после посадки
на поверхность планеты в течение
23 мин. В частности, измерения пока­
зали, что температура у поверхности
Венеры близка к 475°С.
С помощью спускаемого аппарата

276

станции «Венера-8», запущенной 27 мар­
та 1972 г., кроме традиционных изме­
рений температуры и давления впервые
были проведены разносторонние иссле­
дования атмосферы и поверхности пла­
неты. Они, в частности, показали, что,
несмотря на сплошной облачный по­
кров, освещенность у поверхности до­
статочно высока для фотографирования
места посадки спускаемого аппарата без
искусственной подсветки. По доплеров­
скому смещению несущей частоты пере­
датчика спускаемого аппарата рассчи­
тывалась горизонтальная скорость ветра
в атмосфере Венеры на различных высо­
тах. Оказалось, что на высотах более
40 км над поверхностью эта скорость
составляет 100—140 м/с, а на высотах
менее 10 км не превышает 3 м/с, плавно
уменьшаясь к поверхности до 0—0,5 м/с.
Таким образом, с помощью АМС «Венера-4» — «Венера-8» удалось получить
данные о температурном режиме под­
облачной атмосферы Венеры и устано­
вить давление у поверхности плане­
ты.
На «повестку дня» встала задача
разработки межпланетных станций но­
вого поколения, способных проводить
более широкий круг научных исследо­
ваний.
Накопленный опыт космических ис­
следований Венеры позволил создать
совершенно новый тип конструкции
АМС, таких, как «Венера-9» и «Вене­
ра-10». В состав каждой из этих стан­
ций вошли искусственный спутник Ве­
неры и спускаемый аппарат массой
1560 кг. При этом аппаратура искус­
ственного спутника Венеры могла ре­
транслировать на Землю радиосигналы
с борта спускаемого аппарата, совершив­
шего посадку на освещенную Солнцем,
но не видимую с Земли сторону плане­
ты. «Венера-9» и «Венера-10» были за­
пущены соответственно 8 и 14 июня
1975 г., а 22 и 25 октября их спускае­
мые аппараты произвели зондирование
атмосферы и совершили мягкую посадку
на поверхность Венеры. Впервые фото­
телевизионные устройства спускаемых
аппаратов передали на Землю панорам­
ные изображения поверхности Венеры,
приборы определили содержание естест­
венных радиоактивных элементов в ее
грунте. На участках спуска измерялись
скорость ветра, содержание водяного
пара, температура, давление и освещен­
ность. Относительная масса водяного
пара в атмосфере Венеры на высоте
40 км над ее поверхностью оказалась
равной примерно 10~3. Температура и
давление
у
поверхности
составляли
457°С и 90 атм. Это убеждало в том,
что районы посадки на 1,5—2 км воз­
вышаются над средним уровнем поверх­

ности. Измерения солнечной радиации
дали величину интегрального потока на
поверхности Венеры около 100 Вт/м2
и освещенности 14 000 лк. Через двое
суток после отделения спускаемых аппа­
ратов станции «Венера-9» и «Венера-10»
вышли на орбиты искусственных спут­
ников Венеры. Их научная аппаратура
позволила получить ценную информа­
цию о температурном режиме и струк­
туре верхней границы облаков и над­
облачной дымки в атмосфере Венеры,
о составе и температурном режиме в
верхней части атмосферы. Получены
также данные о взаимодействии сол­
нечного ветра с планетой, о рельефе
ее поверхности, диэлектрической про­
ницаемости грунта, высотном распре­
делении температуры, давления и пло­
тности в атмосфере и другие характери­
стики. Впервые были надежно зареги­
стрированы спектры свечения ночного
неба Венеры, обнаружены значитель­
ные изменения высотных распределений
концентрации электронов в зависимости
от времени суток.
9 и 14 сентября 1978 г. в сторону
Венеры стартовали АМС «Венера-11»
и «Венера-12», которые состояли из
спускаемого и пролетного аппаратов,
причем последний использовался и как
ретранслятор при передаче телеметри­
ческой информации с борта спускаемого
аппарата на Землю. 21 и 25 декабря
1978 г. на расстоянии около 34 000 км
от Венеры прошли АМС «Венера-12»
и «Венера-11». Ранее отделившиеся от
них спускаемые аппараты совершили
мягкую посадку на поверхность плане­
ты. Комплекс приборов, установленных
на спускаемых аппаратах, позволил
уточнить химический состав газового и
аэрозольного компонентов венерианской
атмосферы, измерить структуру и кон­
центрацию частиц ее облачного слоя,
определить температуру, давление и
плотность в различных районах поверх­
ности Венеры. Получены данные о струк­
туре планеты, ее поверхности, исследо­
ваны динамика, циркуляция, турбулент­
ность, тепловой баланс и электриче­
ская активность атмосферы.
Ниже приведены результаты анализа
информации, которая была получена
в основном с помощью автоматических
межпланетных станций «Венера-11» и
«Венера-12»
(частично
использованы
данные американских АМС «ПионерВенера-1» и «Пионер-Венера-2»),

Рельеф и внутреннее строение
Венеры
На спускаемых аппаратах АМС «Венера-8» — «Венера-10» были установ­
лены
многоканальные
гамма-спектро-

Приложение
метры, которые позволили определить
содержание естественных радиоактив­
ных элементов — урана, тория, изотопа
калия в венерианском грунте. Резуль­
таты измерений показали, что в районах
посадки спускаемых аппаратов грунт по
содержанию радиоактивных элементов
напоминает земные базальты, причем
в районе посадки спускаемого аппарата
«Венеры-8» эти базальты близки к ще­
лочным. Определена и плотность камня,
на который опустился датчик плотно­
мера спускаемого аппарата «Венеры-10».
Она оказалась равной 2,7—2,9 г/см3,
что хорошо согласуется с выводом о ба­
зальтовом составе коры.
После фотометрических обработок
панорамных снимков удалось определить
отражательную способность (альбедо)
поверхности в видимом диапазоне длин
волн. Коэффициент отражения поверх­
ности оказался близким к лунному.
Среднее значение альбедо при падении
света по нормали к поверхности равно
6% (на Луне 7%), а вариация альбедо
находится в интервале 3—12°.
Усредненное для всей Венеры зна­
чение диэлектрической проницаемости
грунта было ранее определено при про­
ведении радиоинтерферометрических из­
мерений (в 1964 г.). Полученное сред­
нее значение диэлектрической прони­
цаемости 3,6 ±1 согласуется с возмож­
ным диапазоном плотности грунта в
слое толщиной около 1 м (1,2—
2,3 г/см3). На основе этих данных мож­
но сделать вывод о том, что грунт на
Венере более плотный, чем на Луне и
Марсе.
С 1967 г. началось радиолокационное
зондирование рельефа планеты с по­
мощью наземных радиотелескопов, а
впоследствии — искусственных спутни­
ков Венеры и спускаемых аппаратов.
Как указывалось выше, Венера явля­
ется планетой с «выглаженным» релье­
фом. Но есть очень крупные горные
массивы. Выше была дана общая харак­
теристика горному району Максвелл.
Весь этот район имеет тектоническое
происхождение. Важную роль в форми­
ровании наблюдаемых структур играла
и вулканическая деятельность. Возмож­
но, центральная часть плато покрыта
сравнительно молодыми лавовыми пото­
ками. В пределах плоскогорья Афро­
диты обнаружены два обширных под­
нятия, названные Гаусс и Герц. Они
несколько меньше, чем Максвелл — их
размер в основании около 700 км, а вы­
сота над окружающей местностью 6—
8 км. Помимо этих образований на боль­
ших площадях, обладающих приблизи­
тельно однородной отражательной спо­
собностью, обнаружены сравнительно

малые хребты, холмы, впадины и котло­
вины, среди которых особенно выделя­
ется протяженная глубокая долина в
южном полушарии. По своим размерам
она напоминает рифтовые ущелья внутри
основного поднятия, подобные рифто­
вым зонам на океаническом ложе Земли.
Ряд дополнительных данных о рельефе,
по-видимому, указывает на то, что эта
долина опоясывает всю планету. Все
это служит убедительным свидетель­
ством существования активной тектони­
ческой деятельности на Венере. В поль­
зу таких представлений говорят и чрез­
вычайно мелкие, сглаженные кратеры
ударного происхождения в поперечнике
до 150—200 км и глубиной 500—700 м
вблизи экватора. Обнаруженные в по­
следнее время громадные кратеры до
500—700 км в поперечнике оказались
той же глубины. Возможно, это связано
с высокой подвижностью коры планеты.
Предположение о подвижности ве­
нерианской коры и венеротрясениях
были высказаны еще в 1975 г. после
получения первых телефотометрических
панорам поверхности, переданных со
спускаемых аппаратов «Венеры-9» и
«Венеры-10». Оказалось, что место по­
садки спускаемого аппарата «Венеры10» выглядит как ровная каменистая
пустыня без сколько-нибудь заметных
перепадов высот. Крупная каменная
глыба поперечником не менее 3 м, на
которую опустился аппарат, испещре­
на темными пятнами, вероятно, пред­
ставляющими собой небольшие углубле­
ния, заполненные грунтом. Сама эта
глыба, как и другие, подобные ей, на­
ходящиеся на большем удалении от
аппарата, погружена в более темный
грунт. Весь ландшафт, видимо, пред­
ставляет собой выходы коренных маг­
матических пород, претерпевших значи­
тельные изменения под действием вы­
сокой температуры и давления атмосфе­
ры. На глыбе явно видны трещины. Они,
возможно, появились вследствие внут­
ренних процессов, происходящих на
Венере. Но они могли образоваться и
от удара при посадке спускаемого аппа­
рата на поверхность планеты. Истинную
причину установить не удалось.
Различия в микрорельефе поверх­
ности и степени заполнения отдельных
неровностей эродированным материа­
лом отражают различия в составе по­
род, их неодинаковую устойчивость
к факторам разрушения, среди которых
основную роль, очевидно, играет хими­
ческое взаимодействие с атмосферными
газами.
Район посадки спускаемого
аппарата «Венеры-9» отстоял от места,
где опустился спускаемый аппарат «Ве­
неры-10», примерно на 2000 км. На па­

нораме, переданной из этого района,
привлекает внимание обилие крупных
(размером 50—70 см, высотой 15—
20 см) остроугольных камней, которыми
заполнена примерно половина поверх­
ности. Для них характерны пластино­
образная форма и наличие ступенчатых
отколов. Пространство между камнями
заполнено сравнительно светлым ма­
териалом,
очевидно
мелкозернистым
грунтом. Возможно, он образовался
в процессе разрушения и деформации
поверхностной породы. Этот грунт, а
также фрагментированный материал в
месте посадки спускаемого аппарата
«Венеры-10», покрывающий коренные
скальные породы, подобны лунному
реголиту.
Происхождение
ландшафта
на панораме, переданной спускаемым
аппаратом «Венеры-9», скорее всего,
обусловлено разрушением горных по­
род скального типа под действием внут­
ренних сдвигов и разломов в коре пла­
неты. В результате этого процесса на
склоне везвышенности, на которую
опустился аппарат, образовалась ка­
менистая осыпь. Крутизна склона около
30°, линия горизонта в отличие от пано­
рамы, переданной спускаемым аппара­
том «Венеры-10», находится на расстоя­
нии всего нескольких десятков метров.
Камни не подверглись заметному разру­
шению. Можно предположить, что такой
ландшафт довольно типичен для Венеры
и образовался сравнительно недавно
(в геологическом масштабе времени).
Возможно также, что происходит перио­
дическое движение камней по склону
из-за предполагаемой высокой сейсмич­
ности Венеры. Экспериментальные ис­
следования внутреннего строения Ве­
неры еще не начаты. Но его можно
представить, пользуясь аналогиями (ме­
тодами
сравнительной
планетологии)
на основании вполне достоверных ре­
зультатов измерений различных пара­
метров: массы, размеров, средней плот­
ности, орбитальной скорости и скорости
собственного вращения Венеры. Пред­
полагается, что планета имеет кору тол­
щиной около 16 км, силикатную обо­
лочку и железное ядро (граница между
ядром и оболочкой находится на глу­
бине 3224 км).

Характеристики атмосферы
планеты Венера
Анализ результатов радиофизиче­
ских измерений, полученных с помощью
станции «Венера-4», позволил предпо­
ложить, что температура и давление
у поверхности Венеры достигают соот­
ветственно 700±100 К и 65+25-15 атм.
Последующие полеты станций «Венера5» — «Венера-8» подтвердили это пред-

277

Приложение
положение. В частности, было установ­
лено, что температура и давление у по­
верхности планеты могут достигать при­
мерно 750 К и 100 атм, а в районах
посадок спускаемых аппаратов «Вене­
ры-9» и «Венеры-10» они были равны
соответственно 730 К и 90 атм.
С помощью спускаемых аппаратов
АМС «Венера» впервые удалось устано­
вить ветровой режим в нижних слоях
атмосферы. По данным, переданным
с спускаемого аппарата «Венеры-8»,
скорость ветра возрастает от 0—0,5 м/с
у поверхности до 100—140 м/с в верх­
ней атмосфере, причем направление
ветра заметно не изменяется. В слое
на высотах 20—40 км скорость ветра
постоянна (30—36 м/с). На высотах
12—18 км и около 48 км находится зона
резкого ее изменения, а в нижней части
атмосферы (0—10 км) ветры очень сла­
бые. Аппаратура спускаемых аппара­
тов «Венеры-9» и «Венеры-10» также за­
фиксировала малую скорость ветра у по­
верхности Венеры.
Сопоставление данных зондирования
атмосферы Венеры в различных точках
подтверждает предположение о малых
горизонтальных контрастах температу­
ры. Так, на высотах ниже 50 км эти
контрасты не превышают нескольких
градусов, причем более высокие темпе­
ратуры зарегистрированы в районах
около 30° ю. ш. по сравнению с темпера­
турами областей, расположенных около
5 и 60° с. ш.
По-видимому, температура венери­
анской атмосферы возрастает с увели­
чением
планетоцентрической
широты
до некоторого значения, а затем начи­
нает убывать в направлении к полюсам.
При этом в нижних слоях атмосферы
температура практически выравнивается
на высоте, соответствующей давлению
30 атм. Этого и следовало ожидать,
учитывая значительную тепловую инер­
цию этих слоев.
Сведения о температуре на высотах
95—105 км показывают, что там распо­
ложен изотермический слой с темпера­
турой 175—180 К. На высотах 60—
70 км обнаружена весьма слабая волно­
образная структура распределения тем­
ператур, видимо, из-за тепловых прили­
вов, происходящих в атмосфере Венеры.
Для понимания процессов, происхо­
дящих в атмосфере, необходимо знать
ее химический состав, для чего исполь­
зуют эмпирические модели структуры
атмосферы. При построении такой мо­
дели использовались данные, получен­
ные с помощью станции «Венера-4»,
которые показали, что атмосфера на
93% состоит из углекислого газа и на 7%
из азота.

278

Химический состав атмосферы Ве­
неры был уточнен в ходе полетов к этой
планете АМС «Венера-11» и «Венера-12»,
а также американских аппаратов «Пио­
нер-Венера-1»
и
«Пионер-Венера-2».
Анализ результатов показал, что в со­
став атмосферы Венеры помимо угле­
кислого газа и азота входят водяной пар
(0,05%), примеси окиси углерода, кисло­
рода, соляной и плавиковой кислот, серо­
водорода, сернистого газа. Неожидан­
ностью явилось то, что были обнару­
жены необычные концентрации аргона
(0,01%), неона (0,001%) и криптона
(0,0005%).
Масса атмосферы Венеры составляет
5,3 • 1023 г и очень близка к общей массе
углекислого газа, содержащегося в зем­
ной коре (5,1 • 1023 г). Учитывая такое
совпадение, можно предположить, что
состав первоначальных атмосфер Вене­
ры и Земли был сходен, но в ходе эво­
люции углекислый газ на Земле оказался
захваченным земной корой, а на Венере
сохранился
в
атмосфере
(например,
благодаря высокой температуре поверх­
ности) .
Специфика Венеры состоит в том,
что в отличие от земных условий на
ней нет жидкой воды. До сих пор оста­
ется неясной судьба водяного пара Ве­
неры, даже если принять, что из твердой
оболочки в атмосферу его выделилось
столько же, сколько и на Земле. Поэто­
му следует предположить, что Венера
сформировалась из таких горных пород,
которые не содержали значительного
количества воды, а дегазированный угле­
кислый газ не испытывал эволюции,
подобной земной и связанной с образо­
ванием
карбонатов.
Следовательно,
очень важно выяснить эволюцию пар­
никового эффекта Венеры.
Хотя поверхности Венеры достигает
сравнительно небольшая часть внеат­
мосферного потока солнечной радиации
(около 1,8%), даже этого достаточно
для достижения значительной освещен­
ности на уровне поверхности по сравне­
нию с земными условиями и поддер­
жания высокой температуры в нижней
части атмосферы. Это и объясняется
как раз действием парникового эффекта.
Заключается он в том, что венериан­
ская атмосфера является практически
непрозрачной для теплового излучения
поверхности в космическое простран­
ство.
Чтобы понять условия возникнове­
ния парникового эффекта, следовало
провести ряд измерений освещенности
в различных слоях венерианской атмос­
феры и на поверхности планеты. Пер­
вые такие измерения на различных вы­
сотах были проведены 22 июля 1972 г.

с помощью фотометра во время сниже­
ния на парашюте спускаемого аппарата
«Венеры-8». В результате обработки
данных были выделены три основные
области в атмосфере, в пределах кото­
рых свет ослабляется по-разному. Ока­
залось, что наибольшее ослабление про­
исходит в слое между верхней границей
облаков, определяемой по уровню, кото­
рому соответствует оптическая толщина,
равная единице, и составляющей 65—
70 км, до высоты 49 км, в то время как
в границах между 49 и 32 км оно значи­
тельно слабее, а ниже 32 км атмосфера
практически прозрачна, так как ослаб­
ление солнечного света здесь незначи­
тельно. Таким образом, результаты из­
мерений освещенности свидетельствуют
о вертикальной неоднородности атмос­
феры. Анализ полученных результатов
убеждает в том, что ослабление света
на высотах до 32 км обусловлено глав­
ным образом молекулярным рассеяни­
ем. На высотах же более 32 км такое
ослабление может вызываться и рас­
сеянием, и поглощением солнечной ра­
диации аэрозольными компонентами.
Среди многочисленных проблем фи­
зики Венеры одна из наиболее волную­
щих и интересных связана с природой
ее облаков. То, что эта планета окутана
облаками, было известно давно: именно
они препятствовали в течение столетий
астрономическим наблюдениям, не поз­
воляя увидеть поверхность и опреде­
лить свойства подоблачной атмосферы.
Результаты измерений, проведенных
автоматическими межпланетными стан­
циями, показали, что венерианские об­
лака представляют собой весьма слож­
ные образования, не однородные по
вертикальной структуре и обладающие
сравнительно малой плотностью. Это
скорее слабый туман, дымка, дальность
видимости в которой превышает кило­
метр. Соответственно очень мала и масса
облачных частиц. Вместе с тем протя­
женность облаков по высоте достигает
почти 20 км, чем и объясняется их не­
прозрачность при наблюдениях с Зем­
ли даже при малой плотности. Нижняя
граница облаков, по данным измерений
освещенности, проведенных станциями
«Венера», довольно стабильна и распо­
ложена на уровне 48—49 км с неболь­
шими колебаниями по высоте и плот­
ности.
Внутри облаков четко выделяются
три отдельные зоны (ярусы): верхняя
(67—58 км), средняя (58—52 км) и
нижняя (52—48 км). Верхнюю зону
в основном составляют мелкие сфери­
ческие частицы размером 2—3 мкм, ко­
торые преломляют световые лучи так же,
как 80%-ный раствор серной кислоты.

Приложение
Число капель невелико (100—300 частиц
в 1 см3), но больше, чем в других зонах.
Средняя и нижняя зоны содержат также
и более крупные частицы размером 5—
8 мкм, коэффициент преломления кото­
рых значительно меньше и почти такой
же, как у воды или льда, а число таких
частиц в 1 см3 меньше 100. В средней
и нижней зонах облаков частицы, скорее
всего, имеют вид сравнительно тонких
пластинок из солей соляной кислоты.
Показатель преломления и характер
рассеяния света такими частицами хо­
рошо согласуются с наблюдавшимися
значениями. Это предположение под­
крепляется также данными измерений,
проведенных АМС «Венера-12» при по­
мощи рентгенофлюоресцентного спект­
рометра, согласно которым в облаках со­
держится хлор в количестве, почти на
порядок превышающем содержание се­
ры. Последнее легко объяснить, если
принять во внимание значительно боль­
шие размеры кристаллических частиц
по сравнению с каплями серной кисло­
ты. Следует также учитывать и то, что
зарегистрированный хлор находится в
виде капель соляной кислоты, также
обладающих низким показателем пре­
ломления. Надоблачная дымка прости­
рается от верхней границы облаков при­
мерно до высоты 80 км. Но из чего
состоят эти частицы, пока не известно.
Подоблачная дымка обнаружена под
тремя основными слоями облаков до
высоты 32 км над поверхностью. На­
ряду с мелкими субмикронными части­
цами здесь, вероятно, содержится не­
большое количество более крупных
частиц, обладающих высоким показате­
лем преломления, как у серы. Образо­
вание и состав этой дымки, по-видимо­
му, генетически связаны с самими об­
лаками, у нижней границы которых при
температуре 100°С серная кислота на­
чинает интенсивно выкипать, а частицы
серы плавиться.
Ниже уровня дымки и вплоть до
поверхности
атмосфера
практически
прозрачна, однако в районе высот 12—
17 и 8—12 км по результатам измере­
ний спускаемого аппарата «Венеры-11»
отмечались слои с незначительным со­
держанием аэрозолей (1—2 частицы
в 1 см3), обладающих высоким показа­
телем преломления. Возможно, что эти
слои переменны по высоте и существу­
ют непостоянно. Несмотря на высокую
плотность атмосферы Венеры, у поверх­
ности она не запылена. Этот важный
вывод еще раньше был сделан на осно­
вании измерений малой скорости ветра
в районах посадки спускаемых аппара­
тов «Венеры», а также из анализа теле­
визионных панорам.

С облаками Венеры связано еще одно
чрезвычайно интересное явление — ее
высокая грозовая активность. По часто­
те следования импульсов, регистрировав­
шихся в процессе спуска аппаратов
«Венеры-11 и -12», был сделан вывод
о том, что интенсивность электрических
разрядов на Венере во много раз выше,
чем на Земле. Это означает, что в про­
тяженных облаках Венеры легче возни­
кают электрические поля со средней
напряженностью, достаточной для воз­
никновения
электрического
разряда.
Высокой грозовой активностью на Ве­
нере, очевидно, объясняется природа
многократно
наблюдавшегося
слабого
свечения ее ночной стороны, благодаря
которому становится различимым на
фоне неба контур темного края диска.
Это явление известно под названием
«пепельного света» Венеры, и энергети­
чески оно хорошо укладывается в рамки
такого механизма.
Данные измерений, проведенных с
помощью АМС, позволили выявить
сложную картину атмосферных движе­
ний облачного покрова Венеры. Дока­
зано существование глобального около­
полярного вихря в венерианской страто­
сфере южного полушария. Он характе­
ризуется
системой
спиралеобразных
облачных полос, сходящихся к поляр­
ной зоне сплошной облачности из зоны
более низких широт. Этот вихрь явля­
ется точным аналогом спиралеобраз­
ных систем облачности земных тропи­
ческих циклонов, наблюдаемых с по­
мощью метеорологических ИСЗ. Хотя
информация, относящаяся к северному
полушарию Венеры, гораздо более скуд­
на, есть основания считать, что там
наблюдается аналогичная крупномасш­
табная структура облачного покрова.
На Венере, вероятно, существует
циркуляция, сходная с хорошо извест­
ной циркуляцией в тропиках Земли
(подъем воздуха над экватором и опус­
кание в высоких широтах), но охваты­
вающая целое полушарие. Источником
энергии циркуляции в этом случае явля­
ется не выделение скрытого тепла кон­
денсации, как в земном тропическом
циклоне, а поглощение солнечной радиа­
ции верхним слоем облачного покрова.
Анализ данных, полученных с по­
мощью АМС, позволяет считать, что
в атмосфере Венеры существуют два
слоя с различными режимами циркуля­
ции. В нижнем (на высотах меньше
40 км) суточный ход (зависимость цир­
куляции от времени суток) отсутствует,
вертикальный перепад температуры поч­
ти адиабатический, а движение атмос­
феры медленное. В верхнем слое (выше
70 км) суточный ход значителен, вер­

тикальный перепад температур меньше
адиабатического и наблюдается очень
сильный (около 100 м/с) зональный
(вдоль кругов широты) тепловой перенос
в направлении вращения планеты.
Новый важный этап исследования
планеты Венера с помощью АМС
«Венера-13» и «Венера-14»
Автоматические межпланетные стан­
ции «Венера-13» и «Венера-14» были
выведены на межпланетные траектории
соответственно 30 октября и 4 ноября
1981 г. и достигли окрестности планеты
Венера 1 и 5 марта 1982 г. Зг двое суток
до входа в атмосферу Венеры от стан­
ций были отделены спускаемые аппа­
раты, а сами станции переведены на
пролетные траектории. Спускаемые ап­
параты вошли в атмосферу Венеры со
скоростью около 11 км/с и после тор­
можения в атмосфере и снижения на
парашюте до высоты 47 км продолжали
спуск с использованием аэродинами­
ческого тормозного устройства.
Спускаемый аппарат «Венеры-13»
совершил посадку в районе с координа­
тами 7°30' ю. ш. и 303° долготы в рав­
нинной местности к востоку от области
Феба, спускаемый аппарат «Венеры14» —в районе с координатами 13° 15' ю. ш.
и 310°9' долготы также к востоку от
области Феба. Расстояние между райо­
нами посадки около 1000 км. Во время
снижения спускаемых аппаратов с по­
мощью установленных на их борту на­
учных приборов проводились комплекс­
ные исследования химического и изо­
топного состава атмосферы и облаков,
структуры облачного слоя, а также экс­
перименты по спектральному анализу
рассеянного солнечного излучения и ре­
гистрации электрических разрядов в
атмосфере.
Исследования структуры и динамики
атмосферы Венеры с помощью спускае­
мых аппаратов «Венеры-13» и «Венеры14» проводились несколькими способа­
ми. Еще до раскрытия парашюта ин­
формацию о вертикальном распределе­
нии давления и температуры, которые
возникают при торможении аппарата в
атмосфере, дал датчик перегрузок. Эти
перегрузки в 140—150 раз превышали
земное ускорение силы тяжести. Зная
зависимость перегрузок от времени, мо­
жно по уравнениям аэродинамики найти
зависимость температуры и давления
от высоты в интервале высот от 100 до
65 км. Затем измерения проводились
при помощи специальных термометров
и барометрических датчиков.
Скорость ветра и характеристики
турбулентного движения атмосферы из­
мерялись по изменениям частоты радио-

279

Приложение
Схема полета АМС
«Венера-13 и -14»
1 Земля.
2 Выведение на ОИСЗ.
3 Довыведение на ОИСЗ.
4 Разгон с ОИСЗ к Ве­
нере.
3 Первая коррекция (пер­
вые 20 сут полета).
6 Вторая коррекция (за
7—15 сут до подлета к Ве­
нере).
7 Разделение станции на
ОА и СА и увод ОА (за
2 сут до подлета к Ве­
нере).
8 Сеанс связи ОА с СА.
9 Траектория увода ОА.
10 Венера.
11 Траектория посадки СА.
Для АМС «Венера-13 и
-14» была принята пролетно-десантная схема по­
лета, обеспечивающая до­
ставку спускаемого аппа­
рата (СА) к планете и
передачу необходимых по­
токов информации с СА на
Землю через орбитальный
аппарат (ОА).

Схема полета включает
следующие основные опе­
рации:
выведение АМС на про­
межуточную орбиту ИСЗ
и старт с этой орбиты на
межпланетную трассу
перелета в конце первого
витка;
проведение на трассе пере­
лета двух коррекций, обес­
печивающих выполнение
заданных условий входа
СА в атмосферу Венеры и
его посадки в выбранном
районе;
отделение СА за 2 сут до
подлета к Венере и пере­
вод ОА на пролетную
траекторию с параметра­
ми, обеспечивающими ре­
трансляцию на Землю через
ОА радиосигналов с СА
на участке спуска в ат­
мосфере и во время функ­
ционирования посадоч­
ного аппарата (ПА) на
поверхности планеты.

сигнала, вызванным эффектом Допле­
ра.
Все эти методы измерений приме­
няются на станциях «Венера» уже дав­
но. Поэтому задачей нового цикла из­
мерений, выполненных во время полета
спускаемых аппаратов «Венеры-13» и
«Венеры-14» явилось накопление ста­
тистических данных об атмосфере пла­
неты Венера. Вертикальный профиль
температуры и давления, а также вер­
тикальный профиль ветра и турбулент­
ности, полученные в ходе этих экспери­
ментов, оказались близкими к получен­
ным ранее.
Важный результат для объяснения
главной особенности динамики атмос­
феры Венеры — большая и, в первом
приближении, постоянная скорость вет­
ра (около 100 км/с) на высотах 50—
70 км — получен при помощи оптиче­
ского спектрофотометра. Он показал,

что значительная часть солнечного из­
лучения поглощается атмосферой Ве­
неры как раз на этих высотах. Это,
вероятно, и поддерживает интенсивные
конвективные и турбулентные движения,
а также вращение атмосферы с перио­
дом около 4 земных суток.
Исследование химического состава
атмосферы проводилось четырьмя раз­
личными приборами: масс-спектромет­
ром, газовым хроматографом, оптиче­
ским спектрофотометром и влагомером.
Масс-спектрометр сортирует атомы и
молекулы по их массам, передавая на
Землю масс-спектрометрические кривые.
Всего их было получено с обеих стан­
ций около 250. Еще спускаемый аппарат
не сел на поверхность, а эксперимен­
таторы уже установили наличие в ат­
мосфере Венеры изотопа неона, который
советским специалистам раньше не уда­
валось зарегистрировать (чувствитель­

ность прибора была в 10—30 раз выше,
чем на двух предыдущих АМС). После
непродолжительной обработки был най­
ден ксенон, наличие которого раньше
также не удавалось заметить. В резуль­
тате измерений получены данные о со­
держании изотопов четырех инертных
газов — неона, аргона, криптона, ксено­
на. Их относительная концентрация
очень мала — от стотысячных до сотых
долей процента, но научное значение
этих данных весьма велико. Дело в том,
что большинство изотопов инертных
газов относится к числу реликтовых,
т. е. сохранившихся без изменений со
времени формирования атмосферы пла­
нет. Их относительное и абсолютное
количество служит важным контроль­
ным параметром при «отбраковке» раз­
личных моделей формирования атмос­
феры.
С помощью газового хроматографа
измерялись незначительные молекуляр­
ные составляющие атмосферы, такие,
как окись углерода, двуокись серы и дру­
гие содержащие серу соединения. На
спускаемых аппаратах выполнено около
15 анализов проб атмосферы, в том числе
из облачного слоя. Анализ полученных
хроматограмм показал, что наряду с ра­
нее обнаруженными азотом, аргоном,
сернистым газом и окисью углерода до­
полнительно найдены сероводород, сероокись углерода, криптон, кислород и др.
Оптический спектрофотометр регистСхема посадки СА АМС
«Венера-13 и -14»
1 Разделение СА и ОА за
2 сут до подлета к Венере.
2 Вытяжной парашют.
3 Вход в атмосферу Ве­
неры, баллистический
спуск.
4 Парашют увода.
5 Отстрел крышек пара­
шютных отсеков, ввод
вытяжного парашюта и
парашюта увода.

280

6 Отвод верхней тепло­
защитной оболочки,ввод
тормозного парашюта.
7 Тормозной парашют.
8 Отстрел нижней тепло­
защитной оболочки.
9 Отстрел тормозного
парашюта.
10 Посадка.
11 Земля.
12 ОА, используемый как
ретранслятор.

АМС «Венера-13 и -14»
1 Спускаемый аппарат.
2 Научная аппаратура.
3 Остронаправленная
антенна.
4 Блок баков.
5 Радиатор горячего кон­
тура системы терморегули­
рования.
6 Прибор ориентации на
Землю.
7 Научная аппаратура.
8 Приборы ориентации на
звезду.
9 Приборы ориентации на
Солнце.
10 Малонаправленная ан­
тенна.
II Приборный отсек.
12 Научная аппаратура.

13 Баллон системы ориен­
тации.
14 Радиатор холодного
контура системы терморе­
гулирования.
15 Газовые сопла системы
ориентации.
16 Магнитометр.
17 Солнечная батарея.
18 Орбитальный аппарат.

Спускаемый аппарат АМС
«Венера-13 и -14»
1 Отсек парашютной си­
стемы.
2 Отсек научной аппара­
туры, работающей в об­
лачном слое.
3 Научная аппаратура.
4 Телефотометр.

5 Служебная аппаратура.
6 Прочный корпус.
7 Теплоизоляция.
8 Теплозащитный корпус.
9 Посадочное устройство.
10 Научная аппаратура.
11 Аэродинамическое тор­
мозное устройство.
12 Антенна.

Технические характери­
стики
Полная масса АМС
4300 кг.
Масса СА 1645 кг.
Масса ПА 760 кг.
Масса научной аппаратуры;
ОА—92 кг, ПА—100 кг.

281

Приложение
Научная аппаратура ПА
«Венеры-13 и -14»
1 Газовый хроматограф.
Исследование состава ат­
мосферы и аэрозоля при
спуске.
2 Масс-спектрометр. Ис­
следование химического
и изотопного состава атмо­
сферы и аэрозоля при
спуске.
3 Нефелометр. Определе­
ние размеров и концентра­
ции частиц аэрозоля, коэф­
фициента преломления при
спуске и после посадки.
4 Радиоспектрометр. Ис­
следование электрической
и сейсмической активности
планеты.
5 Рентгенофлюоресцент­
ный анализатор. Химиче­
ский состав аэрозоля при
спуске и после посадки.
6 Грунтозаборное устрой­
ство. Доставка грунта для
анализа.
7 Влагомер: измерение
содержания воды в атмосфере.
8 Экспериментальная сол­
нечная батарея. Определе­
ние мощности светового
потока.

Внизу. Цветное панорамное изобра­
жение поверхности Венеры, переданное
с борта посадочного аппарата «Вене­
ры-13» 1 марта 1982 г. Поверхность
планеты имеет преимущественно желто­
оранжевую,
зеленоватую
окраску,
оранжевый цвет имеют небо и облака.
Это связано с тем, что синяя часть
спектра поглощается в верхней части
атмосферы Венеры, а ее поверхность
и нижняя часть атмосферы освещаются
не белым, как на Земле, а желтым све­

282

том с оранжево-зеленоватыми оттенка­
ми.
В районе посадки аппарата видны вы­
ступы коренной породы плитчатого
строения. Поверхность планеты сильно
эродирована, имеет ячеистую структуру
и трещиноватость, свидетельствующие о
химическом выветривании породы. Зна­
чительная часть поверхности, изобра­
женная на панораме, покрыта дробле­
ным и мелкозернистым материалом
с включением обломков коренной породы

9 Измеритель давления и
температуры: измерения
давления и температуры
в атмосфере и на поверх­
ности планеты.
10 Посадочное устройство.
11 Химический индикатор.
Определение наличия
кислорода после посадки.
12 Ферма.
13 Измеритель физикомеханических характери­
стик грунта. Измерение не­
сущей способности и со­
противления срезу грунта;
измерение электропровод­
ности грунта.
14 Корпус.
15 Теплоизоляция.
16 Спектрометр и скани­
рующий фотометр. Иссле­
дование поглощения и рас­
сеяния солнечного излуче­
ния в атмосфере.
17 Телефотометр. Полу­
чение панорамы поверхно­
сти планеты.
18 Измеритель перегрузок.
Определение плотности ат­
мосферы и перегрузок при
спуске и посадке.
19 Щиток.
20 Антенна.
21 Контейнер.

разного размера. Грунт в районе посадки
содержит 45% окиси кремния, 4% оки­
си калия и 7% окиси кальция.
На снимке видны элементы конструк­
ции спускаемого аппарата. Внизу — край
посадочного устройства, в центре — от­
брошенная после посадки защитная
крышка иллюминатора, справа — цвет­
ная испытательная таблица. На краях
видны линия местного горизонта и участ­
ки небосвода.

Приложение
рирует спектр рассеянного облаками сол­
нечного излучения, т. е. зависимость его
яркости от длины волны. Спектр изре­
зан провалами — это полосы поглоще­
ния углекислого газа и водяного пара.
По глубине провалов можно судить о
количестве этих составляющих атмосфе­
ры. С каждого спускаемого аппарата по­
лучено по нескольку тысяч спектров.
Влагомер также предназначен для из­
мерения содержания воды в атмосфере.
Принцип его действия основан на изме­
рении электропроводности поглощающе­
го влагу материала. По измерениям с по­
мощью оптического спектрофотометра
и влагомера установлено, что среднее
содержание водяного пара в слое ат­
мосферы толщиной 4 км (на высотах
46—50 км) составляет по объему не бо­
лее 0,2%.
Кроме качественно новых и тонких
экспериментов по определению характе­
ристик атмосферы Венеры с помощью
спускаемых аппаратов «Венеры-13» и
«Венеры-14» решались две принципи­
ально важные задачи: передача на Землю
черно-белых и цветных панорам поверх­
ности Венеры и прямое определение
химического состава ее горных пород.
Панорамные изображения поверхно­
сти Венеры получены с помощью теле­
фотометров, установленных на посадоч­
ных аппаратах. Телевизионная камера
была помещена внутри герметичного
отсека посадочного аппарата в услови­
ях небольшого давления и умеренной
температуры, и только часть камеры,
вынесенная как перископ непосредствен­
но к иллюминатору, сквозь который
ведется передача изображения, подвер­
гается воздействию температуры, близ­
кой к венерианской. Телевизионные ка­

меры спускаемых аппаратов «Венеры13» и «Венеры-14» были значительно
усовершенствованы.
Их
разрешающая
способность, т. е. возможность разли­
чать мелкие детали поверхности, увели­
чена в 2 раза и составляет несколько
миллиметров на переднем плане пано­
рамы. Существенно возросло количество
полутонов, которые содержатся в изо­
бражении. В 2 раза сократилось время
передачи одной панорамы. Для реали­
зации
указанных
усовершенствований
потребовалось в 12 раз повысить ско­
рость передачи информации с посадоч­
ного аппарата.
Сравнивая изображения поверхно­
стей, полученные в районах посадки
спускаемых аппаратов «Венеры-13» и
«Венеры-14», нетрудно установить их
различие. В районе посадки спускае­
мого аппарата «Венеры-13» видны вы­
ступы коренной породы планеты, имею­
щей плитчатое строение. Ее поверхность
сильно эродирована, видны ячеистая
структура и трещиноватость, свидетель­
ствующие о химическом выветривании
породы. Эта порода, по крайней мере
ее поверхностный слой, имеет заметно
меньшие плотность и прочность, чем
изверженные кристаллические породы
земной коры. Поэтому значительная
часть поверхности, изображенная на
панораме, покрыта дробленым мелко­
зернистым материалом с включением
обломков коренной породы разного раз­
мера. Грунт состоит из сильнощелоч­
ных базальтов. По радиолокационным
данным, этот тип геологической струк­
туры характеризует около двух третей
всей поверхности планеты. Такие поро­
ды довольно редко встречаются на Зем­
ле, главным образом на океанических

островах и в рифтовых зонах Мирового
океана. В районе посадки спускаемого
аппарата «Венеры-14» наблюдается иной
ландшафт. Станция опустилась на скаль­
ную породу. Видны плоские формы от­
дельных фрагментов породы, наблюда­
ется слоистость, свидетельствующая о
медленном
остывании
(по-видимому,
температура поверхности была высо­
кой). Поверхность породы менее вы­
ветрена, чем на панораме спускаемого
аппарата «Венеры-13». Почти полностью
отсутствует дробленый и мелкозерни­
стый материал. Все это указывает на
более молодую структуру. По радио­
локационным данным, этот тип геоло­
гической структуры характеризует чет­
верть всей поверхности планеты. В райо­
не посадки спускаемого аппарата «Ве­
неры-14» породы содержат значительно
меньше щелочных элементов, чем в райо­
не посадки спускаемого аппарата «Ве­
неры-13», и напоминают широко рас­
пространенные
базальты,
слагающие
океаническую кору Земли. Возможно,
низменные районы венерианской поверх­
ности были залиты магматической ла­
вой в более поздний период формирова­
ния коры планеты.
Впервые были получены цветные
панорамы поверхности Венеры. При пер­
вом рассмотрении цветной панорамы по­
верхности возникает впечатление о не­
реальности цвета и всей цветовой гаммы.
Но это лишь кажущееся несоответствие.
Если смотреть на поверхность планеты
из иллюминатора посадочного аппарата,
то можно увидеть именно эти преиму­
щественно желтовато-оранжевые, зеле­
новатые цвета любых предметов на по­
верхности, оранжевое небо и такого же
цвета облака. Дело в том. что синяя

283

Приложение
часть спектра поглощается в верхней
части атмосферы Венеры, а ее поверх­
ность и нижняя часть атмосферы осве­
щаются не белым, как на Земле, а жел­
тым светом с оранжево-зеленоватыми
оттенками.
Одной из главных задач АМС «Венера-13» и «Венера-14» было взятие проб
грунта и определение его химического
анализа на борту спускаемых аппаратов.
Специальные грунтозаборные устрой­
ства произвели отбор проб породы, за­
тем механизмы подачи грунта передали
их внутрь герметичных отсеков. При
этом был произведен сброс температуры
от 460 до 20—30°С, а давление с 89 до
0,1—0,2 атм. Затем пробы были поданы
в приемные камеры рентгенофлюорес­
центных анализаторов, которые по вто­
ричному рентгеновскому излучению, вы­

званному облучением проб двумя радио­
активными изотопами (железо-55 и плу­
тоний-238), определили в них содержа­
ние основных породообразующих хи­
мических элементов (от натрия до же­
леза) и передали полученные спектры
на Землю.
Полученные данные о химическом
составе пород указывают на то, что в
районе посадки спускаемого аппарата
«Венеры-13» залегает порода, которая
классифицируется
как
претерпевший
химическое выветривание лейцитовый
базальт. Этот тип глубинных базаль­
тоидов с высоким содержанием калия
и магния на Земле встречается довольно
редко. Состав породы в районе посадки
спускаемого аппарата «Венеры-14» со­
ответствует составу широко распростра­

ненных на Земле океанических толеито­
вых базальтов.
Можно сказать, что первые станции
серии «Венера» дали очень много оше­
ломляющих, сенсационных результатов.
Затем ученые приступили к планомер­
ному детальному исследованию Венеры
более точными приборами, расширяя
фронт работ. Этот этап еще не завер­
шен. В результате должна быть решена
кардинальная проблема — построена
модель Венеры, которая позволит по­
нять, каким образом она пришла к со­
временному устойчивому раскаленному
состоянию. Решение этой проблемы бу­
дет иметь огромное значение для срав­
нительной планетологии и более глубо­
кого понимания происхождения и эво­
люции всей Солнечной системы.

Обзор
рбитальные станции «Салют» пред­
назначены для решения широкого
круга задач в околоземном косми­
ческом пространстве: медико-био­
логических исследований с изучением
воздействия условий длительного полета
на организм человека, астрофизических
исследований в различных диапазонах
длин волн, исследований Земли, вклю­
чая ее поверхность и атмосферу, про­
ведения научно-технических экспери­
ментов, в том числе отработки некото­
рых технологических процессов в усло­
виях невесомости, проверки принципов
построения орбитальных станций, от­
работки систем перспективных косми­
ческих кораблей и т. п.
Орбитальные станции второго поко­
ления («Салют-6», «Салют-7») являются
усовершенствованным вариантом стан­
ций серии «Салют». Основные измене­
ния в конструкции и системах станций
были предусмотрены с целью увеличе­
ния продолжительности работы в пило­
тируемом режиме и объема проводимых
исследований и экспериментов. На агре­
гатном отсеке станции были установле­
ны: второй стыковочный узел, связан­
ный с рабочим отсеком герметичной
промежуточной камерой, новая объеди­
ненная двигательная установка, кото­
рая может многократно заправляться
в полете, дополнительная аппаратура,
обеспечивающая возможность автомати­
ческого сближения и причаливания
транспортных кораблей к станции со
стороны агрегатного отсека. Для обслу­
живания орбитальной станции на базе
космического корабля «Союз» был соз­
дан грузовой автоматический транспорт­
ный корабль «Прогресс», с помощью
которого на станцию доставляются за­
пасы средств системы жизнеобеспече­
ния, топливо, расходуемые материалы,
оборудование и приборы.
Орбитальная станция состоит из
герметичных переходного отсека (ПО),
рабочего отсека (РО), отсека научной
аппаратуры (ОНА), промежуточной ка­
меры (ПК) и негерметичного агрегат­
ного отсека (АО). ПО, РО и ПК явля­

О

© Издательство «Мир», 1986.

ются обитаемыми, и, кроме того, РО
выполняет основные бытовые функции.
Переходный отсек имеет цилиндро­
коническую форму. Диаметр цилиндри­
ческой части 2 м, длина 1,7 м. Общая
длина со стыковочным агрегатом 3 м,
свободный объем около 7 м3. Он пред­
назначен для проведения научных иссле­
дований и экспериментов и перехода
экипажа из транспортного корабля в
орбитальную станцию. Из ПО может
осуществляться выход экипажа в косми­
ческое пространство через люк диамет­
ром (в «свету») 0,8 м, закрываемый гер­
метичной крышкой. ПО изготовлен из
алюминиевого сплава и жестко (через
резиновое уплотнение) крепится к РО.
На шпангоуте конической части ПО
установлен пассивный стыковочный аг­
регат, обеспечивающий многократную
стыковку. Внутри отсека размещены
оборудование систем терморегулирова­
ния, жизнеобеспечения, научная аппа­
ратура и другое оборудование (фото­
камеры, блоки для биологических экс­
периментов и т.п.). Снаружи отсека
находятся антенны радиосистем сбли­
жения, аппаратура датчиков, агрегаты
систем терморегулирования и жизне­
деятельности,
научно-исследовательская
аппаратура и т. п. Корпус ПО снаружи
покрыт экранно-вакуумной изоляцией.
На участке выведения на орбиту ПО
закрыт обтекателем, который сбрасы­
вается после прохождения плотных
слоев атмосферы.
Рабочий отсек имеет максимальный
диаметр 4,15 м, длину 9,1 м, свободный
объем 39 м3 (объем по внутренним об­
водам герметичного корпуса 74 м3) и
предназначен для осуществления основ­
ных операций по управлению полетом,
проведения научно-технических иссле­
дований и экспериментов, выполнения
комплекса
физических
упражнений,
приема пищи, сна, отдыха. РО представ­
ляет собой по форме два цилиндра (один
диаметром 2,9 м и длиной 3,5 м, другой
диаметром 4,15 м и длиной 2,7 м), соеди­
ненных конической оболочкой длиной
1,2 м. Торцевые поверхности отсека
образованы сферическими оболочками.
Отсек имеет более 20 иллюминаторов
для работы с приборами ориентации

и навигации, фотографирования и ви­
зуальных наблюдений. В центре сфери­
ческой оболочки, разделяющей РО и ПО,
имеется люк (диаметром в «свету» 0,8 м).
Внутри отсека установлены основные
приборы и агрегаты систем управления
станции, жизнеобеспечения, терморегу­
лирования, энергопитания, радиосвязи,
основная аппаратура для проведения
научных исследований и наблюдений.
В передней части отсека у люка для
перехода в ПО расположен централь­
ный пост управления станцией (для двух
членов экипажа), с которого осущест­
вляются операции по управлению прак­
тически всеми системами станции и по
контролю их работы (в том числе про­
ведение операций по включению коррек­
тирующей двигательной установки, не­
которых навигационных измерений и
т.п.). В этой же части РО расположе­
ны два поста для проведения астроориен­
тации, а также находятся стол для прие­
ма пищи, бак с питьевой водой, подо­
греватель пищи, библиотечка, магнито­
фон и др.
Три поста для работы с научно-ис­
следовательской аппаратурой, проведе­
ния медико-биологических эксперимен­
тов, наблюдения за земной поверхно­
стью расположены в задней части от­
сека, имеющей больший диаметр, там же
находятся
спальные
места,
шкафыхолодильники для хранения пищи, за­
пасы воды, а также размещается комп­
лекс средств для компенсации воздей­
ствия невесомости («бегущая дорожка»,
велоэргометр,
нагрузочные
костюмы,
вакуумная емкость). В отдельном, изо­
лированном от основного объема отсеке
находятся туалет с ассенизационно­
санитарным устройством.
Снаружи передней части РО уста­
новлены радиационные поверхности си­
стемы терморегулирования, занимающие
большую часть поверхности корпуса,
оптическая аппаратура и датчики систем
ориентации и навигации, три панели сол­
нечных батарей. При выведении на орби­
ту передняя часть РО находится под
обтекателем.
Агрегатный отсек имеет форму ци­
линдра диаметром 4,15 м и длиной 3,5 м.
В агрегатном отсеке расположены объе-

285

Орбитальный научноисследовательский
комплекс «Салют-7» —
«Союз-Т» — «Прогресс»
1 Антенны системы сбли­
жения.
2 Иллюминатор.
3 Дополнительные панели
солнечных батарей.
4 Солнечная батарея.
5 Поручни.
6 Спальное место космо­
навта.
7 Контейнеры с пище­
выми рационами.
в Промежуточная камера.
9 Автоматический грузо­
вой космический корабль
«Прогресс».
10 Доставляемый груз.
И Мишень для визуально­
го наблюдения при ручной
стыковке.

12 Агрегатный отсек.
13 Туалет.
14 Отсек научной аппара­
туры.
15 Душевая установка.
16 Многозональная фото­
камера МКФ-6М.
17 Рабочий отсек.
18 Крышка люка.
19 Центральный пульт
управления.
20 Пульт управления си­
стемой выхода в открытый
космос.
21 Скафандр.
22 Люк выхода в открытый
космос.
23 Переходный отсек.
24 Оптический визир спус­
каемого аппарата.
25 Солнечная батарея.
26 Пилотируемый космиче­
ский корабль «Союз Т».

диненная двигательная установка, вклю­
чающая два корректирующих ракетных
двигателя тягой по ~300 кгс, испол­
нительные органы системы ориентации
и стабилизации — 32 основных и дубли­
рующих двигателей малой тяги (около
14 кгс каждый) и 6 топливных баков.
Снаружи отсека установлен ряд прибо­
ров, входящих в систему сближения:
антенны, световые индексы, мишени,
телевизионная камера. АО заканчива­
ется шпангоутом, с помощью которого
станция устанавливается на ракетеносителе.
Промежуточная камера имеет мак­
симальный диаметр 2 м, длину 1,6 м,
приварена к заднему днищу РО и соеди­
няется с ним через люк с гермокрыш­
кой. На противоположной стороне ПК
установлен второй стыковочный агрегат,
к которому могут причаливать как пило­
тируемые, так и грузовые транспортные
корабли. Для заправки двигательной
установки станции от транспортного
корабля «Прогресс» на стыковочном
агрегате имеются гидроразъемы. Внутри
ПК может устанавливаться и научное
оборудование.

286

Основные системы станции
Система ориентации и управления
движением предназначена для управле­
ния положением станции в простран­
стве: построения различных видов ориен­
тации, стабилизации станции при работе
корректирующей двигательной установ­
ки, управления станцией при сближении
и стыковке с транспортным космиче­
ским кораблем. В состав системы вхо­
дят: построитель местной вертикали,
ионные датчики ориентации по вектору
скорости, блоки управления, визуальные
оптические приборы, гироскопические
приборы и др. Для создания управляю­
щих моментов используются ЖРД ма­
лой тяги (общее число основных и дуб­
лирующих двигателей — 32).
Система управления бортовым комп­
лексом, состоящая из пультов управ­
ления, программно-временных устройств
и бортовой ЦВМ, обеспечивает выдачу
команд на включение и выключение
бортовых приборов и агрегатов, обра­
ботку информации о состоянии и ра­
боте систем и отображение ее на борто­
вых пультах, распределение электро­
питания и другие операции.
Основной источник электроэнергии
на борту станции «Салют» — солнечные
батареи. Три панели солнечных батарей
общей площадью около 60 м2 работают
совместно с кадмиево-никелевой бу­
ферной батареей. Панели солнечных
батарей являются поворотными относи­
тельно корпуса станции. Автономная
автоматическая
система
обеспечивает
ориентацию каждой из них на Солнце.
Бортовой радиокомплекс проводит
траекторные измерения, прием подавае­
мых с Земли команд управления, пере­
дачу на Землю телеметрической инфор­
мации о состоянии экипажа, работе
бортовых систем и результатах научных
исследований, двустороннюю телефон­

ную и телеграфную связь с Землей, пе­
редачу телевизионных изображений.
Система терморегулирования поддер­
живает необходимые температуру воз­
духа и относительную влажность в оби­
таемых отсеках, а также температуру
аппаратуры,
оборудования,
конструк­
тивных узлов, расположенных в герме­
тичных и негерметичных отсеках. В со­
став системы терморегулирования вхо­
дят два независимых жидкостных кон­
тура (охлаждения и обогрева) с наруж­
ными радиационными теплообменника­
ми, вентиляторы, насосы и другое обо­
рудование.
Система жизнеобеспечения станции
поддерживает состав атмосферы в гер­
метичных отсеках, близкий к земному,
обеспечивает
удовлетворение
потреб­
ностей экипажа в пище, воде, удаление
отходов, безопасность экипажа при вы­
ходе в космическое пространство и в
случае аварийной разгерметизации оби­
таемых отсеков, проведение медицин­
ских и санитарно-гигиенических меро­
приятий. Обогащение атмосферы стан­
ции кислородом и удаление углекислого
газа производятся с помощью блоков
регенераторов. Вредные примеси и пыль
поглощаются из атмосферы специаль­
ными фильтрами. Твердые отходы со­
бираются и хранятся в герметичных
емкостях и удаляются через шлюзы.
Предусмотрены устройство для подо­
грева пищи, комплекты столовых при­
надлежностей, салфеток и т. п. В состав
санитарно-гигиенического
оборудования
входят пылесос, электробритвы, поло­
тенца, комплекты белья и др.

Основные исследования
и эксперименты на орбитальной
станции «Салют-6»
Физика и астрофизика. Исследова­
лись астрофизические источники в ульт­
рафиолетовом,
инфракрасном,
санти­

Приложение
метровом и радиодиапазонах (субмил­
лиметровый телескоп БСТ-1М, радио­
телескоп КРТ-10 с диаметром зеркала
10 м), оценивалось пробивное действие
микрометеоритов (аппаратура ММК-1).
Природные ресурсы Земли. Велись
наблюдения и фотографирование по­
верхности Земли в интересах геологии,
геодезии, географии, метеорологии, океа­
нографии, мелиорации, сельского, лес­
ного и рыбного хозяйства. Использова­
лись прецизионный шестиобъективный
фотоаппарат
МКФ-6М,
фотоаппарат
КАТЭ-140 и комплект ручных оптиче­
ских приборов для визуального наблю­
дения. Исследовалось излучение зем­
ной поверхности (телескоп БСТ-1М,
спектрометрическая аппаратура «Мик­
рон», ИК-спектрометр ФМ-107, УФ-ра­
диометр ФМ-4УФ) с целью изучения
динамики перераспределения водяного
пара в атмосфере и т. п.
Медико-биологические исследования.
Изучалось влияние факторов длитель­
ного космического полета на организм
человека (аппаратура «Полином-2 М»,
«Левкой-2М», «Тонометр», «Резеда-2М»,
«Импульс»,
«Плотность»,
«Радуга»,
«Кресло», «Бегущая дорожка», «Тонус»,
пневмовакуумный костюм «Чибис» и
др.). Исследовались процессы развития
различных биологических объектов (ап­
паратура «Медуза», «Малахит-2», «Рост
растений», «Электропотенциал», «Трек»
и др.).
Отработка новых систем, приборов
и технологических процессов. Исследо­
валась технология получения новых
монокристаллических,
полупроводнико­
вых, оптических и других материалов
в условиях невесомости (установки
«Сплав-01», «Кристалл», «Пион») и тех­
нология нанесения покрытий различ­
ного назначения (аппаратура «Испари­
тель»). Отрабатывались новая двига­
тельная установка, процесс дозаправки
станции топливом и пополнения расхо­
дуемыми материалами с помощью кос­
мического корабля «Прогресс», новая
система активного охлаждения, режим
экономичной орбитальной ориентации
и т. п. Проведены операции в открытом
космосе и ремонтно-профилактические
работы.

Орбитальная станция «Салют-7»
В конструктивном отношении стан­
ция «Салют-7» представляет собой усо­
вершенствованную станцию «Салют-6»,
хорошо зарекомендовавшую себя во
время длительного космического полета
и подтвердившую возможность созда­
ния на орбите длительно существующих
пилотируемых
космических
комплек­
сов. По сравнению со станцией «Салют 6» в конструкцию станции «Салют-7»

введены следующие изменения:
установлен фрезерованный стыко­
вочный узел вместо сварного, что по­
высило надежность стыковочного устрой­
ства, обеспечило возможность стыковки
со станцией более тяжелых объектов,
а также большего (по сравнению со
станцией «Салют-6») числа грузовых и
транспортных кораблей;
установлены крышки и бленды на
ряд иллюминаторов, с некоторых иллю­
минаторов сняты покрытия, что позво­
лило продлить их срок службы, улуч­
шить их оптические характеристики;
доработаны рабочие места космонав­
тов, доработана конструкция станции
под установку приборов и агрегатов, что
позволило улучшить эксплуатационные
характеристики станции, повысило ее
комфортабельность
и
способствовало
успешному осуществлению международ­
ной и смешанной экспедиций посеще­
ния, когда на станции впервые работали
5 космонавтов;
на наружной поверхности станции
установлено
специальное
крепление,
обеспечивающее фиксацию космонавта
при выходе в открытый космос;
запланировано наращивание солнеч­
ных батарей путем монтажа дополни­
тельных панелей, что позволит компен­
сировать падение мощности системы
электропитания при длительной работе
солнечных батарей в условиях косми­
ческого пространства и сохранить ее
номинальное значение до завершаю­
щего этапа эксплуатации станции.
В служебные системы станции «Салют-7» введены следующие усовершен­
ствования:
в системе обеспечения газового со­
става заменены на более совершенные
регенераторы, поглотители, вентиляторы
и пылесборники;
в комплекте скафандра заменены
блоки стыковки на новые, снабженные
регенерационными патронами, ликвиди­
рован блок фильтров воды и заменена
опора, что позволило увеличить время
работы в скафандре до 5,5 ч и улучшить
условия работы в нем;
в системе водообеспечения введена
система «Родник», предназначенная для
хранения питьевой воды и пополнения
запасов воды путем заправки с грузо­
вого корабля, введен теплообменникохладитель для охлаждения и подогрева
воды до 10°С; указанные доработки на­
правлены на повышение надежности
системы водообеспечения и улучшение
условий ее эксплуатации;
в системе обеспечения питанием до­
работаны контейнеры рационов питания
и подогреватель пищи, введен бортовой
холодильник, что способствовало повы­
шению комфортности условий приема

пищи и работы экипажа;
в системе принятия водных процедур
установлен новый воздуховсасывающий
агрегат усовершенствованной конструк­
ции, введены электронагреватель воды
и специальная защита для глаз, заме­
нена оболочка с гермомолнией на более
совершенную, что позволило повысить
эффективность работы системы и ее на­
дежность;
в системе энергопитания сняты экра­
ны солнечных батарей, исключены сол­
нечные датчики, изменена схема венти­
ляции буферных батарей, доработаны
усилители-преобразователи и блок ло­
гики.
Кроме того, на станции «Салют-7»
введена в штатную эксплуатацию систе­
ма высокоточной автономной навигации
«Дельта»,
прошедшая
всестороннюю
экспериментальную проверку на стан­
ции «Салют-6». Установлена система
обнаружения и сигнализации пожарной
ситуации «Сигнал-В».
Комплекс
научного
оборудования
станции «Салют-7» пополнился такими
приборами, как рентгеновский телескоп
РТ-4М для наблюдения за астрономи­
ческими объектами, электропечи «Кри­
сталл» — «Магма-Ф» и «Корунд» для
получения особо чистых кристалличе­
ских материалов, французская фото­
аппаратура «Пирамиг» и ПСН для изу­
чения земной атмосферы и межпланет­
ного пространства в видимом и инфра­
красном диапазонах спектра, дешифра­
тор снимков «Дуга» для аппаратуры
ПСН, многоканальный синтезирующий
проектор (МСП), повышающий ско­
рость дешифрирования при получении
цветных изображений с многозональ­
ного фотоаппарата МКФ-6М, биотехно­
логическая установка «Таврия» для по­
лучения биологически чистых веществ
с помощью электрофореза, медицинская
аппаратура функциональной диагности­
ки «Аэлита».
Все эти мероприятия по совершен­
ствованию конструкции станции и по
дооснащению ее новым научным обору­
дованием повысили ее надежность, рас­
ширили
возможность
автоматизации
управления,
обеспечили
комфортные
условия для экипажа, позволили расши­
рить программу научных экспериментов.

Исследования и эксперименты,
выполненные
первой основной экспедицией
на станции «Салют-7»
За время самой длительной 211-су­
точной экспедиции космонавтов А. Н. Бе­
резового и В. В. Лебедева были прове­
дены 15 коррекций орбиты, 7 стыковок
с космическими кораблями (с тремя
кораблями «Союз-Т» и четырьмя кораб­

287

Приложение
лями «Прогресс»), одна перестыковка
космического корабля и выход в откры­
тый
космос
продолжительностью
2 ч 33 мин. Во время выхода были де­
монтированы и перенесены в помещение
станции: прибор ММК-1 (измеритель
потока микрометеоритов), панели с био­
полимерами, оптические панели и панели
с различными конструкционными ма­
териалами. В открытом космосе установ­
лены новые аналогичные приборы и
панели. Космонавты провели операции
с целью оценки эффективности приме­
нения термомеханических и резьбовых
соединений из различных материалов.
С борта станции были запущены два
искусственных спутника Земли — «Иск­
ра-2» и «Искра-3» — для проведения
экспериментов в области любительской
радиосвязи. В экспериментах принимали
участие молодежные и студенческие
организации СССР, Болгарии, Венгрии,
ГДР, Кубы, Лаоса, Вьетнама, Польши,
Монголии, Румынии и Чехословакии.
Всего на станции было проведено
более 300 экспериментов и исследова­
ний, получено около 20 тыс. снимков
земной поверхности в интересах науки
и народного хозяйства.
Исследованы в области астрофизи­
ки. С помощью рентгеновского теле­
скопа РТ-4М проведено 8 сеансов наблю­
дений, во время которых изучались
7 рентгеновских источников. Получена
новая информация о Сейфертовских
галактиках, где наблюдался мощный
всплеск излучения, и об источнике Ле­
бедь Х-3. Проведены наблюдения центра
нашей Галактики, где происходят мощ­
ные интенсивные нестационарные про­
цессы.
С помощью рентгеновского спектро­
метра СКР-02М-5-2А проведен цикл
исследований по обнаружению новых
источников рентгеновского излучения
галактического и внегалактического про­
исхождения и получению дополнитель­
ных данных об уже известных звездах.
Исследовались характеристики перемен­
ного источника вблизи центра Галак­
тики, мощного рентгеновского объекта
Лебедь Х-1, переменного источника
в созвездии Змееносца. Зарегистрирова­
на мощная вспышка рентгеновского из­
лучения Сейфертовских галактик, ко­
торые отличаются активными ядрами.
Вспышка длилась 12 ч, и яркость излу­
чения в 30 раз превысила обычный сред­
ний уровень излучения этих галактик.
Проводились также наблюдения Крабо­
видной туманности.
Малогабаритный
гамма-телескоп
«Елена-Ф», доставленный на орбиту
грузовым кораблем «Прогресс-15» 20 сен­
тября 1982 г., использовался для изме­

288

рения потоков гамма-излучения и за­
ряженных частиц в околоземном кос­
мическом пространстве.
Применение
высокочувствительной
фотоаппаратуры «Пирамиг» и ПСН, из­
готовленной
специалистами
Франции,
позволило провести изучение атмосферы
Земли, межпланетной среды и структу­
ры галактик. С помощью электронно­
оптического преобразователя удалось в
600 раз усилить естественное излучение
объектов. Для дешифровки снимков
аппаратуры ПСН и записи полученного
изображения на магнитную ленту была
использована аппаратура «Дуга», изго­
товленная специалистами Болгарии. Эта
аппаратура применялась для фотогра­
фирования ночного неба, полярных сия­
ний, зодиакального света, пылевых обла­
ков в межпланетной среде и излучений
верхней атмосферы Земли. Получены
снимки кометы Остина. Фотометрия ноч­
ного неба с помощью ПСН выявила тон­
кости структуры слоев гидроксила на
высоте 95 км, полярных сияний и се­
ребристых облаков. Всего за время по­
лета получено около 1200 снимков, из
них 630 по просьбе ученых Франции.
Наблюдались созвездия Стрельца, Орио­
на, Тельца, Возничего, Андромеды, Кас­
сиопеи, Кита, Пегаса, туманность Андро­
меды, малое Магелланово облако. Элект­
рофотометр ЭФО-Г, изготовленный в
ЧССР, позволял выполнять опознавание
звезд, наведение и фотометрические из­
мерения заходящих звезд и планет. Ис­
следовались запыленность и плотность
атмосферы Земли.
Исследования в области геофизики.
Для сбора информации о природных
ресурсах СССР и стран СЭВ использо­
вались
многозональный
фотоаппарат
МКФ-6М, широкоугольный фотоаппарат
КАТЭ-140,
телевизионная
аппаратура
«Нива» и многоканальный синтезирую­
щий проектор для совмещения зональ­
ных снимков одного и того же участка
поверхности МСП-4. Для визуальных
наблюдений использовались 12-кратный
бинокль, секстант, оптический визир.
Проведено наблюдение и фотогра­
фирование крупных кольцевых образо­
ваний и разломов земной коры в При­
балхашье, на Дальнем Востоке, в райо­
нах Белоруссии, Крыма, Украины, Кав­
каза, Средней Азии, Сибири, Черного и
Каспийского морей, акваторий Атланти­
ческого и Индийского океанов. Между
Каспийским и Аральским морями обна­
ружена
цепочка
ранее
неизвестных
структур, которые могут оказаться неф­
тегазоносными. На левобережье реки
Волги определен контур месторожде­
ния газоконцентрата. Было передано
около 33 сообщений для геологов. С уче­

том космических данных в настоящее
время шесть геологических отрядов
ведут поиск месторождений полезных
ископаемых в районах Прикаспия, Арала
и Прибалхашья.
Фотографирование с орбиты помогло
выявить в калмыцком Заволжье сотни
древних поселений и археологические
объекты, которые находятся глубоко
под поверхностью Земли. Здесь когда-то
пролегали дороги, текли реки. Обнару­
жено свыше 750 древних курганов.
Для инвентаризации природных ре­
сурсов водоемов велись наблюдения в
соответствии с двадцатью заданиями
по визуально-инструментальному зонди­
рованию Земли. Проводились наблюде­
ния морского мелководья: рельефа дна,
подводных ложбин, продолжения мысов,
кос, подводных образований в дельтах
крупных рек и т. п. Отмечалось прохож­
дение паводков по рекам Кубань и Лаба.
С борта станции наблюдалось состоя­
ние пастбищ в Чечено-Ингушетии, рост
хлопка в Средней Азии, состояние по­
севов в Ставрополье и на Украине. По­
добные исследования проводились для
ПНР, ЧССР и МНР.
Исследованы в области космической
технологии. На установках «Кристалл» —
«Магма-Ф» с устройством для измерения
и записи температуры в различных точ­
ках печи и ампул, изготовленным во
Франции, проводились эксперименты:
«Калибровка», «Ликвация» и «Диффу­
зия». В рамках эксперимента «Калибров­
ка» определялось температурное поле
электронагревательной печи в различ­
ных режимах ее работы с одновремен­
ной регистрацией величины микроуско­
рений, действующих вдоль оси станции.
В эксперименте «Ликвация» отрабаты­
вались методы получения новых компо­
зиционных материалов, состоящих из
элементов с различными плотностями
и температурами плавления. Экспери­
мент «Диффузия» был посвящен иссле­
дованию взаимопроникновения веществ
в условиях невесомости в системе сви­
нец — медь (свинец расплавлялся, медь
оставалась в твердом состоянии). Для
всех этих экспериментов ампулы с ис­
ходными веществами были подготовлены
французскими учеными.
На транспортном корабле «Прогресс14» на борт станции была доставлена
технологическая
установка
полупро­
мышленного назначения «Корунд». Она
предназначалась для получения образ­
цов полупроводниковых и металлических
материалов, пригодных для практиче­
ского использования в эксперименталь­
ных приборах. В установке получены
монокристаллы селенида кадмия и анти­
монида индия, которые являются при­

Приложение
емниками инфракрасного излучения.
Впервые на борту станции был про­
веден биотехнологический эксперимент
«Таврия». Цель этого эксперимента —
изучение процесса разделения смесей
клеток тканей и получения высокочис­
тых биологически активных веществ
в условиях невесомости с помощью
электрофореза (разделение частиц в
электрическом поле в жидкой среде).
В качестве разделяемых материалов
были использованы клетки костного
мозга животных, белки крови, клетки
селезенки. На базе рассматриваемого
метода в будущем станет возможным
получение в космосе высококачествен­
ных лекарственных препаратов, напри­
мер инсулина и урокиназы (препарата,
препятствующего
образованию
тром­
бов).
Технические эксперименты. В рам­
ках программы технических экспери­
ментов проведена отработка высокоточ­
ной системы автономной навигации
«Дельта»,
определены
динамические
характеристики орбитального комплекса
(эксперимент «Резонанс»), изучены по­
ведение в космосе различных материа­

лов (нержавеющая сталь, титановые
сплавы и т.п.), находящихся под ме­
ханическим напряжением (эксперимент
«Ресурс»), вопросы применимости резь­
бовых соединений из различных ма­
териалов (эксперимент «Исток») и влия­
ния космического вакуума на резиновые
пластины (эксперимент «Эласт»).
Медико-биологические исследования.
Огромную ценность представляют ме­
дико-биологические исследования, про­
веденные в течение 211-суточного кос­
мического полета. В этих экспериментах
использовалась новая исследовательская
аппаратура «Аэлита» и «Эхограф». Аппа­
ратура
функциональной
диагностики
«Аэлита» позволяет не только изучить
деятельность отдельных органов и сис­
тем человека, но и в комплексе оценить
особенности функционирования орга­
низма в условиях невесомости, выявить
индивидуальные особенности реакции
на невесомость каждого космонавта и
скрытые резервы организма человека.
С помощью аппаратуры «Эхограф», из­
готовленной во Франции, проводились
измерения распределения крови и ско­
рости
кровообращения
в
организме

человека в условиях невесомости.
Фундаментальным результатом ме­
дицинских исследований является уста­
новление факта, что увеличение продол­
жительности пребывания человека в кос­
мосе до 7 мес не приводит к появлению
каких-либо качественно новых функ­
циональных сдвигов в организме космо­
навтов по сравнению с полетом мень­
шей длительности. Достижения совет­
ской космической медицины позволяют
с оптимизмом смотреть на проблемы,
связанные с продолжительной работой
человека в космосе.
В различных биологических установ­
ках («Оазис-1М», «Светоблок», «Фитон», «Малахит» и др.) изучалось раз­
витие высших растений в условиях кос­
мического полета. Впервые культиви­
руемые в приборе «Фитон» растения
арабидопсиса прошли полный цикл раз­
вития и дали семена на 45-е сутки после
посева. Таким образом, при соответ­
ствующем подборе условий растения
способны проходить в космосе все ста­
дии развития.

роводимые в СССР исследования
по производству материалов в кос­
мосе носят комплексный характер
и ведутся в нескольких направле­
ниях.
Создаются
расчетно-теоретиче­
ские модели происходящих в невесо­
мости технологических процессов и
с помощью ЭВМ ставятся численные
эксперименты. На ряде лабораторных
установок на Земле моделируется со­
стояние невесомости (башни сбрасы­
вания, бассейны гидроневесомости, са­
молеты—летающие лаборатории и др.),
проводятся
эксперименты
с
целью
отработки элементов космической аппа­
ратуры и изучаются отдельные вопросы
поведения веществ в различных агрегат­
ных состояниях.
Широкий круг научных исследова­
ний и экспериментов по получению ма­
териалов различных типов проводится
в условиях кратковременной невесо­
мости (около 10 мин) при запусках вы­
сотных ракет-зондов серии «Мир».
Наибольшее
число
экспериментов
по космической технологии (более двух­
сот) проведено на борту орбитальных
научных комплексов «Салют» — «Союз».
Значительная часть исследований посвя­
щена отработке конкретных технологи­
ческих операций или процессов полу­
чения образцов материалов с улучшен­
ными свойствами. В ряде космических
экспериментов основное внимание уде­
лено изучению таких фундаментальных
вопросов, как особенности тепло- и мас­
сопереноса, кристаллизации и др., ле­
жащих в основе всех конкретных тех­
нологических процессов.

П

Первый в мире технологический экс­
перимент по исследованию различных
режимов плавления и сварки металлов
электронным пучком с помощью устано­
вки «Вулкан» был проведен в 1969 г.
на борту пилотируемого космического
корабля «Союз-6». Была получена ин­
формация об особенностях плавления
и поведения расплавленного металла
(в частности, содержавшего газовые
включения) в невесомости. Установлено,
© Издательство «Мир», 1986.

290

что в условиях невесомости можно
обеспечить высокое качество сварки.
Обширные исследования по разра­
ботке научных основ космического про­
изводства, отработке различных техно­
логических операций и режимов, полу­
чению разнообразных материалов вы­
полнены на орбитальных станциях «Са­
лют». На станции «Салют-4» проводи­
лись наблюдения за поведением вра­
щающегося сферического объема жид­
кости с момента потери устойчивости
формы и совершенствовались способы
нанесения металлического покрытия на
поверхность зеркала телескопа с целью
восстановления его отражательной спо­
собности. В пяти экспериментах впер­
вые доказана принципиальная возмож­
ность успешного проведения таких опе­
раций.
На станции «Салют-5» в 1976 г. про­
веден цикл экспериментов по изучению
ряда фундаментальных вопросов косми­
ческого производства. В эксперименте
«Диффузия» исследовались особенно­
сти массопереноса в расплавах при на­
гревании двух органических веществ —
толана и дибензила. Сравнение резуль­
татов двух космических и серии назем­
ных экспериментов с полученными на
ЭВМ расчетными данными позволило
установить, что диффузия была опре­
деляющим процессом в массопереносе.
Особенности кристаллизации алюмо­
калиевых квасцов из водного раствора
изучались в эксперименте «Кристалл»
в трех кристаллизаторах из прозрачного
оргстекла.
Кристаллы
выращивались
как на затравку (для чего в раствор
вводилась затравка), так и при объем­
ной кристаллизации. Полученные в кос­
мосе образцы по внешнему виду отли­
чались от земных аналогов; отмечено
наличие значительного количества газо­
жидкостных включений.
Действие капиллярных сил в неве­
сомости и поведение газовых включе­
ний в жидкости изучались в экспери­
менте «Поток», а в эксперименте «Сфе­
ра» проводилась бесконтейнерная кри­
сталлизация низкотемпературного эвтек­
тического композиционного сплава. До­

ставленные на Землю образцы, кристал­
лизовавшиеся в невесомости из сплава,
компоненты которого имеют различные
теплофизические характеристики (в том
числе температуры плавления), по фор­
ме значительно отличаются от идеаль­
ной сферы. При помощи аппаратуры
«Реакция» проведены два эксперимента
с целью отработки методов пайки ме­
таллических изделий в невесомости
с использованием экзотермических ис­
точников нагрева. Достигнуто высокое
качество пайки.
Большой объем работ в области кос­
мического производства выполнен в рам­
ках отечественной программы и про­
граммы «Интеркосмос» совместно с уче­
ными ЧССР, ПНР, ГДР, ВНР, СРР, СРВ,
МНР и Кубы, а также Франции на борту
орбитальной научной станции «Салют-6»,
выведенной на орбиту в 1977 г. и успеш­
но функционировавшей около пяти лет.
Информация об ускорениях на борту
станции, необходимая для проведения
оценок и расчетов тепло- и массопере­
носа в технологических процессах, была
получена с помощью высокочувствитель­
ного трехосного линейного акселеро­
метра ИМУ и бортового сейсмоприем­
ника.
На
электронагревательной
печи
«Кристалл», где капсула с образцами
перемещается в температурной зоне,
проведен цикл исследований по полу­
чению полупроводниковых материалов
различными методами:
из расплава методом направленной
кристаллизации в виде объемных, лен­
точных и сферических кристаллов Ge,
InSb, InAs и др.
из газовой фазы методом химиче­
ского газотранспорта в виде эпитакси­
альных слоев Ge и объемных кристал­
лов ZnO и др.
методом сублимации в виде объем­
ных кристаллов CdS, CdSe, РЬТе и твер­
дых растворов CdSSe, PbSnTe и др.
из растворов методом движущегося
растворителя GaAs, GalnP.
При изучении морфологии поверх­
ности образцов, выращенных в космосе,
обнаружено явление практически бес-

Приложение
ЭКСПЕРИМЕНТЫ ПО ПРОИЗВОДСТВУ МАТЕРИАЛОВ В КОСМОСЕ, ВЫПОЛНЕННЫЕ ПО ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ПРОГРАММЕ

год

КОСМИЧЕСКИЙ
АППАРАТ

1969

«Союэ-6»

1975

«Салют-4»

1976—1977

«Салют-5»

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

МАТЕРИАЛЫ

АППАРАТУРА

Отработка методов сварки электронным пучком
Изучение кристаллизации металлов
Нанесение покрытия на металлическую поверхность
Устойчивость вращения жидкости
Массоперенос в расплаве
Рост кристаллов из раствора
Бесконтейнерная кристаллизация эвтектического сплава

Сплавы АМГ-6 и Д20

«Вулкан»

Алюминий
Вода, глицерин
Толан-дибензил
Алюмокалиевые квасцы
Свинец — олово —
висмут — кадмий
Медь, вода, воздух

«Диффузия»
«Кристалл»
«Сфера»

Изучение действия капиллярных сил, поведение газовых включе­
ний в жидкости
Отработка методов пайки металлов
1977—1982

«Салют-6»

«Салют-7»

1982

Нержавеющая сталь,
марганец

Измерение остаточных ускорений на борту КА
Исследования гидродинамики в невесомости в многофазных средах
теневым методом
Изучение процессов растворения и кристаллизации методом голо­
графии
Получение полупроводниковых материалов и стекол различными
методами

Спирт, смесь спирта
с глицерином
Растворы солей

Получение полупроводников, сплавов и стекол методом направ­
ленной кристаллизации
Нанесение тонких металлических покрытий с помощью элект­
ронных пучков
Исследование эффективности различных методов электрофореза

Изучение гидродинамики в невесомости при электрофорезе голо­
графическим методом
Получение полупроводников различными методами

«Поток»
«Реакция»
ИМУ, БСП 1
«Пион»
КГА1

Ge, InSb, In As, CdS,
CdSe, PbTe, GaAs и др.
стекла сложного состава
Ge, CdHgTe, InSb,
стекло Ge-Sb-S и др.
Алюминий и др.

Электронагревательная
печь «Кристалл»

Альбумин, гемоглобин,
клетки костного мозга
крыс
Смесь спирта с глице­
рином
CdS; легированный Ge;
Ge( + Ia), GaAs и др.

«Таврия»

Электро нагревательная
печь «Сплав»
«Испаритель»

КГА, «Таврия»
«Корунд», «Магма-Ф»

1 Бортовой сейсмоприемник.
КГА — малогабаритная голографическая аппаратура.

2

контактного роста из расплава кристал­
лов германия, легированного галлием,
и антимонида индия со свободной по­
верхностью в ограниченном объеме
кварцевого контейнера. В ряде экспери­
ментов кристаллизация со свободной по­
верхностью в условиях невесомости
привела к улучшению структуры выра­
щиваемых монокристаллов. Если плот­
ность дислокаций в полученных на той

же аппаратуре земных образцах гер­
мания и антимонида индия составля­
ла 105—106 см-2, то средняя плотность
в
космических
образцах
составляла
5∙102—103 см-2 (при наличии безднелокационных областей). В ряде режи­
мов полета станции при проведении
технологических
процессов
получены
неожиданные результаты, которые тре­
буют дальнейшего исследования. За все

время эксплуатации печи «Кристалл»
на борту станции «Салют-6» выращено
более 200 образцов.
Эксперименты по производству полу­
проводниковых материалов, а также
металлических сплавов и стекол про­
водились также на другой электронагре­
вательной печи — «Сплав», имеющей три
температурные зоны: две изотермиче­
ские и одну градиентную. На этой печи

ЭКСПЕРИМЕНТЫ ПО ПРОИЗВОДСТВУ МАТЕРИАЛОВ В КОСМОСЕ, ВЫПОЛНЕННЫЕ ПО ПРОГРАММЕ «ИНТЕРКОСМОС»

СТРАНА

НАЗВАНИЕ
ЭКСПЕРИМЕНТА

НРБ

«Пирин»

ЧССР

«Морава»

ВНР

«Этвеш»
«Беалуца»

ГДР

«Бе ролика»

ГДР, СРВ
СРВ, ГДР

«Имитатор»
«X ало нг»

Куба

«Карибе»

ПНР

«Сахар», «Зона»
«Сирена»

МНР

СРР

«Эрдэнэт»
«Алтай-1»
«Алтай-2»
«Капилляр»

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

МАТЕРИАЛЫ

Процессы смачивания
Взаимная диффузия
Морфологическая устойчивость граней
Получение пеноалюминия
Получение эвтектик
Рекристаллизация стекла
Получение полупроводников
Получение эвтектик
Взаимная диффузия
Кристаллизация из расплава, из раствора в расплаве
Получение стекол
Изучение массопереноса в газовой фазе
Рекристаллизация из расплава
Калибровка температурного поля печи
Направленная кристаллизация твердых растворов
Рост монокристаллов методом движущегося растворителя
Объемная кристаллизация
Жидкофазная эпитаксия
Объемная кристаллизация
Рост кристаллов из раствора
Сублимация на затравку
Направленная кристаллизация из жидкой фазы
Рост из газовой фазы
Массовая кристаллизация из раствора
Объемная кристаллизация
Взаимная диффузия
Кристаллизация в капилляре
Метод Степанова

Кварц, Zn, Cd, Те — Se
Те—Se, Zn—Ре
Zn
Al, порофор
Hg2Br2 из HgBr2, PbCl2 из CuCl2 и AgCI
Стекло Ge—Sb—S
GaAs, InSb, uasb
Al+4%Cu
Al+Cu
PbTe, Bi+Sb
Фторбериллатное стекло
Ge( + 12)
Pb—Те
Hi(SeTe)3, BiSbTe3
GaP
PbTe
AlGaAs—GaAs
Ge, легированный In
Сахароза
PbSeTe
CdHgTe, CdHgSe
CdHgSe
CuSo4∙ 5H2O
V2O5, PbSn
Pb—Sn
Ge; Ge, легированный Ga
Ge

АППАРАТУРА

«Кристалл»
»
«Сплав»
«Кристалл»
»
»
«Сплав»
«Кристалл», «Сплав»
«Сплав»
»
»
«Кристалл»
»
«Сплав»
«Кристалл»
Проэрачше кюветы
«Кристалл»
«Сплав»
»
«Кристаллизатор»
«Сплав»
«Кристалл»
«Сплав»

291

Приложение
получено более 100 образцов.

При исследовании на Земле образ­
цов, изготовленных на электронагрева­
тельных печах «Кристалл» и «Сплав»,
получены многочисленные эксперимен­
тальные подтверждения значительного
улучшения
показателей
совершенства
образцов полупроводниковых веществ
разных классов (элементарные полу­
проводники, соединения типа AIIIBV,
AIIBVI и др.) при их изготовлении в усло­
виях невесомости. Установлено, что со­
вершенство получаемых на борту кос­
мического аппарата образцов определя­
ется, в частности, уровнем ускорений
и вибраций. Лучшие образцы получены
при ускорениях 10—6g0. Проведение тех­
нологических процессов в условиях,
неоптимальных по уровню ускорений
и вибраций (~10—3 — 10 4g0), приво­
дит, как правило, к заметному ухудше­
нию качества образцов. Сравнительный
анализ результатов проведенных в кос­
мосе экспериментов позволил сделать
практически полезные выводы об отно­
сительной
ценности
использованных
методов приготовления улучшенных по­
лупроводниковых и других материалов.
Несколько совершенных образцов
получено методом направленной кри­
сталлизации в ампулах, но этот метод
весьма чувствителен к таким условиям
технологического процесса, как уровень
остаточных ускорений, состояние по­
верхности внутренних стенок ампулы,
углов смачивания и роста, особенностей
фиксации образцов в ампуле и др. Мно­
гие из этих условий с трудом поддаются
контролю. Однако именно этим спосо­
бом на борту высотных зондов «Мир»
реализована аномально высокая ско­
рость роста монокристаллических об­
разцов — до 1 см/мин.
Исследования показали перспектив­
ность бестигельных методов приготов­
ления полупроводниковых материалов.
Метод плавающей зоны в невесомости
позволяет получать слитки больших раз­
меров, а метод Степанова интересен для
приготовления образцов заданной фор­
мы. Однако для практического исполь­
зования этих методов в космической
технологии необходимо решить пробле­
му устойчивости жидкой зоны.
Заслуживают внимания газофазные
методы приготовления полупроводни­
ковых материалов в невесомости. На
примере методов сублимации (сульфид
кадмия, селенид и теллурид кадмия)
и химического транспорта (германий,
оксид цинка) показано, что эти методы
позволяют получать материалы со зна­
чительно улучшенной структурой и с
малой плотностью дефектов. Процессы
массопереноса в невесомости в изучен­
ном диапазоне условий определяются

292

главным образом диффузией материала.
Интересные результаты получены и
в экспериментах, выполненных по прог­
рамме «Интеркосмос».
«Морава» (ЧССР). Затвердевание
двух образующих эвтектику ионных
соединений (хлорида свинца—хлорида
меди) при избытке одного из соеди­
нений (хлорида свинца) изучали на
установке «Сплав». Продукт экспери­
мента — нитевидные кристаллы эвтек­
тического состава диаметром 2—3 мкм.
Кристаллы хлорида свинца крупнее
и совершеннее полученных на Земле,
распределение компонентов в них доста­
точно однородное, но форма их отли­
чается от идеальной — видны деформа­
ции.
Эксперимент с полупроводниковым
стеклом (германий—сера—сурьма) про­
водился на установке «Кристалл». После
отжига переплавленное на борту стан­
ции стекло оказалось более однородным
по химическому составу, что увеличило
полосу пропускания такого стекла и
уменьшило поглощение инфракрасного
излучения.
«Сирена» (ПНР). В эксперименте,
в котором соединение кадмий—ртуть—
теллур получали из расплава методом
направленной кристаллизации, рост про­
исходил из двойных соединений (уста­
новка «Сплав»), На Земле в таких усло­
виях образуются поликристаллы, в кос­
мических же условиях образовались кри­
сталлы, имеющие монокристаллическую
часть. Содержание одного из компонен­
тов (кадмия) в этой части образца близ­
ко к требуемой величине, в то время как
в земных аналогах образца эта величина
часто бывает в два раза больше.
На установке «Кристалл» при ми­
нимальных скоростях протяжки ампулы
возникают химически однородные со­
ставы без газовых включений.
«Беролина» (ГДР). На установке
«Сплав» получен примесный полупро­
водник — антимонид висмута. На краях
выращенного на станции образца рас­
пределение примесей оказалось более
равномерным, чем у земного.
«Пирин» (НРБ). Болгарские ученые
изучали особенности роста граней крис­
таллов, смачивание в невесомости и дру­
гие физические процессы.
В одном из экспериментов на уста­
новке «Сплав» была предпринята по­
пытка получить пенометалл, для чего
в кварцевую ампулу были помещены
брикеты, которые содержали алюми­
ний с небольшим количеством добавок
и порофор, обеспечивающий значитель­
ное газовыделение. Смесь выдержива­
лась при 800°С в течение 10 мин.
Удалось получить пористый материал.
«Этвеш» и «Беалуца» (ВНР). Для

исследования влияния невесомости на
процессы получения полупроводниковых
материалов — арсенида галлия, легиро­
ванного хромом, антимонида индия и
антимонида галлия проводилась серия
экспериментов «Этвеш». Показано, что
путем подбора технологического режи­
ма удается выращивать совершенные
монокристаллы.
В эксперименте «Беалуца» ставилась
задача исследования морфологии сплава
алюминия с 4% меди, переплавленного
на борту станции.
«Капилляр» (СРР). В этом экспери­
менте изучались особенности перетека­
ния расплавленного германия через
капилляр (молибденовую трубку внут­
ренним диаметром около 2 мм). На Зем­
ле перетекала лишь часть расплава, на
борту станции капиллярные силы за доли
секунды «перекачали» расплавленный
германий из одной части ампулы в дру­
гую.
Бортовой теневой прибор «Пион»
позволил впервые в условиях орбиталь­
ного полета наблюдать динамику воз­
никновения конвективных течений в
неизотермической жидкости и движе­
ние газовых включений в многофазных
средах. Эти процессы фиксировались
на кино- и фотопленку. Анализ достав­
ленных на Землю фотоматериалов по­
казал, что в изотермических условиях
движение в жидкости отсутствовало,
но при ее нагревании и наличии меж­
фазной границы жидкость—газ движе­
ние возникало. Установлено, что основ­
ной вклад в движение жидкости вносит
конвекция
термокапиллярного
типа
(конвекция Марангони).
Первое в мире применение гологра­
фии в космосе в марте 1981 г. позволило
получить объемное изображение про­
цесса растворения солей в жидкости.
Кроме того, голо графическая интерфе­
рометрия дает возможность наблюдать
за протеканием различных процессов в
реальном времени и получать как ка­
чественное, так и количественное описа­
ние оптических параметров исследуе­
мых сред, а при использовании теле­
визионной передачи информации позво­
ляет осуществлять дистанционный конт­
роль и корректировку технологических
процессов
специалистами
с
Земли.
Восстановленные с голограмм изображе­
ния по качеству не отличаются от подоб­
ных изображений, полученных в лабора­
торных условиях на Земле.
Значительный практический интерес
представляют эксперименты по нанесе­
нию тонких металлических покрытий
(напыление) в условиях невесомости
и космического вакуума вокруг корабля,

Приложение
выполненные с помощью установки
«Испаритель». Испускаемые электрон­
ной пушкой электроны бомбардируют
расплавленный металл, который испаря­
ется и осаждается на пластинки. Полу­
чены 24 такие пластинки при высоком
качестве процесса напыления.
В апреле 1982 г. на околоземную
орбиту выведена еще одна советская
орбитальная станция — «Салют-7», на
борту которой продолжаются исследо­
вания в области космического производ­
ства. В эксперименте «Таврия» исполь­
зовалась аппаратура с универсальными

электрофоретическими камерами, позво­
ляющая реализовать различные методы
электрофореза. Обработка результатов
экспериментов показала, что в условиях
невесомости в 10—15 раз повышается
разрешающая
способность
свободножидкостных электрофоретических мето­
дов разделения важных биологических
препаратов, а в некоторых методах зна­
чительно возрастает и производитель­
ность разделения.
В настоящее время отечественные
эксперименты на борту орбитальной
станции «Салют-7» по получению полу­

проводниковых материалов проводятся
на электронагревательной печи «Ко­
рунд», снабженной барабаном с набором
ампул для автоматической подачи их
в зону нагрева. Управление технологи­
ческим процессом осуществляется с по­
мощью специальной ЭВМ. Однородность
полученных на борту станции кристал­
лов селенида кадмия и сульфида кад­
мия оказалась выше, чем у земных ана­
логов. Установка «Корунд» может быть
использована для полупромышленного
производства в космосе полупроводни­
ковых материалов.

Сокращения

АЗК

— Аварийный Запас Кислорода
АЛС — Автоматическая Лунная Станция
АЛСЕП (англ. ALSEP, сокр. Apollo Lunar
Scientific Experiments Package) — комплект
приборов для научных исследований Луны
КК «Аполлон»
АМС — Автоматическая Межпланетная Станция
АМУ (англ. AMU, сокр. Astronaut Manoeuvring
Unit) — ранцевая установка для перемеще­
ния в космосе
АНС (англ. ANS, сокр. Astronomical Netherlands
Satellite) — Нидерландский астрономический
спутник
АО — Агрегатный Отсек
АПТИ (англ. APT, сокр. Automatic Picture
Transmission TV) — Автоматизированная Пе­
редача Телевизионных Изображений
АРСЖ — Автономная Ранцевая Система Жизне­
обеспечения
ATM (англ. ATM, сокр. Apollo Telescope Mount) —
комплект астрономических приборов космиче­
ской станции «Скайлэб»
«АТС» (англ. ATS, сокр. Applications Techno­
logy Satellites) — прикладные технологические
спутники
«АЭ» (англ. АЕ, сокр. Atmospheric Explorer) —
ИСЗ «Эксплорер» для исследований атмо­
сферы
БМО — Британское Межпланетное Общество
БСП — Бортовой СейсмоПриемник
ВСТ — Большой Субмиллиметровый Телескоп

ГАРП (англ. GARP, сокр. Global Atmosphe­
ric Research Programme) — программа гло­
бальных исследований атмосферы
ГДЛ — Газодинамическая Лаборатория
ГИРД — Группа Изучения Реактивного Дви­
жения
ГМС (англ. GMS, сокр. Geostationary Meteoro­
logical Satellite) — геостационарный метеоро­
логический спутник
«ГОЭС» (англ. GOES, сокр. Geostationary Ope­
rational Environmental Satellite) — эксплуата­
ционный метеорологический спутник на гео­
стационарной орбите
«ДМСП» (англ. DMSP, сокр. Defense Meteo­
rological Satellite Program) — военная про­
грамма метеорологических спутников
«ДМЭ» (англ. DME, сокр. Direct Measurement
Explorer) — ИСЗ «Эксплорер» для прямых
измерений
«ДСКС» (англ. DSCS, сокр. Defense Satellite
Communication System) — Военная система
спутниковой связи
«ЕКС» (англ. ECS, сокр. European Communica­
tions Satellite) — Европейский спутник связи
ЕЛ ДО (англ. ELDO, сокр. European Launcher
Development Organization) — Европейская ор­
ганизация по разработке ракет-носителей
ЕСА (англ. ESA, сокр. European Space Agen­
cy) — Европейское космическое агентство
ЕСРО (англ. ESRO, сокр. European Space Re­
search Organization) — Европейская органи­
зация по космическим исследованиям
ЕСТЕК (англ. ESTEC, сокр. European Space
research and TEchnology Centre) — Европей­
ский центр космических исследований и тех­
нологии
ЖРД — Жидкостный Ракетный Двигатель
ИМП (англ. IMP, сокр. Interplanetary Monito­
ring Platform) — межпланетная наблюдатель­
ная платформа
ИМУ — Измеритель Малых Ускорений
«Интелсат» (англ. Jntelsat, сокр. INternational TELecommunications SATellite orga­
nization) — Международная организация спут­
никовой связи

294

ИПРЗ — Использование Природных Ресурсов
Земли
«ИРАС» (англ. IRAS, сокр. Infra-Red Astrono­
mical Satellite) — спутник для астрономиче­
ских исследований в инфракрасных лучах
«ИСЕЭ» (англ. ISEE, сокр. International SunEarth Explorer) — международный космиче­
ский аппарат для изучения космического
пространства между Землей и Солнцем.
ИСЗ — Искусственный Спутник Земли
ИСЛ — Искусственный Спутник Луны
«ИТОС» (англ. ITOS, сокр. Improved Tiros
Operational Satellite) — усовершенствованный
эксплуатационный спутник «Тирос»
ИТС — Инфракрасный Телескоп-Спектрометр
«ИУС» (англ. IUS, сокр. Inertial Upper Sta­
ge) — верхняя ступень с инерциальной си­
стемой наведения
«ИУЭ» (англ. IUE, сокр. International Ultra­
violet Explorer) — международный ИСЗ «Экс­
плорер» для изучения астрономических объ­
ектов в ультрафиолетовых лучах
«ИЭ» (англ. IE — Ionospheric Explorer) — ИСЗ
«Эксплорер» для исследований ионосферы
КАТЭ — Космический Аппарат Топографический
Электрический
КГА — Космическая Голографическая Аппа­
ратура
КДА (англ. CDA, сокр. Command and Data
Acquisition) — получение информации по ко­
мандам
КК — Космический Корабль
«КОБЭ» (англ. СОВЕ, сокр. COsmic Background
Explorer) — ИСЗ «Эксплорер» для изучения
фонового космического излучения
«Комсат» (англ. Comsat, сокр. COMmunications
SATellite corporation) — корпорация спутни­
ковой связи
КОС (англ. COS, сокр. Celestial Observation
Satellite) — спутник для наблюдения за не­
бесной сферой
КРТ— Космический Радиотелескоп
КСЭ — Космическая Солнечная Электростанция
МБР — Межконтинентальная Баллистическая
Ракета
МГГ — Международный Геофизический Год
МЕА (англ. МЕА, сокр. Materials Experiment
Assembly) — комплект установок для про­
ведения экспериментов по производству ма­
териалов в космосе
МЕК (англ. МЕС, сокр. Materials Experiment
Carrier) — транспортный корабль для про­
ведения экспериментов с материалами в
космосе
МЕМ (англ. МЕМ, сокр. Material Experimen­
tation Module) — модуль для проведения экс­
периментов с материалами
МЕТ (англ. МЕТ, сокр. Modularized Equipment
Transporter) — автономный транспортер для
оборудования (используемый астронавтами
на Луне)
МКФ — Многозональный Космический Фото­
аппарат
«МОЛ» (англ. MOL, сокр. Manned Orbiting La­
boratory) — пилотируемая орбитальная лабо­
ратория
МПРД — Межзвездный Прямоточный Реактив­
ный Двигатель
МПС (англ. MPS, сокр. Material Processing in
Space) — производство материалов в космосе
МРУ — Многоспектральное Развертывающее
Устройство
МТС (англ. MTS, сокр. Meteoroid Technology
Satellite) — технологический спутник для изу­
чения метеоритов
МТКК — Многоразовый Транспортный Косми­
ческий Корабль

НАСА (англ. NASA, сокр. National Aeronautics
and Space Administration) — Национальное уп­
равление по аэронавтике и исследованию
космического пространства
«Нерва» (англ. NERVA, сокр. Nuclear Engine
for Rocket Vehicle Application) — ядер­
ный двигатель для применения на ракетных
аппаратах
«НОАА» (англ. NOAA, сокр. National Oceanic
and Atmospheric Administration) — Националь­
ное управление по исследованию океанов и
атмосферы
ОА — Орбитальный Аппарат
ОАО — Орбитальная Астрофизическая
Обсерватория
ОГО (англ. OGO, сокр. Orbiting Geophysical
Observatories) — Орбитальные Геофизические
Обсерватории
ОИСЗ — Орбита Искусственного Спутника Земли
ОИМС — Общество Изучения Межпланетных
Сообщений
ОМС (англ. OMS, сокр. Orbital Manoeuvring
System) — система орбитального маневриро­
вания
ОР — Опытный Реактивный (двигатель)
ОРМ — Опытный Ракетный Мотор
ОСО (англ. OSO, сокр. Orbiting Solar Observa­
tories) — Орбитальные Солнечные Обсерва­
тории
ОСТ — Орбитальный Солнечный Телескоп
«ОТС» (англ. ОТС, сокр. Orbital Test Satellite) —
спутник для орбитальных испытаний
ПА — Посадочный Аппарат
ПК — Промежуточная Камера
ПМТК — Пассажирский Межорбитальный Транс­
портный Корабль
ПО — Переходный Отсек
«ПРАЙМЕ» (англ. PRIME, сокр. Precision Re­
covery Including Manoeuvring reEntry) — воз­
вращение в заданную точку, включая мане­
врирование при входе в атмосферу
«ПРОФАК» (англ. PROFAC, сокр. PROpulsive
Fluid Accumulator) — аккумулятор жидкого
топлива
РАИР (англ. RAIR, сокр. Ram Augmented In­
terstellar Rocket) — межзвездная ракета с
забором окружающей среды
«РАЭ» (англ. RAE, сокр. Radio Astronomy
Explorer) — ИСЗ «Эксплорер» для радио­
астрономических наблюдений
РДТТ — Ракетный Двигатель Твердотопливный
РКС (англ. RCS, сокр. Reaction Control Sys­
tem) — система орбитальной ориентации
РЛА — Реактивный Летательный Аппарат
РО — Рабочий Отсек
РН — Ракета-Носитель
РНИИ — Реактивный Научно-Исследователь­
ский Институт
РП — РакетоПлан
РПА — Радиолокатор с Переменной Апертурой
PC — Ракетный Снаряд
РТ — Рентгеновский Телескоп
СА — Спускаемый Аппарат
САМСО (англ. SAMSO, сокр. Space And Missile
Systems Organization) — Организация косми­
ческих и ракетных систем
САС — Система Аварийного Спасения
«САС» (англ. SAS, сокр. Small Astronomy Sa­
tellite) — малый астрономический спутник
СИМ (англ. SIM, сокр. Scientific Instrument
Module) — комплект научных приборов (раз­
мещенный в двигательном отсеке КК «Апол­
лон»)
СММ (англ. SMM, сокр. Solar Maximum Mis­
sion) — изучение максимальной солнечной ак­
тивности

Сокращения
«СМС» (англ. SMS, сокр. Synchronous Meteoro­
logical Satellite) — метеорологический спутник
на синхронной орбите
СНАП (англ. SNAP, сокр. System of Nuclear
Auxiliary Power) — радиоизотопная энерге­
тическая установка
СНЕС (франц. CNES, сокр. Centre National
D’Etudes Spatiales) — Французский нацио­
нальный центр по исследованию космоса
СПАР (англ. SPAR, сокр. Space Procesing
Applications Rocket) — программа использо­
вания исследовательских ракет для проведе­
ния работ по космическому производству
«СПОТ» (франц. SPOT, сокр. Systeme Probatoire d’Observation de la Terre) — эксперимен­
тальная система наблюдения Земли
ССС (англ. SSS, сокр. Small Scientific Satellite) —
малый спутник для научных целей
«СТАРТ» (англ. START, сокр. Spacecraft Tech­
nology and Advanced Reentry Test) —техноло­
гия космического корабля и испытания пер­
спективного входа в атмосферу
ТДМА (англ. TDMA, сокр. Time-Division
Multiple Access) — многократная передача сиг­
налов с временным разделением

«ТДРС» (англ. TDRS, сокр. Tracking and Data
Relay Satellite) — спутник для траекторных
измерений и ретрансляции информации
«ТДРСС» (англ. TDRSS, сокр. Tracking and
Data Relay Satellite System) — система спут­
ников для траекторных измерений и ретран­
сляции информации
ТДУ — Тормозная Двигательная Установка
«Тирос» (англ. TIROS, сокр. Television and
Infra-Red Observation Satellite) — спутник для
наблюдений с телевизионным и инфракрас­
ным оборудованием
ТНА — ТурбоНасосный Агрегат
«ТОС» (англ. TOS, сокр. Tiros Operational
System) — функциональная система «Тирос»

УСТК — Усовершенствованная Система Телеви­
зионных Камер
ФГГЕ (англ. FGGE, сокр. First Global GARP
Experiment) — первый глобальный экспери­
мент по программе Г АРП
ФЭК — ФотоЭмульсионная Камера

ХЭАО (англ. НЕАО, сокр. High Energy Astro­
nomy Observatory) — астрономическая обсер­
ватория для регистрации излучения высокой
энергии
ЦАГИ — Центральный АэроГидродинамический
Институт им. Н. Е. Жуковского
ЦГИРД — Центральная Группа Изучения Ре­
активного Движения

ЭВКК — Экспериментальный Высотный Косми­
ческий Корабль
ЭМТК — Электроракетный Межорбитальный
Транспортный Корабль
ЭОКК — Экспериментальный Орбитальный Кос­
мический Корабль
ЭПАС — Экспериментальный Полет «Аполлон» —
«Союз»
ЭРД — ЭлектроРакетный Двигатель
ЭФО — ЭлектроФОтометр
ЭССА (англ. ESSA сокр. Environmental Science
Service Administration) — Управление по на­
учной информации об окружающей среде

Credits

Acknowledgments
uring the two years or so that this
book has been in preparation, Ken
Gatland and I have been fortunate to
receive help and advice from many
people associated with space technology
throughout the world. We thank
everyone who has answered our requests
for pictures and information so patiently,
and would particularly like to express our
gratitude to Bill Baker and Sadie Alford of
the Novoeti Press Agency, London (for
pictures and information about Soviet
space activities); L.J. Carter, Executive
Secretary of the British Interplanetary
Society (for the use of original material
from BIS archives); Robert Conquest
(for permission to quote from “For Hie
1956 Opposition of Mars”); F.C. Durant,
Ш, of the National Air and Space
Museum, Washington, DC (for archive
material relating to Dr. Robert Goddard);
Rolf Engel (for information about pre-war
and wartime German rocket history);
Doreen Gatland (for assistance in
compiling rocket data); Mike Hammond
of RAE, Farnborough (for explaining the
finer points of remote Earth-sensing);
Dipl-Ing R. Heinrich of the Deutsche
Museum, Munich (for Information about
early German rocketry); Professor
Hermann Obertb (for elucidating design
features of his Modell В rocket); Louise
Parks (for translating Soviet texts);
Arthur Rudolph (for explaining the design
and applications of his rocket engine);
and Mitchell Sharpe (for assistance In
obtaining Information on pre-war German
rocket developments).
A book of this nature relies to a great
extent on the quality of Its pictures for Its
overall impact. In this connection, we
would like to thank Mike Badrocke for his
painstaking work in the preparation of
most of the artwork, and the many
aerospace companies and space research
institutes that have supplied trans­
parencies, diagrams and charts, and
whose pictures are credited on page 289.
We are especially grateful to Les Gaver
and his colleagues in the Audio-Visual
Department at NASA Headquarters in
Washington, DC, who supplied a
superb selection of photographs. The
assistance of David Baker, Theo Pirard,
David Skinner and Charles Vick was
Invaluable in the complex task of
compiling the table of launch vehicle
data, and preparing the maps.
I would finally like to thank Richard
O'Neill and Mike Wilson for their
editorial assistance, and Stuart Craik for
compiling the Index.

D

Philip de Ste. Croix

Editor
Philip de Ste. Croix
Designers:
Nick Buzzard
Mark Holt
Roger Hyde
Gatefolds and double-page spread
artwork:
Mike Badrocke © Salamander Books Ltd
Diagrams:
Mike Badrocke
Alan Hollingbery
Tony Gibbons, © Salamander Books Ltd

NOAA 77
Panorama-DDR 181, 183
RAE, Farnborough 86
RCA Astro-Electronics 68, 71
Rockwell International 139, 140, 195, 242
Arthur Rudolf 10—11
Mitchell Sharpe 18
SIC—Theo Pirard 8, 30, 41, 62, 178 (Tass and
CTK), 179 (Tass), 180 (APN), 208,209 (ERNO),
227 (Tass)
David Skinner 8, 10, 11
Smithsonian Institution 11, 12 (via David Baker),
14, 15, 18, 19, 23, 174
Tass (TACC) 178 (via SIC), 179 (via SIC), 180,
227
TRW 102, 132, 219
USAF 1, 21, 22, 51, 58, 108
US Army 21 (via David Skinner)
USSR Academy of Sciences (АН СССР) 187, 193

Original references for Soviet and
Chinese launch vehicles and manned
spacecraft drawings © Charles P. Vick
Fiimset:
Modern Text Typesetting Ltd, England
Colour and monochrome reproduction:
Bantam Litho Ltd
Culver Graphics Ltd
Tenreck Ltd, England
Printed in Belgium:
Henri Proost et Cie, Turnhout

Научно-популярное издание

Picture Credits

Кеннет Гэтланд,
Митчел Шарп, Дэвид Скиннер,
Ч. Вик, Т. Пирард, Д. Дулинг,
А. Шнапф, Н. Джонсон, Д. Вудс,
Р. Лыоис, Б. Белицкий, Р. Паркинсон,
А. Бонд

The publisher wishes to thank the individuals and
institutions who have so generously supplied pho­
tographs for this book, here credited by page number.
Aerospatiale 72, 78, 102
APN (АПН) 14, 21, 26, 28, 41, 46, 47, 62, 97,
109, 111, 118, 123, 124, 173, 174, 175, 177, 179,
180, 186, 187
David Baker 12 (Smithsonian Institution)
Bendix 188
Boeing Co. 1 13, 128, 139, 150, 207, 230, 232,
233, 236
British Interplanetary Society (K. W. Gatland)
13, 23, 26, 56, 138, 139, 142, 143, 174, 175, 202,
204, 215, 229, 239, 250, 252, 256, 257
CTK 178 (via SIC)
Deutsches Museum, Munich 18
Rolf Engel 13
ERNO 62, 208, 209
Fairchild Space & Electronics Co. 82
General Dynamics Corp. 28
General Electric Co. 80, 187, 223
Grumman Aerospace Corp. 143, 222, 230, 243
Hasselblad 53, 140, 141, 143, 149, 153, 154, 155
Hughes Aircraft Co. 57, 58, 59, 77, 83, 112, 124
Jet Propulsion Laboratory 129, 132, 133, 135, 244,
245, 246, 262
Lockheed Missiles and Space Co. 205
McDonnell Douglas Corp. 221
Martin Marietta Aerospace 49, 158, 208, 209, 213
Matra S.A. 78
Messerschmitt — Bolkow — Blöhm 120, 121
NASA 2—3, 5, 9, 15, 22, 27, 28, 30, 42, 43, 46,
50, 51, 52, 55, 56, 63, 64, 67, 68, 69, 73, 81, 84, 85,
86, 90, 91, 92, 94, 95, 98, 103, 106, 109, 1 10, 113,
120, 122,
125, 126, 127, 128, 129, 132, 137, 140,
141, 142, 148, 150, 151, 152, 153, 155, 157, 158,
159, 160, 170, 171, 185, 186, 187, 190, 191, 192,
193, 196, 197, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 212,
213, 214, 216, 219, 220, 221, 226, 230—231, 233,
236, 238, 248, 251, 253, 258—259, 267

Космическая техника
Иллюстрированная
энциклопедия
Старший научный редактор О. Н. Вишнякова
Младший научный редактор Е. П. Орлова
Художники И. Б. Кравцов, М. Г. Жуков
Художественный редактор Ю. Л. Максимов
Технический редактор Л. П. Бирюкова
Корректор Т. П. Пашковская
ИБ № 3507
Сдано в набор 21.11.84.
Подписано к печати 11.06.86.
Формат 60Х90'/а
Бумага офсетная № 1
Печать офсетная. Гарнитура тайме
Объем 18,5 бум. л. Усл. печ. л. 37,0 (вт. ч. 2 п. л.
вклеек)
Усл. кр.-отт. 182,28. Уч. изд. л. 52,61.
Изд. № 20/2511. Тираж 20 000 экз. Зак. 782.
Цена 6 р. 30 к.
ИЗДАТЕЛЬСТВО «МИР»
129820, Москва, И-110, ГСП, 1-й Рижский пер., 2.
Типография В/О «Внешторгиздат»
Государственного комитета по делам издательств,
полиграфии и книжной торговли.
127576, Москва, Илимская, 7