Автоматические межпланетные станции «Марс-4, 5, 6, 7»


В начале 20 века космические пионеры, такие как Герман Оберт, Константин Циолковский, Герман Ноордунг и Вернер фон Браун, мечтали об огромных космических станциях на орбите Земли. Эти ученые считали, что космические станции станут отличными подготовительными точками для исследования пространства. Вы же помните «Звезду КЭЦ»?

Вернер фон Браун, архитектор американской космической программы, интегрировал космические станции в свое долгосрочное видение освоения космоса силами США. Сопровождая многочисленные статьи фон Брауна на космическую тему в популярных журналах, художники оформляли их рисунками концептов космических станций. Эти статьи и рисунки в свое время поспособствовали развитию общественного воображения и подогрели интерес к космическим исследованиям.

В этих концептах космических станций люди жили и работали в открытом космосе. Большинство станций были похожи на огромные колеса, которые вращались и генерировали искусственную гравитацию. Корабли приходили и уходили, как в обычном порту. Они доставляли грузы, пассажиров и материалы с Земли. Уходящие рейсы направлялись на Землю, Луну, Марс и дальше. В то время человечество не до конца понимало, что видение фон Брауна станет реальностью очень скоро.

США и Россия развивают орбитальные космические станции с 1971 года. Первыми станциями в космосе были российский «Салют», американский Skylab и российский «Мир». А с 1998 года США, Россия, Европейское космическое агентство, Канада, Япония и другие страны построили и стали развивать Международную космическую станцию (МКС) на земной орбите. На МКС люди живут и работают в космосе уже больше десяти лет.

В этой статье мы рассмотрим первые программы космических станций, их использование в настоящем и будущем. Но сначала давайте подробно разберемся, зачем вообще нужны эти космические станции.

Зачем строить космические станции?

Станция

Высоко над Землей перед глазами участников космической станции открывается уникальный вид на земную погоду, рельеф, растительность, океаны и атмосферу. Кроме того, поскольку космические станции выше атмосферы Земли, их можно использовать в качестве пилотируемых обсерваторий для космических телескопов. Атмосфера Земли не будет мешать. Космический телескоп Хаббла сделал массу невероятных открытий именно благодаря своей дислокации.

Космические станции можно приспособить в качестве космических отелей. Именно Virgin Galactic, которая в настоящее время активно развивает космический туризм, планирует основать отели в космосе. С ростом коммерческого освоения космоса космические станции могут стать портами для экспедиций на другие планеты, а также целыми городами и колониями, которые могли бы разгрузить перенаселенную планету.

Теперь, когда мы узнали, зачем нужны космические станции, давайте посетим некоторые из них. Начнем со станции «Салют» — первой из космических.

«Салют»: первая космическая станция

Станция

После «Союза-11», Советы запустили еще одну космическую станцию, «Салют-2», но она не смогли выйти на орбиту. Потом были «Салюты-3-5». Эти запуски испытали новый космический аппарат «Союз» и экипаж для длительных миссий. Одним из недостатков этих космических станций было то, что у них был только один стыковочный узел для корабля «Союз», и его нельзя было повторно использовать.

29 сентября 1977 года Советский Союз запустил «Салют-6». Эта станция была оснащена вторым стыковочным узлом, поэтому станцию можно было повторно отправить, используя беспилотное судно «Прогресс». «Салют-6» работал с 1977 по 1982 год. В 1982 году был запущен последний «Салют-7». Он приютил 11 экипажей и проработал в течение 800 дней. Программа «Салют» в конечном итоге привела к разработке космической станции «Мир», о которой мы поговорим позже. Сначала давайте рассмотрим первую американскую космическую станцию Skylab.

Skylab: первая американская космическая станция

Станция

Будучи модифицированной третьей ступенью ракеты «Сатурн-5», Skylab состояла из следующих частей:

  • Орбитальная мастерская (в ней жила и работала четверть экипажа).
  • Шлюзовый модуль (позволявший выход на внешнюю часть станции).
  • Множественный стыковочный шлюз (позволял сразу нескольким кораблям «Аполлон» стыковаться со станцией одновременно).
  • Крепление для телескопа «Аполлон» (там были телескопы для наблюдений за Солнцем, звездами и Землей). Имейте в виду, что космический телескоп Хаббла тогда еще не был построен.
  • Космический аппарат «Аполлон» (командный и служебный модуль для транспортировки экипажа на Землю и обратно).

Skylab был укомплектован двумя дополнительными экипажами. Оба этих экипажа провели 59 и 84 дня на орбите соответственно.

Skylab не должен был стать постоянной космической дачей, а скорее мастерской, в которой США протестировали бы влияние длительного пребывания в космосе на тело человека. Когда третий экипаж покинул станцию, она была заброшена. Очень скоро интенсивная солнечная вспышка свела ее с орбиты. Станция упала в атмосферу и сгорела над Австралией в 1979 году.

Станция «Мир»: первая постоянная космическая станция

Мир

  • Жилые помещения (где располагались отдельные каюты экипажа, туалет, душ, кухня и мусорный отсек).
  • Переходный отсек для дополнительных модулей станции.
  • Промежуточный отсек, соединявший рабочий модуль с задними стыковочными портами.
  • Топливный отсек, в котором хранились топливные баки и ракетные двигатели.
  • Астрофизический модуль «Квант-1», в котором были телескопы для изучения галактик, квазаров и нейтронных звезд.
  • Научный модуль «Квант-2», предоставлявший оборудование для биологических исследований, наблюдений за Землей и космических прогулок.
  • Технологический модуль «Кристалл», в котором проводились биологические эксперименты; он был оснащен доком, к которому могли пристыковаться американские шаттлы.
  • Модуль «Спектр» использовался для наблюдений за природными ресурсами Земли и земной атмосферой, а также для поддержки биологических и естественнонаучных экспериментов.
  • Модуль «Природа» содержал радар и спектрометры для изучения атмосферы Земли.
  • Стыковочный модуль с портами для будущих стыковок.
  • Судно снабжения «Прогресс» — беспилотный корабль дооснащения, который привозил новую пищу и оборудование с Земли, а также увозил отходы.
  • Космический аппарат «Союз» обеспечивал основной транспорт с Земли и обратно.

В 1994 году в рамках подготовки к Международной космической станции астронавты NASA провели время на борту «Мира». Во время пребывания одного из четырех космонавтов, Джерри Линенджера, на станции «Мир» возник бортовой пожар. Во время пребывания Майкла Фоала, другого из четырех космонавтов, судно снабжения «Прогресс» врезалось в «Мир».

Российское космическое агентство больше не могло содержать «Мир», поэтому вместе с NASA договорилось отказаться от «Мира» и сосредоточиться на МКС. 16 ноября 2000 года было решено отправить «Мир» на Землю. В феврале 2001 года ракетные двигатели «Мира» замедлили станцию. Она вошла в земную атмосферу 23 марта 2001 года, сгорела и развалилась. Обломки упали в южной части Тихого океана возле Австралии. Это положило конец первой постоянной космической станции.

Номер 4: «Москва, у нас проблема!»

В ноль часов пять минут 25 июня 1997 года космонавт Василий Циблиев проводил последние приготовления к ручной стыковке грузового корабля «Прогресс», отправленного с Земли к орбитальной станции «Мир». В какой-то момент корабль исчез из поля зрения. Когда Циблиев понял, что случилось нечто крайне неприятное, было уже поздно.

Правообладатель иллюстрации Nasa Getty Image caption Орбитальная станция «Мир» испытала в своей истории немало всяких происшествий

(К тому времени «Прогресс» был уже разгружен и наполнен мусором, который предстояло вывезти со станции. ЦУП дал экипажу команду потренироваться в отстыковке и грузовика и пристыковке его к другому стыковочному узлу. Циблиев выполнял операцию в телеоператорном режиме, т.е., по сути дела, вручную. «Прогресс», заполненный мусором, оказался на полтонны тяжелее и плохо слушался команд, разгон и торможение корабля происходили медленно. В результате, вместо мягкого касания, произошло жесткое соударение корабля со станцией. – Ред.)

Темная махина «Прогресса» врезалась в борт станции. «Мир» содрогнулся, включилась аварийная сигнализация. Американский член экипажа Майкл Фоул, который почувствовал, что уши заложены в результате внезапного падения давления из-за утечки воздуха, в соответствии с протоколом бросился к спускаемому аппарату корабля «Союз», на котором предписывалось покидать поврежденную станцию. Но его товарищи по команде Циблиев и Александр Лазуткин приняли другое решение.

Лазуткин был убежден, что «Прогресс» протаранил научный модуль станции – «Спектр». Он решил, что единственный способ спасти станцию – ликвидировать утечку воздуха и отстыковать модуль «Спектр». Космонавт стал лихорадочно отсоединять разъемы десятков кабелей, который змеились в модуль через открытый люк. Некоторые соединения отказывались поддаваться.

В отчаянии он схватил крошечный столовый нож и ожесточенно перерезал последние кабели, прежде чем вернуть крышку люка на место.

Это был не единственный эпизод в истории станции «Мир», который мог закончиться трагически. Но только в этот раз для спасения была применена часть столового прибора.

Международная космическая станция (МКС)

МКС

В октябре 2003 года Китай стал третьей космической державой, и с тех пор занимается полноценной разработкой космической программы, а в 2011 году вывел на орбиту лабораторию «Тяньгун-1». «Тяньгун» стал первым модулем для будущей космической станции Китая, которую планировалось завершить к 2020 году. Космическая станция может служить как гражданским, так и военным целям.

МКС только для Китая?

Американским астронавтам будет сложно попасть на новую МКС

Смогут ли российские или американские астронавты поселиться на новой МКС? Технически новая станция будет принадлежать Китаю, но откроет свои двери для всех стран-членов ООН, государственных и частных организаций. Так что есть все шансы, что в составе космонавтов будут не только жители Китая. Думаю, Роскосмос сможет договориться за счет хороших отношений с Поднебесной, а вот насчет США все не так прозрачно. Срок эксплуатации станции рассчитан на 10 лет, то есть если она заработает в 2022 году, то сможет продержаться на орбите до 2032 года. На 8 лет дольше, чем МКС, которая находится в космосе сейчас.

А вы знаете, что на МКС Солнце встает каждые полтора часа? Вот еще интересные факты об этой космической станции.

Зачем вообще Китай решил запустить собственную космическую станцию? Дело в том, что США запретили космическому агентству Китая использовать МКС «из соображений безопасности». В 2011 году американский Конгресс запретил любое сотрудничество по космическим программам между США и Китаем. При этом NASA уже потратило около 100 миллиардов долларов на сохранение МКС. Однако уже сейчас многие из тех, кто стоял за поддержанием МКС, инвестируют в китайскую космическую станцию, пишет Ars Technica. Так, Европейское космическое агентство согласилось сотрудничать с Китаем.

И здесь встает интересный вопрос — будут ли США мириться с тем, что Китай по сути станет монополистом в космосе? Запуски SpaceX и полеты на Луну и Марс — все это хорошо, но МКС является важнейшим стратегическим объектом Земли в космосе. Вполне вероятно, что США запустят собственную космическую станцию — у NASA и SpaceX есть для этого все ресурсы. Как говорят астронавты на МКС, в космосе нет места политике. Но что-то мне подсказывает, что у «людей земных» логика совсем другая.

Будущее космических станций

Станция

Из сообщения Телеграфного агентства Советского Союза:

«В соответствии с программой исследования космического пространства 6 июня 1985 года в 10 часов 40 минут московского времени в Советском Союзе осуществлен запуск космического корабля «Союз Т-13». Программой полета корабля предусматривается проведение совместных работ с орбитальной станцией «Салют-7». В настоящее время станция, находящаяся на околоземной орбите более трех лет, совершает полет в законсервированном состоянии. Бортовые системы корабля работают нормально, самочувствие экипажа хорошее. Космонавты В. Джанибеков и В. Савиных приступили к выполнению программы полета».

Проблемы начались практически сразу. Из-за ошибки на Земле вместо блока очистки атмосферы был подключен блок, вырабатывающий кислород. В результате давление в корабле стало расти, возникла угроза пожара. К счастью, космонавты смогли вовремя заметить ошибку и переподключить блоки. Восьмого июня в 11 часов по московскому времени Джанибеков и Савиных увидели «Салют-7» в иллюминаторе.

Запись в бортовом журнале:

В. Джанибеков: «Станция очень яркая. Сначала ее не было видно, но потом она начала разгораться. Красная-красная, в десяток раз ярче, чем Юпитер. Она отходит в сторону, дальность 7,2 км, скорость 12,8 м/сек… Дальность 4,4 км, скорость 7,8 м/сек… Расхождение полтора километра». В. Савиных: «Мы идем не в графике… Станция уже в стороне, далеко… Нам надо переходить в ручной режим…».

«С виду спокойнее, чем на тренировках, Володя действовал ручками управления корабля. Наша задача — идти в графике движения, который позволит догнать станцию и не врезаться в нее. Командир каждые тридцать секунд по дальномеру должен замерять расстояние до станции, а я делал расчет скорости, сравнивая с графиком. В руке — секундомер, перед глазами — панель управления, контроль расхода топлива. Очень хочется посмотреть на станцию, но ее заслоняет в иллюминаторе плечо Володи. Станция ориентирована на нас боком. Очень ярко высвечена, как будто она высечена из алюминия с желтой добавкой. Панели крутятся? Подойдем поближе, посмотрим. Дальность 3,170 км, скорость 4,5 м/сек… Сближение идет устойчиво… Все время видим Солнце сбоку… Расстояние 2240 метров, скорость 6 м/сек. Идем в графике. Какая же она яркая!.. Расстояние 1865 метров, 1640 метров. Цвет станции до сих пор остается серебряным… 1280 метров. Пока трудно сказать по панелям, вращаются они или нет, потому что Солнце все время подсвечивает с нашей стороны. Идем на сближение. 980 метров, скорость 5 м/сек. В этот момент я не выдержал: “Начинай, гаси скорость”. В. Джанибеков спокойно передает на Землю: “Гашу скорость”. Нетерпение нарастает. И я, словно не слыша его ответ, продолжаю твердить: “Гаси, гаси скорость”», — Виктор Савиных, «Записки с мертвой станции».

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: