История космической станции «Мир» (5 фото). Орбитальная станция

В свое время мы отказались от полетов на Луну, но научились строить космические дома. Самым знаменитым из которых стала станция «Мир», проработавшая в космосе не три (как планировалось), а 15 лет.

Орбитальная космическая станция "Мир" являлась орбитальной космической пилотируемой станцией третьего поколения. Пилотируемые станции третьего поколения отличались наличием базового блока ББ с шестью стыковочными узлами, что давало возможность создания на орбите целого космического комплекса.

Увеличить
ОКС МИР
Размеры:2100х2010
Тип: Рисунок JPEG
Размер:3,62 МБ Станция "Мир" имела ряд принципиальных особенностей, характеризующих новое поколение орбитальных пилотируемых комплексов. Главным из них следует назвать реализованный в ней принцип модульности. Это относится не только ко всему комплексу в целом, но и к отдельным его частям и бортовым системам. Головным разработчиком "Мира" является РКК "Энергия" им. С.П. Королева, разработчик и изготовитель базового блока и модулей станции - ГКНПЦ им. М.В. Хруничева. За годы эксплуатации в состав комплекса дополнительно к базовому блоку введены пять крупных модулей и специальный стыковочный отсек с усовершенствованными стыковочными агрегатами андрогинного типа. В 1997 г. комплектация орбитального комплекса завершена. Орбита ОКС “Мир” располагала наклонением 51,6. Первый экипаж на станцию доставил космический корабль “Союз Т-15”.
Базовый блок ББ - первый компонент космической станции «Мир». Был собран в апреле 1985 года, с 12 мая 1985 года подвергался многочисленным испытаниям на монтажном стенде. В результате блок был существенно доработан, особенно его бортовая кабельная система.

На смену еще летавшей ОКС “Салют-7” был выведен на орбиту ракетой-носителем “Протон” ББ десятой ОКС “Мир” (ДОС-7) 20 февраля 1986 г. Этот "фундамент" станции по габаритам и облику подобен орбитальным станциям серии "Салют", так как основан на базе проектов Салют-6 и Салют-7. В то же время, имелось немало кардинальных отличий, к которым относились более мощные солнечные батареи и передовые, на тот момент, компьютеры.

Основу составлял герметичный рабочий отсек с центральным постом управления и средствами связи. Комфорт для экипажа обеспечивался двумя индивидуальными каютами и общей кают-компанией с рабочим столом, устройствами для подогрева воды и пищи. Рядом размещалась беговая дорожка и велоэргометр. В стенку корпуса вмонтировалась портативная шлюзовая камера. На наружной поверхности рабочего отсека размещались 2 поворотные панели солнечных батарей и неподвижная третья, смонтированная космонавтами в ходе полета. Перед рабочим отсеком - герметичный переходный отсек, способный служить шлюзом для выхода в открытый космос. Он имел пять стыковочных портов для соединения с транспортными кораблями и научными модулями. За рабочим отсеком - негерметичный агрегатный отсек. В нем - двигательная установка с топливными баками. Посередине отсека - герметичная переходная камера, оканчивающаяся стыковочным узлом, к которому в ходе полета был подсоединен модуль "Квант".

Базовый модуль имел два двигателя, расположенных в кормовой части, которые были разработаны специально для орбитальных маневров. Каждый двигатель был способен к толчку 300 кг. Однако, после прибытия на станцию модуля Квант-1, оба двигателя не могли полноценно функционировать, так как кормовой порт был занят. Снаружи агрегатного отсека на поворотной штанге находилась остронаправленная антенна, обеспечивающая связь через спутник-ретранслятор, находящийся на геостационарной орбите.

Главной целью Базового модуля было обеспечение условий для жизнедеятельности космонавтов на борту станции. Космонавты могли просматривать кинофильмы, которые доставлялись на станцию, читать книги - на станции была обширная библиотека

2-й модуль (астрофизический, “Квант” или "Квант-1") был выведен на орбиту в апреле 1987 г. Его пристыковали 9 апреля 1987 г. Конструктивно модуль представлял собой единый гермоотсек с двумя люками, один из которых является рабочим портом для приема транспортных кораблей. Вокруг него распологался комплекс астрофизических приборов, преимущественно для исследования недоступных наблюдениям с Земли рентгеновских источников. На наружной поверхности космонавты смонтировалы два узла крепления поворотных многоразовых солнечных батарей, а также рабочая площадка, на которой веделся монтаж крупногабаритных ферм. На конце одной из них размещалась выносная двигательная установка (ВДУ).

Основные параметры модуля Квант таковы:
Масса, кг 11050
Длина, м 5.8
Максимальный диаметр, м 4.15
Объем, находящийся под атмосферным давлением, куб. м 40
Площадь солнечных батарей, кв. м 1
Выходная мощность, кВт 6

Модуль Квант-1 разделялся на два отдела: лабораторию, заполненную воздухом, и оборудование, помещeнное в негерметичном безвоздушном пространстве. Лабораторное помещение, в свою очередь, делилось на отсек для приборов и на жилой отсек, которые разделены внутренней перегородкой. Лабораторный отсек соединялся с помещениями станции через шлюзовую камеру. В отделе, не запоненном воздухом, распологались стабилизаторы напряжения. Космонавт может контролировать наблюдения из помещения внутри модуля, заполненного воздухом при атмосферном давлении. Этот 11-тонный модуль содержал астрофизические инструменты, систему поддержания жизнеобеспечения и оборудование контроля за высотой. Квант также позволял проводить биотехнологические эксперименты в области ативирусных препаратов и фракций.

Комплекс научной аппаратуры обсерватории "Рентген" управлялся командами с Земли, однако режим работы научных приборов определялся особенностями функционирования станции "Мир". Околоземная орбита станции являлась низкоапогейной (высота над земной поверхностью около 400 км) и практически круговой, с периодом обращения 92 минуты. Плоскость орбиты наклонена к экватору примерно на 52°, поэтому дважды за период станция проходила через радиационные пояса - высокоширотные области, где магнитным полем Земли удерживаются заряженные частицы с энергиями, достаточными для регистрации чувствительными детекторами приборов обсерватории. Из-за создаваемого ими высокого фона во время прохождения радиационных поясов комплекс научных приборов всегда отключался.

Другой особенностью являлось жесткое соединение модуля "Квант" с остальными блоками комплекса "Мир" (астрофизические приборы модуля направлены в сторону оси -Y). Поэтому наведение научных приборов на источники космического излучения осуществлялось путем разворота всей станции, как правило, с помощью электромеханических гиродинов (гироскопов). Однако сама станция должна быть определенным образом ориентирована по отношению к Солнцу (обычно поддерживается положение осью -X в сторону Солнца, иногда - осью +X), иначе снизится выработка энергии солнечными батареями. Кроме того, развороты станции на большие углы приводили к нерациональному расходу рабочего тела, особенно в последние годы, когда пристыкованные к станции модули придали ей значительные моменты инерции из-за 10-метровой длины при кресто-образной конфигурации.

Поэтому, с годами, по мере пополнения станции новыми модулями, условия наблюдений усложнялись, и далее в каждый момент времени наблюдениям была доступна только полоса небесной сферы шириной 20o вдоль плоскости орбиты станции - такое ограничение накладывала ориентация солнечных батарей (из этой полосы нужно еще исключить полусферу, занятую Землей, и область вокруг Солнца). Плоскость орбиты прецессировала с периодом 2.5 месяца, и в целом недоступными для приборов обсерватории оставались только области вокруг северного и южного полюсов мира.

В результате продолжительность одного сеанса наблюдений обсерватории "Рентген" составляла от 14 до 26 минут, а за сутки организовывался один или несколько сеансов, причем во втором случае они следовали с интервалом около 90 минут (на соседних витках) с наведением на один и тот же источник.

В марте 1988 г. вышел из строя звездный датчик телескопа ТТМ, в результате чего перестала поступать информация о наведении астрофизических приборов во время наблюдений. Однако на работу обсерватории эта поломка существенно не повлияла, так как проблему с наведением удалось решить без замены датчика. Поскольку все четыре прибора жестко связаны между собой, то эффективность спектрометров ГЕКСЕ, ПУЛЬСАР Х-1 и ГСПС стали вычислять по расположению источника в поле зрения телескопа ТТМ. Математическое обеспечение для построения изображения и спектров этого прибора подготовили молодые ученые, ныне доктора физ.-мат. наук М.Р.Гильфанрв и Е.М.Чуразов. После запуска спутника "Гранат" в декабре 1989 года эстафету успешной работы с прибором ТТМ приняли К.Н. Бороздин (ныне - канд. физ.-мат. наук) и его группа. Совместная работа "Граната" и "Кванта" позволила существенно повысить эффективность астрофизических исследований, поскольку научные задачи обеих миссий определялись отделом Астрофизики высоких энергий.

В ноябре 1989 г. работа модуля "Квант" была временно прервана на период изменения конфигурации станции "Мир", когда к ней с интервалом в полгода были последовательно подстыкованы два дополнительных модуля: "Квант-2" и "Кристалл". С конца 1990 г. регулярные наблюдения обсерватории "Рентген" были возобновлены, однако ввиду увеличения объема работ на станции и более жестких ограничений на ее ориентацию среднегодовое количество сеансов после 1990 г. значительно сократилось и более 2 сеансов подряд не проводилось, тогда как в 1988 - 1989 годах за сутки иногда организовывалось до 8-10 сеансов.

С 1995 года начались работы по переработке программного обеспечения проекта. До этого времени наземная обработка научных данных обсерватории "Рентген" производилась в ИКИ РАН на общеинститутской ЭВМ ЕС-1065. Исторически сложилось так, что она состояла из двух этапов: первичной (выделение из "сырой" телеметрии модуля научных данных по отдельным приборам и их очистка) и вторичной (обработка и анализ собственно научных данных). Первичной обработкой занимался отдел Р.Р.Назирова (в последние годы основную работу в этом направлении выполняла А.Н.Ананенкова), а вторичной - группы по отдельным приборам из отдела Астрофизики Высоких Энергий.

Однако к 1995 году назрела необходимость перехода на более современную, надежную и производительную вычислительную технику - рабочие станции SUN-Sparc. За сравнительно короткий срок архив научных данных проекта был скопирован с магнитных лент на жесткие носители. Программное обеспечение для вторичной обработки данных было написано на языке ФОРТРАН-77, поэтому его перенос в новую операционную среду потребовал только незначительной коррекции и также не занял слишком много времени. Однако часть программ для первичной обработки была на языке PL и по разным причинам переносу не подлежала. Это привело к тому, что к 1998 г. первичная обработка новых сеансов стала невозможна. Наконец, осенью 1998 г. был заново создан блок, обрабатывающий "сырую" телеметрическую информацию, поступающую с модуля КВАНТ, и производящий разделение первичной информации по различным приборам, предварительную очистку и сортировку научных данных. С этого времени весь цикл обработки данных с обсерватории РЕНТГЕН проводится в отделе Астрофизики Высоких Энергий на современной компьютерной базе - IBM-PC и рабочих станциях SUN-Sparc. Проведенная модернизация позволила существенно увеличить оперативность обработки поступающих научных данных.

Модуль “Квант-2”

Увеличить
Модуль Квант-2
Размеры:2691х1800
Тип: Рисунок GIF
Размер:106 КB 3-й модуль (дооснащения, “Квант-2”) был выведен на орбиту РН “Протон” 26 ноября 1989 г. 13:01:41 (UTC) с космодрома Байконур, со стартового комплекса №200Л. Этот блок называют также модулем дооснащения, в нем сосредоточено значительное количество оборудования, необходимого для систем жизнеобеспечения станции и создания дополнительного комфорта ее обитателям. Шлюзовой отсек используется как хранилище скафандров и в качестве ангара для автономного средства перемещения космонавта.

КА выведен на орбиту с параметрами:

период обращения - 89,3 мин.;
минимальное расстояние от поверхности Земли (в перигее) - 221 км;
максимальное расстояние от поверхности Земли (в апогее) - 339 км.

6 декабря был пристыкован к осевому стыковочному агрегату переходного отсека базового блока, затем с помощью манипулятора модуль был переведен на боковой стыковочный агрегат переходного отсека.

Предназначался для для дооснащения станции "Мир" системами жизнеобеспечения космонавтов и повышения энерговооруженности орбитального комплекса. На модуле были установлены системы управления движением с использованием силовых гироскопов, системы электропитания, новые установки для получения кислорода и регенерации воды, приборы бытового назначения, дооснащения станции научной аппаратурой, оборудованием и обеспечения выходов экипажа в открытый космос, а также для проведения разнообразных научных исследований и экспериментов. Модуль состоял из трёх герметичных отсеков: приборно-грузового, приборно-научного и шлюзового специального с открываемым наружу выходным люком диаметром 1000 мм.

Модуль имел один активный стыковочный агрегат, установленный по его продольной оси на приборно-грузовом отсеке. Модуль "Квант-2" и все последующие модули осуществляли стыковку к осевому стыковочному агрегату переходного отсека базового блока (ось -X), затем с помощью манипулятора модуль переводился на боковой стыковочный агрегат переходного отсека. Штатное положение модуля "Квант-2" в составе станции "Мир" - ось Y.

:
Регистрационный номер 1989-093A / 20335
Дата и время старта (всемирное время) 13ч.01м.41с. 26.11.1989
Ракета-носитель Протон-К Масса корабля (кг) 19050
Модуль также предназначен для проведения биологических исследований.

Модуль “Кристалл”

Увеличить
Модуль Кристалл
Размеры:2741х883
Тип: Рисунок GIF
Размер:88,8 КB 4-й модуль (стыковочно-технологический, “Кристалл”) был запущен 31 мая 1990 года в 10:33:20 (UTC) с космодрома Байконур, стартовый комплекс №200Л, ракетой-носителем "Протон 8К82К" с разгонным блоком "ДМ2". В модуле размещалось преимущественно научное и технологическое оборудование для исследования процессов получения новых материалов в условиях невесомости (микрогравитации). Кроме того, установлены два узла андрогинно-периферийного типа, один их которых соединен со стыковочным отсеком, а другой - свободен. На наружной поверхности - две поворотные солнечные многоразовые батареи (обе будут перенесены на модуль "Квант").

КА типа "ЦМ-Т 77КСТ", сер. №17201 выведен на орбиту с параметрами:
наклонение орбиты - 51,6 град.;
период обращения - 92,4 мин.;
минимальное расстояние от поверхности Земли (в перигее) - 388 км;
максимальное расстояние от поверхности Земли (в апогее) - 397 км

10 июня 1990 года со второй попытки "Кристалл" был состыкован с "Миром" (первая попытка не удалась из-за отказа одного из двигателей ориентации модуля). Стыковка, как и ранее, была проведена к осевому узлу переходного отсека, после чего собственным манипулятором модуль был переведен на один из боковых узлов.

В ходе работ по программе "Мир - Шаттл" данный модуль, имеющий периферийный агрегат стыковки типа АПАС, снова с помощью манипулятора перемещался на осевой узел, а с его корпуса снимались панели солнечных батарей.

К "Кристаллу" должны были стыковаться советские космические челноки семейства "Буран", но работы над ними к тому времени уже были практически свернуты.

Модуль "Кристалл" предназначался для отработки новых технологий, получения в условиях невесомости конструкционных материалов, полупроводников и биопрепаратов с улучшенными свойствами. Андрогинный стыковочный узел на модуле "Кристалл" предназначался для стыковки с многоразовыми кораблями типа "Буран" и "Шаттл", оснащёнными андрогинно-периферийными стыковочными агрегатами. В июне 1995 года он был использован для стыковки с американским кораблем "Атлантис". Стыковочно-технологический модуль "Кристалл" представлял собой единый герметичный отсек большого объема с оборудованием. На его внешней поверхности размещались агрегаты ДУ, топливные баки, панели батарей с автономной ориентацией на солнце, а также различные антенны и датчики. Модуль также использовался в качестве грузового корабля снабжения для доставки на орбиту топлива, расходных материалов и оборудования.

Модуль состоял из двух герметичных отсеков: приборно-грузового и переходно-стыковочного. Модуль имел три стыковочных агрегата: осевой активный - на приборно-грузовом отсеке и два андрогинно-периферийного типа - на переходно-стыковочном отсеке (осевой и боковой). Модуль "Кристалл" до 27.05.1995 находился на боковом стыковочном агрегате, предназначенном для модуля "Спектр" (ось -Y). Затем он был переведён на осевой стыковочный агрегат (ось -X) и 30.05.1995 переставлен на своё штатное место (ось -Z). 10.06.1995 вновь переведён на осевой агрегат (ось -X) для обеспечения стыковки с американским кораблём "Атлантис" STS-71, 17.07.1995 возвращён на штатное место (ось -Z).

Краткие характеристики модуля
Регистрационный номер 1990-048A / 20635
Дата и время старта (всемирное время) 10ч.33м.20с. 31.05.1990
Место старта Байконур, площадка 200Л
Ракета-носитель Протон-К
Масса корабля (кг) 18720

Модуль “Спектр”

Увеличить
Модуль Спектр
Размеры:1384х888
Тип: Рисунок GIF
Размер:63,0 КB 5-й модуль (геофизический, “Спектр”) был запущен 20 мая 1995 года. Аппаратура модуля позволяла вести экологический мониторинг атмосферы, океана, земной поверхности, медико-биологические исследования и др. Для вынесения экспериментальных образцов на наружную поверхность была запланирована установка копирующего манипулятора "Пеликан", работающего совместно со шлюзовой камерой. На поверхности модуля были установлены 4 поворотные солнечные батареи.

"СПЕКТР", исследовательский модуль, представлял собой единый герметичный отсек большого объема с оборудованием. На его внешней поверхности размещались агрегаты ДУ, топливные баки, четыре панели батерей с автономной ориентацией на солнце, антенны и датчики.

Изготовление модуля, начатое в 1987 году, было практически закончено (без установки аппаратуры, предназначенной для программ Министерства Обороны) к концу 1991 года. Однако, с марта 1992 года из-за начавшегося кризиса в экономике модуль оказался "законсервированным".

Для окончания работ по "Спектру" в середине 1993 года ГКНПЦ имени М.В. Хруничева и РКК "Энергия" имени С.П. Королева вышли с предложением о переоснащении модуля и обратились для этого к своим зарубежным партнерам. В результате переговоров с NASA быстро было принято решение об установке на модуль американского медицинского оборудования, используемого в программе "Мир-Шаттл", а также его дооснащении второй парой солнечных батарей. При этом, по условиям контракта доработка, подготовка и запуск "Спектра" должны были быть выполнены до первой стыковки "Мира" и "Шаттла" летом 1995 года.

Жесткие сроки потребовали от специалистов ГКНПЦ имени М.В.Хруничева напряженной работы по коррекции конструкторской документации, изготовлению батарей и проставки для их размещения, проведению необходимых прочностных испытаний, монтажу аппаратуры США и повторению комплексных проверок модуля. Параллельно специалисты РКК "Энергия" готовили на Байконуре новое рабочее место в МИКе орбитального корабля "Буран" на площадке 254.

26 мая с первой попытки он был состыкован с "Миром", а затем, аналогично "предшественникам", переведен с осевого на боковой узел, освобожденный для него "Кристаллом".

Модуль "Спектр" предназначался для проведения исследований природных ресурсов Земли, верхних слоев земной атмосферы, собственной внешней атмосферы орбитального комплекса, геофизических процессов естественного и искусственного происхождения в околоземном космическом пространстве и в верхних слоях земной атмосферы, для проведения медико-биологических исследований по совместным российско-американским программам "Мир-Шаттл" и "Мир-НАСА", для оснащения станции дополнительными источниками электроэнергии.

Дополнительно к перечисленным задачам модуль "Спектр" был использован в качестве грузового корабля снабжения и доставил на орбитальный комплекс "Мир" запасы топлива, расходуемые материалы и дополнительное оборудование. Модуль состоял из двух отсеков: герметичного приборно-грузового и негерметичного, на котором были установлены две основные и две дополнительные солнечные батареи и приборы научной аппаратуры. Модуль имел один активный стыковочный агрегат, расположенный по его продольной оси на приборно-грузовом отсеке. Штатное положение модуля "Спектр" в составе станции "Мир" - ось -Y. 25 июня 1997 года в результате столкновения с грузовым кораблем "Прогресс М-34" модуль "Спектр" был разгерметизирован и, практически, "выключен" из работы комплекса. Беспилотный корабль "Прогресс" сбился с курса и врезался в модуль "Спектр". Станция потеряла герметичность, были частично разрушены солнечные батареи "Спектра". Команде удалось герметизировать "Спектр", закрыв ведущий в него люк до того, как давление на станции снизилось до критически низкого. Внутренний объем модуля был изолирован от жилого отсека.

Краткие характеристики модуля
Регистрационный номер 1995-024A / 23579
Дата и время старта (всемирное время) 03ч.33м.22с. 20.05.1995
Ракета-носитель Протон-К
Масса корабля (кг) 17840

Модуль “Природа”

Увеличить
Модуль Природа
Размеры:1054х986
Тип: Рисунок GIF
Размер:50,4 КB 7-й модуль (научный, “Природа”) был выведен на орбиту 23 апреля 1996 г. и пристыкован 26 апреля 1996 г. В этом блоке сконцентрированы приборы высокоточного наблюдения за земной поверхностью в различных диапазонах спектра. В состав модуля было включено также около тонны американского оборудования для изучения поведения человека в длительном космическом полете.

Запуск модуля "Природа" завершил сборку ОК "Мир".

Модуль "Природа" предназначался для проведение научных исследований и экспериментов по исследованию природных ресурсов Земли, верхних слоев земной атмосферы, космических излучений, геофизических процессов естественного и искусственного происхождения в околоземном космическом пространстве и верхних слоях земной атмосферы.

Модуль состоял из одного герметичного приборно-грузового отсека. Модуль имел один активный стыковочный агрегат, расположенный по его продольной оси. Штатное положение модуля "Природа" в составе станции "Мир" - ось Z.

На борту модуля "Природа" было установлено оборудование для исследований Земли из космоса и экспериментов в области материаловедения. Главное его отличие от других "кубиков", из которых строили "Мир" - в том, что "Природа" не была оборудована собственными солнечными батареями. Исследовательский модуль "Природа" представлял собой единый герметичный отсек большого объема с оборудованием. На его внешней поверхности размещались агрегаты ДУ, топливные баки, антенны и датчики. Он не имел солнечных батарей и использовалт 168 литиевых источников тока, установленных внутри.

В ходе своего создания модуль "Природа" также претерпел значительные изменения, особенно в оснащении. На него установили приборы ряда зарубежных стран, что по условиям ряда заключенных контрактов достаточно жестко ограничило сроки его подготовки и запуска.

В начале 1996 года модуль "Природа" поступил на площадку 254 космодрома Байконур. Его интенсивная четырехмесячная предстартовая подготовка проходила не просто. Особенно сложной была работа по поиску и устранению негерметичности одной из литиевых батарей модуля, способной выделять очень вредные газы (сернистый ангидрид и хлористый водород). Был также и ряд других замечаний. Все их устранили и 23 апреля 1996 года с помощью "Протона-К" модуль был успешно выведен на орбиту.

Перед стыковкой с комплексом "Мир" в системе энергопитания модуля произошел отказ, лишивший его половины запаса электроэнергии. Невозможность подзарядки бортовых батарей из-за отсутствия солнечных панелей существенно осложнила стыковку, дав на ее выполнение только один шанс. Тем не менее, 26 апреля 1996 года с первой попытки модуль был успешно состыкован с комплексом и после перестыковки занял последний свободный боковой узел на переходном отсеке базового блока.

После пристыковки модуля "Природа" орбитальный комплекс "Мир" обрел полную конфигурацию. Его формирование, конечно, двигалось медленнее, чем хотелось (запуски базового блока и пятого модуля разделяет почти 10 лет). Но все это время на борту шла интенсивная работа в пилотируемом режиме, а сам "Мир" планомерно "дооснащался" более "мелкими" элементами - фермами, дополнительными батареями, выносными ДУ и различными научными приборами, доставку которых успешно обеспечивали грузовые корабли типа "Прогресс".

Краткие характеристики модуля
Регистрационный номер 1996-023A / 23848
Дата и время старта (всемирное время) 11ч.48м.50с. 23.04.1996
Место старта Байконур, площадка 81Л
Ракета-носитель Протон-К
Масса корабля (кг) 18630

Стыковочный модуль

Увеличить
Стыковочный Модуль
Размеры:1234х1063
Тип: Рисунок GIF
Размер:47,6 КB 6-й модуль (стыковочный) был пристыкован 15 ноября 1995 г. Этот сравнительно небольшой модуль создан специально для стыковки корабля "Атлантис", и доставлен на "Мир" американским "Спейс шаттлом".

Стыковочный отсек (СО) (316ГК) - предназначался для обеспечения стыковки МТКС серии «Шаттл» с ОК «Мир». СО представлял собой цилиндрическую конструкцию диаметром около 2.9 м и длиной около 5 м и был оснащен системами, которые позволяли обеспечивать работы экипажа и контролировать его состояние, в частности: системами обеспечения температурного режима, телевидения, телеметрии, автоматики, освещения. Пространство внутри СО позволяло работать экипажу и размещать оборудование в процессе доставки СО на ОК «Мир». На поверхности СО были закреплены дополнительные солнечные батареи, которые после стыковки его с ОК «Мир» были перенесены экипажем на модуль «Квант», средства захвата СО манипулятором МТКС серии «Шаттл», средства обеспечения стыковки. СО был доставлен на орбиту МТКС «Атлантис» (STS-74) и с помощью собственного манипулятора и осевого андрогинно периферийного агрегата стыковки (АПАС-2) был подстыкован к стыковочному агрегату на шлюзовой камере МТКС «Атлантис», а затем, последний, вместе со СО пристыковывался к стыковочному агрегату модуля «Кристалл» (ось «-Z») с помощью андрогинного периферийного агрегата стыковки (АПАС-1). СО 316ГК как бы удлинял модуль «Кристалл», что позволяло стыковаться американским МТКС серии с ОК «Мир» без перестыковки модуля «Кристалл» на осевой стыковочный агрегат базового блока (ось «-Х»). электропитание всех систем СО обеспечивалось от ОК «Мир» через разъемы в узле АПАС-1.

23 марта станция была сведена с орбиты. В 05:23 московского времени двигателям «Мира» был дан приказ тормозить. В районе шести утра по Гринвичу «Мир» вошел в атмосферу в нескольких тысячах километрах к востоку от Австралии. Большая часть 140-тонной конструкции сгорела при входе в атмосферу. До земли долетели лишь фрагменты станции. По размеру некоторые были сравнимы с малолитражным автомобилем. Обломки «Мира» упали в Тихий океан между Новой Зеландией и Чили. Около 1500 обломков приводнились в районе, площадь которого составила несколько тысяч квадратных километров - на своеобразном кладбище российских космических кораблей. С 1978 года в этом регионе закончили свое существование 85 орбитальных конструкций, в том числе несколько космических станций.

Свидетелями падения раскаленных обломков в океанские воды стали пассажиры двух самолетов. Билеты на эти уникальные рейсы стоили до 10 тысяч долларов. Среди зрителей было несколько российских и американских космонавтов побывавших до этого на «Мире»

Она создавались на базе орбитальной пилотируемой станции военного назначения "Алмаз", которая была разработана в ЦКБМ под руководством главного конструктора Владимира Челомея.

Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР о разработке и создании долговременных орбитальных станций вышло 16 февраля 1970 года , а уже в феврале 1971 года станция была отправлена на космодром.

Она состояла из двух герметичных (переходного и рабочего) и одного негерметичного (агрегатного) отсеков. Переходный отсек — один из жилых отсеков станции (диаметр два метра, длина три метра), был предназначен для проведения научных наблюдений и экспериментов. Стыковочный узел отсека обеспечивал многократную стыковку станции с транспортным космическим кораблем на орбите и переход космонавтов через люк-лаз. Внутри отсека были установлены оборудование систем терморегулирования, жизнеобеспечения, научная аппаратура. Снаружи находились панели солнечных батарей, антенны, датчики, агрегаты системы терморегулирования, блоки звездного телескопа и др. В рабочем отсеке, расположенном в средней части станции и состоявшем из двух зон диаметром 2,9 и 4,15 метра, общей длиной 9,1 метра, были установлены основные приборы и агрегаты систем управления станцией, жизнеобеспечения, энергопитания, аппаратура радиосвязи, а также аппаратура для проведения научных исследований и наблюдений. Он был предназначен для проведения основных операций по управлению полетом, научных исследований и наблюдений, для выполнения космонавтами комплекса физических упражнений, приема пищи, отдыха.

За рабочим отсеком находился негерметичный агрегатный отсек, в котором были размещены корректирующая двигательная установка с запасами топлива, исполнительные органы системы ориентации, основные и дублирующие двигатели малой тяги, а также ряд других агрегатов и приборы. Всего на борту станции было размещено свыше 1300 приборов и агрегатов.

Первоначально долговременную орбитальную станцию планировалось именовать "Зарей", но, узнав, что такое же название уже носит летающий спутник Китая, перед стартом станцию было решено именовать "Салют". Это название и закрепилось за всеми последующими станциями данного типа.

Орбитальная станция "Салют" была выведена на орбиту с космодрома Байконур ракетой-носителем "Протон-К" 19 апреля 1971 года. Первая экспедиция на станцию (космонавты Владимир Шаталов, Алексей Елисеев и Николай Рукавишников) на космическом корабле "Союз-10" стартовала 23 апреля 1971 года. Полностью состыковаться с "Салютом" не удалось — не произошла "стяжка" корабля и станции до образования внутреннего герметичного перехода. Экипаж облетел станцию, сфотографировал стыковочный узел и возвратился на Землю.

В течение последующих 1,5 месяцев станция совершала полет в автоматическом режиме; проводились работы по контролю состояния и функционирования бортовых систем, поднятию орбиты, приему и обработке научной информации, а на Земле были проведены дополнительные наземные испытания стыковочных узлов и серия интенсивных тренировок космонавтов.

Второй экипаж в составе Георгия Добровольского, Владислава Волкова и Виктора Пацаева, стартовавший 6 июня 1971 года на корабле "Союз-11", 7 июня успешно состыковался с "Салютом". На орбите начала работать первая в мире пилотируемая орбитальная станция с первым экипажем на борту.

В течение 23 суток полета космонавты провели астрофизические наблюдения, испытания в различных режимах работы бортовых систем, агрегатов и научной аппаратуры. В полете были отработаны методы и автономные средства ориентации и навигации, системы управления космическим комплексом при маневрировании на орбите. Космонавты вели визуальные наблюдения и фотографирование геолого-географических объектов земной поверхности, атмосферных образований, метеорологической обстановки. Они также провели разносторонние медико-биологические исследования.

По завершении программы испытаний 29 июня космонавты перенесли научные материалы из станции в транспортный корабль, расконсервировали его системы, закрыли люки и произвели расстыковку. 30 июня 1971 года космический корабль "Союз-11" совершил посадку в заданном районе. Но на участке спуска корабля за 30 минут до приземления произошло быстрое падение давления в спускаемом аппарате вследствие нарушения герметичности, что привело к гибели космонавтов. Из-за этого дальнейший полет станции "Салют" проходил в беспилотном режиме. В это время на ней систематически проводились научно-технические исследования и контроль работы систем, агрегатов и научной аппаратуры в условиях длительного пребывания в космическом пространстве.

11 октября 1971 года были проведены заключительные операции с целью спуска "Салюта" с орбиты. В результате торможения станция перешла на траекторию спуска, вошла в плотные слои атмосферы над заданным районом акватории Тихого океана и прекратила существование. Первая долговременная орбитальная станция находилась на орбите 176 суток.

Общая масса станции "Салют" после стыковки с транспортным кораблем была равна 25,6 тонны, в том числе масса орбитального блока — 18,9 тонны, масса транспортного корабля — 6,7 тонн. Общая масса научных приборов и инструментов весила свыше 1,2 тонн. Длина в состыкованном состоянии составляла 23 метра, длина орбитального блока — 16 метров, максимальный диаметр — 4,15 метра, максимальный поперечный размер станции по раскрытым солнечным батареям — 11 метров, объем герметичных отсеков — около 100 кубических метров.

Эксплуатация первой ДОС "Салют" выявила ряд ее конструктивных и технических недостатков, которые накладывали существенные ограничения на эффективность использования станции и значительно ограничивали время ее функционирования. Поэтому конструкция следующих станций была доработана и усовершенствована.

С 1973 года по 1986 год были запущены еще шесть орбитальных станций под названием "Салют" — "Салют-2" (1973; из-за разгерметизации не эксплуатировалась в пилотируемом режиме), "Салют-3" (1974-1975), "Салют-4" (1974-1977), "Салют-5" (1976-1977), "Салют-6" (1977-1982) и "Салют-7" (1982-1991), на которых работали советские и зарубежные космонавты. В космосе было проведено множество различных научных экспериментов, отработана система жизнедеятельности космонавтов.

Конструкция "Салютов" стала основой создания не только долговременных орбитальных станций, но и орбитального комплекса "Мир" и российского сегмента Международной космической станции.

Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников

20 февраля 1986 года Советский Союз отправил в космос станцию "Мир". Она провела на орбите 15 лет вместо запланированных пяти, приняла космонавтов и астронавтов из 12 стран, пережила пожар и столкновение с кораблем "Прогресс", а позже была затоплена в Тихом океане.

Впервые идея создания многомодульного орбитального комплекса появилась еще в 1976 году, и за 10 лет на базе уже существовавших на тот момент одномодульных станций "Салют" была разработана станция совершенно нового типа. Такую станцию можно было собрать по частям и сделать очень большой, раз за разом присоединяя к ней все новые модули. Пуск первого модуля был назначен на 16 февраля 1986 года. Но из-за непогоды связь с центром управления была потеряна, и старт отложили. Только через 4 дня базовый блок станции отправился в космос с космодрома Байконур.

Внутри блока было все необходимое для жизни экипажа, управления и связи с Землей: все бортовые системы, рабочий - и одновременно обеденный стол, медицинская стойка, спортивные тренажеры и даже две небольших каюты, где капитан и помощник капитана могли лечь спать, прикрепившись к стене. Посмотреть на первый модуль станции "Мир" изнутри можно на сайте научно-популярного портала "Чердак".

Почти все в этом модуле было знакомо космонавтам, так как внутри он во многом походил на "Салют". Главное отличие "Мира" от семи предыдущих долговременных орбитальных станций заключалось в том, что с помощью стыковочных отсеков к базовому блоку можно было присоединить другие части станции. Первой такой "деталью" космического конструктора стал научный модуль "Квант". Прежде всего он предназначался для астрофизических наблюдений, но установленные на нем гироскопы на протяжении длительного времени служили и для ориентации станции в пространстве. К 1996 году к станции добавилось еще 5 модулей: научные "Квант-2", "Кристалл", "Спектр" и "Природа" и стыковочный отсек для прибывающих на станцию американских шаттлов.

Используя научное оборудование "Мира", ученые наблюдали вспышки сверхновых, черные дыры и атмосферу Земли, космонавты выращивали на станции полупроводниковые кристаллы, синтезировали органические соединения и сами служили подопытными – медики и биологи исследовали на них влияние космического изучения на человека. Российский сегмент МКС лишь в 2015 году сравнялся с "Миром" по количеству научного оборудования. Впрочем, сравнение это весьма условно: измерялась лишь масса доставленных на борт установок и не учитывалось, что современные приборы зачастую гораздо легче своих советских аналогов.

Жизнь на борту

День космонавта на борту был расписан по часам: подъем, научные эксперименты, два часа занятий спортом, восемь часов сна. Но каждый день оставалось и немного личного времени. "Я брал с собой на "Мир" штук 15 обыкновенных магнитофонных кассет. Мы часто устраивали коллективное прослушивание музыки на борту. У нас тогда был на станции один компьютер, диктофоны, кассетные плееры, которые проигрывали кассеты формата VHS. То есть у нас был достаточно небольшой объем информации и при этом физически очень большие объемы носителей этой информации", - вспоминает начальник Космоцентра Центра подготовки космонавтов имени Ю.А.Гагарина, летчик-космонавт Салижан Шарипов. Но больше всего в свободное время он любил смотреть в иллюминатор: "Читать книжки и смотреть фильмы можно и на Земле, а я очень любил смотреть на Карибы. Для меня это самая красивая, самая контрастная часть планеты".

Каждый день космонавты связывались с Землей, но только раз в две недели им удавалось увидеть родных: "Нам устраивали сеансы видеосвязи с родными и друзьями, когда они приезжали в Центр управления полетами в Королеве. При этом сеансы связи были достаточно короткими, так как были возможны только во время пролета станции над территорией нашей страны, а это меньше 10 минут".

"Мир" в опасности

Станция "Мир" была рассчитана на 5 лет пребывания в космосе, но продолжала использоваться вплоть до 2000 года. За это время на ней побывало 104 космонавта из 12 стран. Первым иностранцем на борту оказался сириец, а американцев на станции "Мир" было даже большое, чем россиян.

Разумеется, что за столько лет не обошлось без происшествий. Первое из них случилось еще при стыковке базового блока с исследовательским модулем "Квант": какой-то непонятный предмет попал в стыковочный отсек, и космонавтам пришлось вне плана выходить в открытый космос, чтобы удалить его оттуда. Оказалось, что стыковке мешал улетевший мешок со средствами личной гигиены. Но по-настоящему неудачным для станции стал 1997 год, в течение которого произошло целых три серьезных нештатных ситуации: пожар, утечка из системы кондиционирования и столкновение грузового корабля "Прогресс-М34" с модулем "Спектр". Но все они, по счастью, благополучно разрешились, и никто из находившихся на борту космонавтов не пострадал.

В праздничный день, 23 февраля 1997 года, на станции "Мир" находились сразу шесть человек, члены 22-й и 23-й экспедиций. Новая экспедиция пребывает на станцию еще до того, как предыдущая отправилась на Землю, но система подачи кислорода не была рассчитана на такое число пассажиров, и для того, чтобы в момент "пересменки" кислорода хватило на всех, использовались специальные кислородные шашки.

К несчастью, одна из них воспламенилась. Начался пожар, станцию заполнил едкий дым, а путь до одного из двух пристыкованных к ней на случай эвакуации "Союзов" оказался отрезан. Стоит заметить, что пожар в космосе очень опасен: на станции быстро выгорает весь кислород, а огонь в невесомости не залить водой. К счастью, пожар удалось потушить с помощью огнетушителя. Но космонавты еще долго ходили в респираторах и избавлялись от летающих всюду хлопьев пены из огнетушителя.

В марте того же года на станции последовательно отказали три системы для получения кислорода, и тут же началась утечка из системы кондиционирования. Температура повысилась до 50°С. Справиться своими средствами с аварией космонавты не смогли, и в начале апреля на орбиту экстренно был отправлен "Прогресс-М34" с кислородными шашками, водой и материалами для ремонта. Однако устранить поломку удалось лишь к концу месяца: многие трубы системы кондиционирования растрескались от времени.

Не прошло и двух месяцев, как станцию постигло новое несчастье: во время эксперимента по ручной стыковке "Прогресса-М34" со станцией управление кораблем было потеряно и он врезался в станцию, повредил одну из солнечных батарей и оставил пробоину в модуле "Спектр". Чтобы не допустить разгерметизации всего орбитального комплекса, "Спектр" пришлось в буквальном смысле отрезать от остальных: не просто плотно закрыть ведущие в станцию люки, но и перерубить проходящие через него провода. Энергоснабжение станции было нарушено, и восстановить его удалось только к августу. Утечку воздуха из поврежденного модуля так и не удалось устранить.

На дне океана

После всех этих катастроф стало очевидно, что работать на станции "Мир" небезопасно, а просто так держать ее в космосе слишком дорого, поэтому было решено свести комплекс с орбиты и затопить его в Тихом океане. 23 марта 2001 года большая часть станции сгорела при прохождении атмосферы, а оставшиеся осколки упали неподалеку от островов Фиджи. Вместе со станцией на дно ушли все научные приборы и личные вещи космонавтов, например, передававшиеся от экипажа к экипажу новогодние елки и костюм Деда Мороза.

Хотя история космонавтики насчитывает лишь несколько десятилетий, она прошла уже через ряд важных этапов. Начало освоению околоземного пространства положили короткие (продолжавшиеся, как правило, по несколько суток) экспедиции на типовых космических кораблях. Пилотировавшие их космонавты сделали много важных наблюдений и открытий. Но на определенном этапе эти непродолжительные челночные рейсы за атмосферу перестали удовлетворять науку. Космические корабли обладали небольшими размерами и имели много специфических особенностей, которые не позволяли использовать их для долговременных серьезных научных исследований. Чтобы стать в космосе твердой ногой, космонавты должны были разместиться здесь хотя бы с минимальными удобствами и иметь под рукой много разнообразной научной аппаратуры. Таким космическим домом и одновременно космической лабораторией стали первые орбитальные станции. Их появление было важной вехой в истории пилотируемых полетов: вместе с ними на смену героической эпохе первооткрывателей пришла пора будней и трудной каждодневной работы.

Что же такое орбитальная станция? В некотором смысле ее можно считать большим космическим кораблем. К ее надежности предъявляются те же жесткие требования. Здесь функционируют те же системы жизнеобеспечения, что и у космических кораблей. Но есть у станции и свои особенности. Она не предназначена для возвращения на Землю. Как правило, она не имеет даже своей двигательной установки, поскольку коррекцию ее орбиты производят с помощью двигателей транспортного корабля. Зато на ней гораздо больше научного оборудования, она просторнее и уютнее, чем корабль. Космонавты прилетают сюда надолго — на несколько недель или даже месяцев. На это время станция становится их космическим домом, и для того чтобы сохранять в течение всего полета хорошую работоспособность, они должны чувствовать себя в ней комфортно и спокойно.

Первой в истории орбитальной космической станцией стал советский «Салют», выведенный на орбиту 19 апреля 1971 года. 30 июня того же года к станции пристыковался корабль «Союз-11» с космонавтами Добровольским, Волковым и Панаевым. Первая (и единственная) вахта продолжалась 24 дня. Затем некоторое время «Салют» находился в автоматическом беспилотном режиме, пока 11 ноября станция не закончила свое существование, сгорев в плотных слоях атмосферы.

За первым «Салютом» последовал второй, затем третий и так далее. В течение десяти лет в космосе одна за другой отработало целое семейство орбитальных станций. Десятки экипажей провели на них множество научных экспериментов. Все «Салюты» представляли собой космические многоцелевые исследовательские лаборатории для продолжительных исследований со сменным экипажем. В отсутствие космонавтов все системы станции управлялись с Земли. Для этого использовались малогабаритные ЭВМ, в память которых были заложены стандартные программы управления операциями полета. Общая длина станции составляла 20 метров, а объем — 100 кубических метров. Масса «Салюта» без транспортного корабля — 18900 кг.

Внутри станция делилась на три отсека, из которых два — переходный и рабочий — были герметическими, а третий агрегатный негерметическим. Оба герметических отсека были жилыми. Переходный отсек был выполнен в форме цилиндра диаметром 2 м и имел длину 3 м. В его состав входил стыковочный узел. Переборка с переходным люком-лазом отделяла его от рабочего отсека, который представлял собой комфортабельную лабораторию, приспособленную для отдыха и длительной научной работы. Здесь находилась основная часть исследовательской аппаратуры, а также устройства и агрегаты управления станцией, система жизнеобеспечения, приборы энергопитания и радиосвязи. Отсек имел 15 иллюминаторов и состоял из двух цилиндрических зон, соединенных конической частью. Малый цилиндр имел диаметр 2, 9 м при длине 3, 8 м, а большой цилиндр - - диаметр 4, 15 м и длину 4. 1 м. Ширина конической части составляла 1, 2 м. В рабочем отсеке космонавты проводили большую часть своего времени: работали, выполняли физические упражнения, принимали пищу и отдыхали.

В зоне малого диаметра был расположен столик для приема пищи. Здесь же был закреплен бачок с питьевой водой. (Вода в емкостях консервировалась путем добавления ионов серебра; каждый космонавт для питья использовал индивидуальный мундштук, присоединенный к шлангу.) Рядом находился подогреватель пищи. В этой зоне хранились предметы, необходимые космонавтам для проведения досуга: библиотечка, альбом для рисования, магнитофон и кассеты к нему. В зоне большого диаметра по правому и левому борту были расположены спальные места. Они имели устройства, позволяющие зафиксировать тело в любом положении. Тут же находились холодильники с запасами продуктов и баки с водой. На заднем днище этой зоны помещался туалет. Он был отделен от остальной части рабочего отсека и имел принудительную вентиляцию. Для удаления жидких и твердых отходов жизнедеятельности служило специальное ассенизационное устройство. Умывальника и душа на первом «Салюте» не было. Туалет заключался в обтирании лица и тела специальными гигиеническими салфетками и полотенцами. В конической части был расположен комплекс средств для выполнения физических упражнений и медицинских исследований, в частности — бегущая дорожка. Во время выполнения физических упражнений космонавты одевали специальные костюмы, не допускавшие распространения запаха пота.

Средства ручного управления и контроля основных систем и научной аппаратуры станции были расположены на семи постах. В зоне малого диаметра было четыре поста. Один из них — центральный пост управления станцией. Он был рассчитан для одновременной работы двух человек. Тут находились два кресла, перед которыми был расположен пульт управления. Отсюда можно было управлять двигателями и системой ориентации станции. На шести остальных постах можно было проводить наблюдения и исследования. В станции помещалось много разнообразной аппаратуры, в том числе крупногабаритные телескоп «Орион» и гамма-телескоп «Анна-Ш» (для исследования космического гамма-излучения).

За рабочим отсеком находился нерабочий агрегатный. В нем размещались двигательные установки, антенны систем радиосвязи, система терморегулирования, телекамера. Радиосвязь с Землей на первом «Салюте» поддерживалась в основном в телефонном режиме. Телевизионная система тоже была, но она требовала много энергии. Система электропитания включала в себя солнечные и аккумуляторные батареи. Первые были жестко закреплены на корпусе станции и для того, чтобы солнечные лучи были перпендикулярны к их плоскости, требовали специальной ориентации на солнце. Кадмий-никелевый аккумулятор работал совместно с солнечной батареей в режиме «заряд-разряд», поскольку около 40% времени на каждом витке станция находилась в тени Земли. Кроме того, на «Салюте» был резервный аккумулятор на случай мощных и больших по продолжительности отдач энергии.

Система терморегулирования состояла из независимых жидкостных контуров охлаждения и обогрева, имевших внутреннюю и наружную магистрали. Избыточное тепло при необходимости излучалось в космос радиатором-охладителем. Если же на станцию, наоборот, требовалось подвести тепло, то оно снималось с радиатора-нагревателя на солнечной стороне. Таким образом в жилых отсеках поддерживалась температура в пределах 15-25 градусов. Система жизнеобеспечения поддерживала необходимый газовый состав, поглощала запахи и пыль, обеспечивала экипаж пищей, водой, удаляла отходы жизнедеятельности. Подача кислорода и поглощение углекислого газа происходили в блоках регенератора. При этом воздух, проходя через высокоактивное химическое вещество, обогащался кислородом и освобождался от углекислого газа, а прогоняясь вентиляторами через фильтры, очищался от пыли и сора. В разных местах станции были размещены газовые анализаторы, которые постоянно контролировали газовый состав.

Вслед за СССР свою орбитальную станцию запустили в космос США. 14 мая 1973 года на орбиту была выведена их станция «Скайлэб» («Небесная лаборатория»). Основой для нее послужила третья ступень ракеты «Сатурн-5», которая использовалась в прежних лунных экспедициях для разгона корабля «Аполлон» до второй космической скорости. Большой водородный бак был переоборудован при этом в бытовые помещения и лабораторию, а меньший по размерам кислородный бак превращен в контейнер для сбора отходов.

«Скайлэб» включала в себя собственно блок станции, шлюзовую камеру, причальную конструкцию с двумя стыковочными узлами, две солнечные батареи и отдельный комплект астрономических приборов (в его состав входило восемь различных аппаратов и цифровая вычислительная машина). Общая длина станции достигала 25 м, масса 83 тонны, внутренний свободный объем 360 кубических метров. Для ее выведения на орбит}7 использовалась мощная ракета-носитель «Сатурн-5», способная поднимать на околоземную орбиту до 130 тонн полезного груза. Собственных двигателей для коррекции орбиты «Скэйлэб» не имела. Ее осуществляли с помощью двигателей космического корабля «Аполлон». Ориентация станции изменялась с помощью трех силовых гироскопов и микродвигателей, работавших на сжатом газе. За время функционирования «Скайлэб» на ней побывали три экипажа.

По сравнению с «Салютом» «Скайлэб» был значительно вместительнее. Длина шлюзовой камеры составляла 5, 2 м, а ее диаметр -- 3, 2 м. Здесь в баллонах высокого давления хранились бортовые запасы газов (кислорода и азота). Блок станции имел длину 14, 6 м при диаметре 6, 6 м. Он был разделен на лабораторный и бытовой отсеки. Бытовой отсек в свою очередь делился на четыре помещения для сна, для личной гигиены, для тренировок и экспериментов, для проведения досуга, для приготовления и приема пищи. Высота их составляла 2 м. Помещение для сна было разделено на три спальные кабины по числу астронавтов. В каждой из них было шесть небольших шкафчиков и спальный мешок. Вход в каждую кабину был завешен шторой.

Помещение для гигиены было снабжено умывальником и приемником отходов жизнедеятельности. Умывальник представлял собой закрытую сферу, имевшую два отверстия для рук, снабженные резиновыми заслонками. Здесь же находился душ, отделенный от остального помещения занавеской. Разбрызгиваемые через распылитель капли воды всасывались затем в коллектор потоком воздуха. Каждый астронавт имел свой индивидуальный шкафчик для туалетных принадлежностей. Помещение для отдыха, приготовления и приема пищи имело стол с конфорками для разогревания еды, печку, шкафы и шкафы-холодильники. (Астронавты имели широкий набор замороженных продуктов, включая холодные каши, картофельные салаты, блюда из говяжьей вырезки.) Стол был с трех сторон оборудован тремя индивидуальными кранами для питьевой воды. У каждого астронавта был свой поднос с ячейками для разогрева пищи. Магниты подноса поддерживали нож и вилку. В этом же помещении находились три кресла, магнитофон и книги. В помещении для тренировок и экспериментов размещался велоэргометр. Лабораторный отсек был в два раза больше бытового. Его внутренний диаметр составлял 6, 4 м.

Кратко о статье: МКС - самый дорогостоящий и амбициозный проект человечества на пути к освоению космоса. Впрочем, строительство станции в самом разгаре, и пока неизвестно, что будет с ней через пару-другую лет. Мы рассказываем о создании МКС и планах по ее завершению.

Космический дом

Международная космическая станция

Ты остаешься за главную. Но ничего не трогай.

Шутка русских космонавтов в адрес американки Шэннон Люсид, которую они повторяли каждый раз, когда выходили со станции “Мир” в открытый космос (1996).

В далеком 1952 году немецкий ракетостроитель Вернер фон Браун говорил, что человечеству очень скоро понадобятся космические станции: как только оно выйдет в космос, его уже будет не остановить. А для планомерного освоения Вселенной нужны орбитальные дома. 19 апреля 1971 года Советским Союзом запущена первая в истории человечества космическая станция “Салют 1”. Она была длиной всего 15 метров, а объем обитаемого пространства составлял 90 квадратных метров. По нынешним меркам первопроходцы летали в космос на ненадежном металлоломе с начинкой из радиоламп, однако тогда казалось, что в космосе для человека больше нет преград. Сейчас, 30 лет спустя, над планетой висит всего один обитаемый объект - “Международная космическая станция”.

Она - самая крупная, продвинутая, но в то же время и самая дорогостоящая станция среди всех, что когда-либо запускались. Все чаще задаются вопросы - а нужна ли она людям? Мол, что вообще нам надо в космосе, если и на Земле осталось так много проблем? Пожалуй, стоит разобраться - что представляет собой этот амбициозный проект?

Рокот космодрома

Международная космическая станция (МКС) - совместный проект 6 космических агентств: Федерального космического агентства (Россия), Национального агентства по аэронавтике и исследованию космического пространства (США), Японского Аэрокосмического Исследовательского Управления (JAXA), Канадского космического агентства (CSA/ASC), Бразильского космического агентства (AEB) и Европейского космического агентства (ESA).

Впрочем, не все члены последнего приняли участие в проекте “МКС” - Великобритания, Ирландия, Португалия, Австрия и Финляндия отказались от этого, а Греция и Люксембург присоединились позднее. По сути, в основе МКС лежит синтез несостоявшихся проектов - русской станции “Мир-2” и американской “Свобода”.

Работа над созданием МКС началась в 1993 году. Станция “Мир” была запущена 19 февраля 1986 года и имела гарантийный срок эксплуатации в 5 лет. Фактически она провела на орбите 15 лет - из-за того, что у страны просто не было денег на запуск проекта “Мир-2”. У американцев были похожие проблемы - холодная война закончилась, и их станция “Свобода”, на одно проектирование которой уже было истрачено около 20 миллиардов долларов, оказалась не у дел.

Россия имела 25-летнюю практику работы с орбитальными станциями, уникальные методики длительного (свыше года) пребывания человека в космосе. Кроме того, у СССР и США имелся неплохой опыт совместной работы на борту станции “Мир”. В условиях, когда ни одна страна не могла самостоятельно потянуть дорогую орбитальную станцию, МКС стала единственной альтернативой.

15 марта 1993 года представители Российского космического агентства и научно-производственного объединения “Энергия” обратились к NASA с предложением о создании МКС. 2 сентября подписано соответствующее правительственное соглашение, а к 1 ноября - подготовлен детальный план работ. Финансовые вопросы взаимодействия (поставки оборудования) были решены летом 1994 года, а к проекту присоединилось 16 стран.

Поехали!

Развертывание МКС было начато Россией 20 ноября 1998 года. Ракета “Протон” вывела на орбиту функционально-грузовой блок “Заря”, который, наряду с американским стыковочным модулем NODE-1, доставленным в космос 5 декабря того же года шаттлом “Индевер”, составил “костяк” МКС.

“Заря” - наследник советского ТКС (транспортный корабль снабжения), разработанного для обслуживания боевых станций “Алмаз”. На первой стадии сборки МКС она стала источником электроэнергии, складом оборудования, средством навигации и корректировки орбиты. Все остальные модули МКС сейчас имеют более конкретную специализацию, в то время как “Заря” практически универсальна и в будущем станет выполнять функции хранилища (питание, топливо, приборы).

Официально “Заря” находится в собственности США - они оплатили ее создание - однако фактически модуль собирали с 1994 по 1998 годы в Государственном космическом центре имени Хруничева. Он был включен в состав МКС вместо модуля “Bus-1”, спроектированного американской корпорацией “Локхид”, поскольку тот стоил 450 миллионов долларов против 220 миллионов за “Зарю”.

У “Зари” три стыковочных шлюза - по одному с каждого конца и один сбоку. Ее солнечные батареи достигают 10,67 метров в длину и 3,35 метров в ширину. Кроме того, на модуле установлено шесть никель-кадмиевых аккумуляторов, способных выдавать около 3 киловатт мощности (первое время с их зарядкой возникали проблемы).

По внешнему периметру модуля расположено 16 топливных баков общим объемом в 6 кубометров (5700 килограммов горючего), 24 поворотных реактивных двигателя большого размера, 12 маленьких, а также 2 главных двигателя для серьезных орбитальных маневров. “Заря” способна на автономный (беспилотный) полет в течение 6 месяцев, однако из-за задержек с российским служебным модулем “Звезда” ей пришлось летать пустой в течение 2 лет.

Модуль “Unity” (создан корпорацией “Боинг”) отправился в космос вслед за “Зарей” в декабре 1998 года. Будучи оборудованным шестью стыковочными шлюзами, он стал центральным соединительным узлом для последующих модулей станции. “Unity” жизненно важен для МКС. Рабочие ресурсы всех модулей станции - кислород, вода и электричество - проходят именно через него. На “Unity” также установлена базовая система радиосвязи, позволяющая использовать коммуникационные возможности “Зари” для общения с Землей.

Служебный модуль “Звезда” - главный российский сегмент МКС - запущен 12 июля 2000 года и состыковался с “Зарей” 2 недели спустя. Его каркас построили еще в 1980-х годах для проекта “Мир-2” (дизайн “Звезды” очень напоминает первые станции “Салют”, а ее конструктивные особенности - станцию “Мир”).

Упрощенно говоря, этот модуль - жилье для космонавтов. Он оснащен системами жизнеобеспечения, связи, управления, обработки данных, а также двигательной установкой. Общая масса модуля - 19050 килограммов, длина - 13,1 метра, размах солнечных батарей - 29,72 метра.

В “Звезде” имеется два спальных места, велотренажер, беговая дорожка, туалет (и другие гигиенические установки), холодильник. Наружный обзор обеспечивают 14 иллюминаторов. Российская электролитическая система “Электрон” разлагает отработанную воду. Водород выводится за борт, а кислород поступает в систему жизнеобеспечения. В паре с “Электроном” работает система “Воздух”, поглощающая углекислый газ.

Теоретически, отработанную воду можно очистить и использовать повторно, однако на МКС такое практикуется редко - свежую воду доставляют на борт грузовые “Прогрессы”. Надо сказать, что система “Электрон” несколько раз барахлила и космонавтам приходилось использовать химические генераторы - те самые “кислородные свечи”, которые однажды вызвали пожар на станции “Мир”.

В феврале 2001 года к МКС (на один из шлюзов “Unity”) присоединен лабораторный модуль “Destiny” (“Судьба”) - алюминиевый цилиндр весом 14,5 тонн, длиной 8,5 метров и диаметром 4,3 метра. Он оборудован пятью монтажными стойками с системами жизнеобеспечения (каждая весит 540 килограммов и может производить электричество, остужать воду и контролировать состав воздуха), а также доставленными чуть позже шестью стойками с научным оборудованием. Оставшиеся 12 пустых установочных мест будут заняты со временем.

В мае 2001 года к “Unity” присоединили главный шлюзовой отсек МКС - “Quest Joint Airlock”. Этот шеститонный цилиндр размерами 5,5 на 4 метра оснащен четырьмя баллонами высокого давления (2 - кислород, 2 - азот), позволяющими компенсировать утрату выпущенного наружу воздуха, и стоит сравнительно недорого - всего 164 миллиона долларов.

Его рабочее пространство в 34 кубометра используется для выходов в открытый космос, причем размеры шлюза позволяют использовать скафандры любых типов. Дело в том, что устройство наших “Орланов” предполагает их применение только на российских переходных отсеках, аналогичная ситуация с американскими EMU.

В этом модуле космонавты, выходящие в космос, также могут отдыхать и дышать чистым кислородом, чтобы избавиться от декомпрессионной болезни (при резкой смене давления азот, количество которого в тканях наших тел достигает 1 литра, переходит в газообразное состояние).

Последним из собранных модулей МКС является российский стыковочный отсек “Пирс” (СО-1). Создание СО-2 было прекращено из-за проблем с финансированием, поэтому на МКС сейчас имеется только один модуль, к которому можно без труда пристыковать корабли “Союз-ТМА” и “Прогресс” - причем сразу три штуки. Кроме того, из него можно выходить наружу космонавтам, одетым в наши скафандры.

И, наконец, нельзя не назвать еще один модуль МКС - багажный многоцелевой модуль обеспечения. Строго говоря, их три - “Леонардо”, “Рафаэлло” и “Донателло” (художники эпохи Возрождения, а также трое из четырех ниндзя-черепашек). Каждый модуль представляет собой практически равносторонний цилиндр (4,4 на 4,57 метра), перевозимый на шаттлах.

В нем может храниться до 9 тонн груза (собственный вес - 4082 килограмма, с максимальной загрузкой - 13154 килограмма) - припасов, доставляемых на МКС, и отходов, увозимых с нее. Весь багаж модуля находится в обычной воздушной среде, поэтому космонавты могут добраться до него, не используя скафандры. Багажные модули были изготовлены в Италии по заказу NASA и относятся к американским сегментам МКС. Они используются поочередно.

Полезные мелочи

Помимо основных модулей, на МКС находится большое количество дополнительного оборудования. Оно уступает по размерам модулям, но без него эксплуатация станции невозможна.

Рабочие “руки”, вернее, “рука” станции - манипулятор “Canadarm2”, смонтированный на МКС в апреле 2001. Эта высокотехнологичная машина стоимостью 600 миллионов долларов способна передвигать объекты весом до 116 тонн - например, помогать в монтаже модулей, стыковать и разгружать шаттлы (их собственные “руки” очень похожи на “Canadarm2”, только меньше и слабее).

Собственная длина манипулятора - 17,6 метров, диаметр - 35 сантиметров. Он управляется космонавтами из лабораторного модуля. Самое интересное заключается в том, что “Canadarm2” не закреплен на одном месте и способен передвигаться по поверхности станции, обеспечивая доступ к большинству ее частей.

К сожалению, из-за различий в портах подключения, расположенных по поверхности станции, “Canadarm2” не может перемещаться по нашим модулям. В недалеком будущем (предположительно, 2007 год) на российском сегменте МКС планируется установить ERA (European Robotic Arm) - более короткий и слабый, но более аккуратный манипулятор (точность позиционирования - 3 миллиметра), способный работать в полуавтоматическом режиме без постоянного управления космонавтами.

В соответствии с требованиями безопасности проекта МКС, на станции постоянно дежурит спасательный корабль, способный в случае необходимости доставить экипаж на Землю. Сейчас эту функцию выполняет старый добрый “Союз” (модель ТМА) - он способен принять на борт 3 человек и обеспечить их жизнедеятельность в течение 3,2 суток. “Союзы” имеют небольшой гарантийный срок пребывания на орбите, поэтому их меняют каждые 6 месяцев.

Рабочими лошадками МКС в настоящее время служат российские “Прогрессы” - родные братья “Союзов”, работающие в беспилотном режиме. За сутки космонавт потребляет около 30 килограммов груза (еда, вода, средства гигиены и т. п.). Следовательно, для штатного шестимесячного дежурства на станции одному человеку необходимо 5,4 тонны припасов. Возить столько на “Союзах” невозможно, поэтому снабжением станции занимаются в основном шаттлы (до 28 тонн груза).

После прекращения их полетов, с 1 февраля 2003 до 26 июля 2005 вся нагрузка по вещевому обеспечению станции лежала на “Прогрессах” (2,5 тонны нагрузки). После разгрузки корабля он заполнялся отходами, отстыковывался в автоматическом режиме и сгорал в атмосфере где-нибудь над Тихим океаном.

Экипаж: 2 человека (по состоянию на июль 2005), максимум - 3

Высота орбиты: От 347,9 км до 354,1 км

Наклон орбиты: 51,64 градуса

Суточных оборотов вокруг Земли: 15,73

Пройденное расстояние: Около 1,5 миллиарда километров

Средняя скорость: 7,69 км/с

Нынешняя масса: 183,3 тонны

Масса топлива: 3,9 тонны

Объем жилого пространства: 425 квадратных метров

Средняя температура на борту: 26,9 градусов Цельсия

Предполагаемое завершение строительства: 2010 год

Планируемый срок работы: 15 лет

Полная сборка МКС потребует 39 полетов шаттлов и 30 полетов “Прогрессов”. В готовом виде станция будет выглядеть так: объем воздушного пространства - 1200 кубометров, масса - 419 тонн, энерговооруженность - 110 киловатт, общая длина конструкции - 108,4 метра (по модулям - 74 метра), экипаж - 6 человек.

На перепутье

До 2003 года постройка МКС шла своим чередом. Некоторые модули отменялись, другие задерживались, иногда возникали проблемы с деньгами, неисправным оборудованием - в общем, дело шло туго, но все же за 5 лет своего существования станция стала обитаемой и на ней периодически проводились научные эксперименты.

1 февраля 2003 при входе в плотные слои атмосферы погиб шаттл “Колумбия”. Американская программа пилотируемых полетов была приостановлена на 2,5 года. Учитывая, что ждущие своей очереди модули станции могли выводиться на орбиту только шаттлами, само существование МКС оказалось под угрозой.

К счастью, США и Россия смогли договориться о перераспределении расходов. Мы взяли на себя обеспечение МКС грузами, а сама станция была переведена на режим ожидания - на ее борту постоянно находились два космонавта, следившие за исправностью оборудования.

Запуски на шаттлах

После успешного полета шаттла “Дискавери” в июле-августе 2005 года появилась надежда на то, что строительство станции будет продолжено. Первым в очереди на запуск стоит близнец соединительного модуля “Unity” - “Node 2”. Предварительная дата его старта - декабрь 2006.

Европейский научный модуль “Колумб” будет вторым: запуск намечен на март 2007. Эта лаборатория уже готова и ждет своего часа - ее необходимо будет присоединить к “Node 2”. Она может похвастаться хорошей противометеоритной защитой, уникальным аппаратом по исследованию физики жидкостей, а также Европейским физиологическим модулем (комплексное медицинское обследование прямо на борту станции).

Следом за “Колумбом” пойдет японская лаборатория “Кибо” (“Надежда”) - ее старт назначен на сентябрь 2007. Она интересна тем, что имеет свой собственный механический манипулятор, а также закрытую “террасу”, где можно проводить эксперименты в условиях открытого космоса, фактически не покидая корабля.

Третий соединительный модуль - “Node 3” должен отправиться на МКС в мае 2008. В июле 2009 планируется запустить уникальный вращающийся модуль-центрифугу CAM (Centrifuge Accommodations Module), на борту которого будет создаваться искусственная гравитация в пределах от 0,01 до 2 g. Он рассчитан, в основном, на научные исследования - постоянное проживание космонавтов в условиях земного тяготения, так часто описываемое фантастами, не предусматривается.

В марте 2009 на МКС полетит “Cupola” (“Купол”) - итальянская разработка, которая, как следует из ее названия, представляет собой бронированный обзорный купол для визуального контроля над манипуляторами станции. Для безопасности иллюминаторы будут оборудованы наружными заслонками, предохраняющими от метеоритов.

Последним модулем, доставленным на МКС американскими шаттлами, станет “Научно-силовая платформа” - массивный блок солнечных батарей на ажурной металлической ферме. Он обеспечит станцию энергией, необходимой для нормального функционирования новых модулей. На нем также будет установлена механическая “рука” ERA.

Запуски на “Протонах”

Российскими ракетами “Протон” предполагается довезти до МКС три крупных модуля. Пока что известен лишь очень приблизительный график полетов. Так, в 2007 году планируется добавить к станции наш запасной функциональный грузовой блок (ФГБ-2 - близнец “Зари”), который будет превращен в многофункциональную лабораторию.

В том же году “Протоном” должна быть развернута европейская рука-манипулятор ERA. И, наконец, в 2009 году надо будет ввести в эксплуатацию российский исследовательский модуль, функционально похожий на американский “Destiny”.

* * *

МКС - самый крупный, дорогой и долгосрочный космический проект за всю историю человечества. Пока станция еще не достроена, ее стоимость можно оценить лишь приблизительно - свыше 100 миллиардов долларов. Критика в адрес МКС чаще всего сводится к тому, что на эти деньги можно осуществить сотни непилотируемых научных экспедиций к планетам Солнечной системы.

В подобных обвинениях есть доля правды. Однако это очень ограниченный подход. Во-первых, здесь не учитывается потенциальная прибыль от разработки новых технологий при создании каждого нового модуля МКС - а ведь ее приборы действительно стоят на переднем крае науки. Их модификации могут быть использованы в повседневной жизни и способны принести гигантский доход.

Нельзя забывать о том, что благодаря программе МКС человечество получает возможность сохранить и преумножить все драгоценные технологии и навыки пилотируемых полетов в космос, которые были добыты во второй половине 20 века за неимоверную цену. В “космической гонке” СССР и США потрачены бешеные деньги, погибло множество людей - все это может оказаться напрасным, если мы прекратим двигаться в том же направлении.