В этой статьей я начинаю серию публикаций об истории первой американской орбитальной лаборатории «Скайлэб», интерес к которой не утихает и сейчас, особенно благодаря тому, что она стала промежуточным звеном на пути перехода американцев от использования чистого кислорода к обычной атмосфере (газовый состав внутри "Скайлэба" состоял уже из 70% О2).
Запуск «Скайлэб»
Непилотируемая станция «Скайлэб» стартовала 14 мая 1973 года. Вскоре после пуска, телеметрические сигналы сообщили об отклонении работы отдельных систем, а сотрудникам НАСА пришлось выполнять почти монументальные работы по обеспечению полета первой орбитальной станции США.
Через минуту и три секунды, телеметрическая индикация сообщила о развертывании метеоритного экрана и отделении обтекателя панелей солнечных батарей. Однако все другие системы космического корабля (КК) функционировали нормально и космическая станция была все же выведена на земную орбиту высотой 435км.
В последующие дни и недели, ученые работали над тем, что бы решить проблемы, связанные с потерей метеоритного экрана и солнечных батарей, а так же, над разрешением других проблем, которые грозили КК.
Спасти станцию удалось не только ценой невероятных усилий инженеров и конструкторов, но и принципам, заложенным в конструкцию «Скайлеб».
Этап орбитального полета в автоматическом режиме и выявление проблем
Во время нахождения на первой орбите, как и планировалось, был сброшен кожух и комплект астрономических приборов и его солнечные батареи КК «Аполлон» были раскрыт.
Телеметрические данные показали потерю противометиоритного экрана орбитального жилого и рабочего помещений «Скайлэб».
Телеметрические данные так же показали, что почти в то время, когда ракетный двигатель вышел на повышенную тягу, оторвалась одна из солнечных панелей лаборатории.
Оставшаяся панель солнечных батарей была введена в строй; однако, индикация показывала, что панель полностью не раскрылась. Отклонения на борту орбитальной станции свидетельствовали о том, что отсутствие микрометиоритного экрана привело к перегреву станции. Функционирование и раскрытие остальных систем орбитальной станции не нарушилось.
Орбитальную станцию ориентировали солнечными батареями перпендикулярно по отношению к солнцу, с тем, что бы обеспечить максимальное получение электроэнергии. Температура в лаборатории повысилась выше рабочих пределов. Лаборатория в последствии на 13 часу полета была повернута по отношению к солнцу с целью уменьшения угла наклона лучей Солнца по отношению к ее поверхности.
Такое пространственное положение уменьшало выработку электроэнергии, которая и так была ограниченна из-за потери второй панели солнечных батарей станции и неполного раскрытия первой панели.
Постоянная регулировка пространственного положения станции была необходима, что бы поддерживать получение электроэнергии и температуру в пределах допустимых норм. Ограничения к установлению соответствующего уровня температур на других участках лаборатории, а также ограничения в части устранения неполадок в системе стабилизации, вызвали дополнительные осложнения.
Электроэнергия, поступающая от солнечных батарей комплекта астрономических приборов, в дальнейшем уменьшилась т.к. модулям регулятора энергии приходилось делать лишни обороты, чтобы избежать перегрева, вызванного незапланированным пространственным положением ЛА.
Почти во всех русскоязычных статьях указывается на то, что на станции полностью отсутствовало электричество. Это не так: в своих отчетах (первоисточниках) американцы пишут о том, что вырабатываемая электрическая мощность была ниже общей возможности батарей станции и составляла 8,5кВт, этой энергии была достаточной для подержания живучести, но многие системы действительно были отключены, либо работали не на полную мощность.
Маневрирование для отработки режимов терморегуляции привело к использованию большего количества газа для двигателей малой тяги орбитальной станции, чем это предполагалось. Однако, для трех пилотируемых полетов осталось достаточное количество топлива.
Замена оборудования
Вылет первого экипажа отложили на 10 дней. Для разрешения проблемы терморегулирования, в течение 10 дней группа специалистов занималась разработкой конструкции, изготовлением ее и проведением экспериментов и доставкой четырех систем на стартовую площадку.
Для полета выбрали три 3 системы и один теплозащитный экран, который выдвигается из шлюза и раскрывается «подобно зонту», и разместили их в командном отсеке. Там же (в командном отсеке), разместили другие системы для освобождения неразвернутой солнечной панели и для замены запасов, которые могли испортиться под влиянием аномально высокой температуры на орбитальной станции.
Осмотр при первом пилотируемом полете
25 мая первый экипаж сблизился со «Скайлэбом». Визуальный осмотр с командного и двигательного отсеков подтвердил, что метеоритный экран и одна из панелей солнечных батарей отсутствовали. Космонавты так же сообщили, что оставшаяся вторая панель развернулась не полностью и удерживается в таком положении с помощью оставшегося обрывка метеоритного экрана.
После облета и безуспешных попыток освободить панель солнечных батарей, экипаж КК произвел стыковку со «Скайлэбом» и члены экипажа перешли из корабля «Аполлон» в помещение орбитальной станции «Скайлэб». Телевизионная передача и радиосвязь позволила инженерам на Земле проанализировать сложившуюся ситуацию, разработать методику освобождения панели и проверить эту методику на модели установки в нейтральной плавучести в центре им. Маршала.
Восстановление работы.
После перехода экипажа из КК «Аполлон» в помещение орбитальной станции «Скайлэб», теплозащитный экран, подобный «зонту» был через шлюз выдвинут и раскрыт по направлению к Солнцу. Благодаря затенению участка орбитальной станции за счет раскрытого теплозащитного экрана, температура в помещении станции снизилась за несколько дней с 55 до 25 градусов.
Затем экипаж приступил к выполнению программы и в течении следующих 11 дней члены экипажа проводили научные эксперименты и эксперименты связанные с медициной почти по расчетному графику. На 13й день полета, во время работы в открытом космосе, продолжавшейся 3,5 часа, командир КК и космонавт ученый, освободили и раскрыли панель солнечной батареи.
После этого, на орбитальной станции, энергия достигла расчетного уровня, что позволило вернуться к первоначальному плану работы.
В связи с тем, что системы и компоненты преждевременно подвергались неблагоприятным факторам, для некоторых систем были превышены расчетные режимы, что потребовало для разрешения проблемы объединенных усилий экипажа и наземных команд по управлению полетом.
Продолжение следует…
