СССР, в космосе с 19 февраля 1986 по 23 марта 2001 г.
Своими глазами
С.Г. Мороз
Этот праздник, может быть, как-то позабыт за событиями глобальной драмы, происходящей ныне, и мелкой суетой прозы будней. А между тем сегодня, 12 апреля 2023 года, – День Космонавтики, с которым я от души поздравляю всех причастных и сочувствующих. И сегодняшний выпуск канала я посвящаю величайшему достижению космонавтики советской – орбитальной станции «Мир».
Теперь посмотреть настоящую станцию «Мир», которая работала в космосе, может лишь тот, кто спустится на четырехкилометровую глубину на «Кладбище космических кораблей» в удаленном и закрытом для судоходства районе на юге Тихого океана, куда попасть не проще, чем на орбиту. Но кроме той единственной станции «Мир», летавшей в космосе, было построено еще несколько макетов и тренировочных комплексов, в значительной мере соответствующих оригиналу, и тоже представляющих собой памятник той эпохи. Один из них сейчас сохранен в культурно-развлекательном центре Европа-Парк неподалеку от городка Руст в Баден-Вюртемберге на западе Германии.
Выставлены там базовый блок, переходной отсек со стыковочными узлами и модули «Квант», «Квант-2» и «Кристалл». Стоят под навесом они так, что с учетом общей обстановки вокруг снять общий вид оказалось сложно, зато туда можно войти – так что посмотрим на чудо советской техники и снаружи, и изнутри.
История «Мира» началась в 1976 г., когда НПО «Энергия» выпустило «Технические предложения по созданию усовершенствованных долговременных орбитальных станций».
Полеты станций «Салют» и «Алмаз» с экипажем и в беспилотном режиме показали их неоспоримую ценность, но вскрыли и существенные технические недостатки. На их борту неоднократно возникали аварийные ситуации, когда только мужество, глубокое знание конструкции и работы всех их систем позволяли советским космонавтам избежать трагического исхода.
С учетом этого была поставлена задача увеличения длительности пилотируемых полетов, с одновременным повышением их комфортности и безопасности. Это требовало не только улучшения конструкции аппарата и его системы жизнеобеспечения, но и расширения обитаемых объемов, наращиванию емкостей для необходимых запасов и агрегатных отсеков, что в свою очередь вело к такому росту веса и размеров выводимого на орбиту груза, что превышало возможности существующих ракет-носителей.
Преодоление этого препятствия было намечено тремя путями:
- повышение грузоподъемности существующей ракеты-носителя «Протон»;
- создание намного более мощной универсальной ракетно-космической системы (УПКТС) «Энергия», которая разрабатывается по модульному принципу и может применяться в различных конфигурациях для вывода на околоземную орбиту как обычных искусственных спутников «неаэродинамической» формы с увеличенными размерами и массой, так и воздушно-космических самолетов (ВКС), одним из проектов которых был космический корабль многоразового использования «Байкал» («Буран»);
- построение самой станции по модульному принципу, что позволяет сделать базовый блок сравнительно небольшим и легким при его достаточной прочности, а потом наращивать объемы станции, пристыковывая к ней новые блоки различного целевого назначения.
Было решено использовать все эти три пути, но главный – модульный принцип построения ОПС с ее постепенным наращиванием.
Следующей проблемой стал рост стоимости создания и эксплуатации космических аппаратов при недостаточной пока прямой экономической отдаче, который в данном случае предполагалось преодолеть также тремя путями:
- увеличение срока службы ОПС и увеличения времени нахождения одного экипажа, что сокращает число потребных запусков;
- постепенный переход к многоразовому применению отдельных частей ракет-носителей (УРКТС «Энергия») и полностью многоразовому использованию космических кораблей (ВКС «Буран»);
- расширению областей практического применения ОПС и увеличению прямой экономической отдачи от них в виде получения необходимых народному хозяйству сведений о погоде и окружающей среде, ценных ресурсах, создания уникальных материалов в условиях невесомости и вакуума, обеспечения поисково-спасательных операций, составление карт труднодоступных участков местности и всего того другого, что невозможно, оставаясь на Земле.
Здесь основным путем был последний.
Хотя по-прежнему рассматривалось и военное использование ОПС (разведка, многоканальное оптическое и цифровое радиолокационное картографирование территории вероятного противника, наблюдение за перемещением его воздушных и морских судов, запусками ракет, работой радиотехнических средств и т.д.), основное применение нового орбитального объекта мыслилось гражданское. Его заказчиком выступала Академия Наук СССР, а разработчиком – Научно-производственное объединение «Энергия», которое вело свою историю от СКБ-88, а затем Особого конструкторского бюро №1 Сергея Павловича Королева. С 1966 г. оно носило наименование Центральное конструкторское бюро экспериментального машиностроения (ЦКБЭМ), а в 1974-м стало основой НПО «Энергия», куда вошли и другие предприятия и организации. Руководителем разработки новой ОПС стал Генеральный конструктор В.П. Глушко.
В августе 1978 г. был утвержден эскизный проект новой станции, которая получила наименование «Мир» и обозначение ДОС-7 – ставшая основной для ее разработки ОПС «Салют-7» именовалась ДОС-5-2 или ДОС-6.
После защиты эскизного проекта развернулись рабочее проектирование базового блока, бортового и научного оборудования, а также работы над вариантами ракеты-носителя «Протон» для вывода «Мира» на орбиту. Постепенно в них оказалось вовлечено 280 конструкторских бюро, научных институтов и заводов из 20 министерств и ведомств СССР.
Однако в начале 1980-х гг. стала ощущаться острая нехватка материальных ресурсов, производственных мощностей и финансовых средств. Одной из причин тому была необходимость больших трат на перевооружение армии в условиях резкого обострения холодной войны. Вероятный противник развертывал в Европе ядерные баллистические и крылатые ракеты средней дальности и завершал разработку мобильной МБР, принимал на вооружение самолеты, вертолёты, средства ПВО, тактические ракетно-артиллерийские системы и бронетехнику нового поколения, резко увеличил число авианосцев и атомных субмарин. А особой угрозой казалась так называемая «Стратегическая оборонная инициатива» США, названная «программой звездных войн». Ее целью было развертывание на орбите такой группировки спутников для обнаружения и уничтожения баллистических ракет, которая могла сделать невозможным нанесение ответного ракетно-ядерного удара. Если бы это удалось, СОИ тем самым обеспечила бы Америке победу в ядерной войне, что было давней мечтой Вашингтона.
В Соединенных Штатах одним из главных средств выведения таких спутников на орбиту должен был стать ВКС многоразового использования «Спейс Шаттл», и советское руководство решило реагировать симметрично, бросив все силы на подобные разработки. Однако расчеты и отдельные испытания не подтверждали ни боевой эффективности, ни посильности и целесообразности такого подхода к дальнейшему развитию военной и гражданской космонавтики. Кроме того, наряду с многоразовым транспортным космическим кораблем, в США разрабатывалась и орбитальная станция «Фридом», которая подавалась как гражданская и международная, но могла быть просто заменой закрытого военного проекта MOL с компенсацией нехватки средств за счет вовлечения стран НАТО.
Не было все однозначно и с советским «Бураном». Он не предназначался для длительных полетов, в то же время опыт эксплуатации пилотируемых и беспилотных космических аппаратов в военной сфере показывал ряд неоспоримых преимуществ орбитальных станций. Их экипаж мог выбирать объекты фотографирования и слежения сообразно обстановке, быстрее и точнее подстраивал аппаратуру и лучше поддерживал оперативный обмен информацией, а это оставалось ахиллесовой пятой автоматических спутников. Наконец, оставался фактор устранения неисправностей на борту – а они, увы, неизбежны.
Получалось, что «Буран» как средство вывода спутников в сравнении с обычными одноразовыми ракетами-носителями преимуществ не имел, сам по себе длительно находиться на орбите не мог, но выгоды от него проявлялись в обеспечении работы долговременных орбитальных станций за счет постепенного снижения стоимости доставки на них космонавтов и грузов.
Однако своевременно эта ситуация оценена не была, и к 1984 г. бюджетное финансирование проекта ДОС-7 оказалось практически остановлено, а за счет собственных средств разработчик мог делать лишь часть работ. «На верху» же пока считалось, что запущенной 19 апреля 1982 г. станции «Салют-7» хватит еще надолго, но она не была рассчитана на стыковку с таким крупным космическим кораблем, как «Буран». Осознав это, отвечавший за военно-промышленный комплекс Секретарь ЦК КПСС Г.В. Романов добился возобновления работ по проекту «Мир», и 2 января 1985 г. Совет Министров СССР утвердил своим Постановлением строительство новой космической орбитальной станции.
В то время базовый блок, несмотря на перебои с финансированием, уже был готов, и началась подготовка к его запуску.
Первая попытка сорвалась – 16 февраля 1986 г. старт был отложен из-за нечеткой работы связи с аппаратом. Неисправность нашли, устранили и 19 февраля 1986 года в 21 час 28 минут по всемирному скоординированному времени она начала свой путь и в через несколько минут базовый блок 17КС вышел на заданную орбиту.
Базовый блок – это основа силовой схемы и обитаемого объема станции, и конструкторами были предприняты меры по обеспечению достаточного комфорта в нем. С учетом опыта полетов на «Салютах», были изменены и интерьер, система кондиционирования воздуха и поддержания заданной температуры и влажности, с чем прежде возникали серьезные проблемы.
Первый полет на «Мир» был совершен основной экспедицией в составе советских летчиков-космонавтов Л.Д. Кизима и В.А. Соловьева с 13 марта по 16 июля 1986 г. Они пробыли в космосе 125 суток, полностью подтвердив работоспособность всех систем и станции в целом. Новый «космический дом» был лучше приспособлен для длительного проживания, в нем было больше удобств, а если случались и нештатные ситуации, то все же не так часто, как на «Салютах» и не вызывая такой угрозы для жизни станции и людей.
Так получилось, что сделал и «протолкнул» станцию «Мир» военно-промышленный комплекс, но она действительно стала куда более «мирной», чем были «Алмазы» и «Салюты». Основное назначение ее всегда оставалось научное, и проводились на ее борту опыты и наблюдения как в интересах науки фундаментальной, так и прикладной. Полученные знания и опыт можно было использовать и на Земле, и в будущих космических полетах.
На борту станции «Мир» выполнено более 23000 различных опытов самой разной направленности. Научная аппаратура размещалась и внутри герметичного корпуса станции, и снаружи для использования в тех экспериментах, для которых нужен вакуум.
Тридцать первого марта 1987 г. на орбиту был выведен экспериментальный астрофизический модуль «Квант» (37КЭ) с ультрафиолетовым телескопом «Глазар». Стыковка его с базовым блоком состоялась 9 апреля того же года.
На заднем торце корпуса блока «Квант» установлены осевой стыковочный узел и антенны систем, используемых для управления причаливанием космических кораблей.
За все время полета станции «Мир» с ее борта в открытый космос выходил 31 космонавт.
А с противоположной стороны станции (понятие «передняя или носовая часть» и «задняя, кормовая часть» здесь достаточно условны, но со стороны блока «Квант» координаты по ее продольной оси Х отсчитываются «в плюс» и наоборот) установлен переходной блок. Это основной стыковочный агрегат сферической формы, на котором сразу пять точек причаливания – одна осевая и четыре боковых.
Еще в ходе проектирования базового варианта станции был предусмотрен модуль дооснащения «Квант-2» (77КСД). Он предназначался размещения дополнительных средств жизнеобеспечения и выходов космонавтов в открытый космос, и был сориентирован по оси Y «в плюс», то есть под прямым углом к продольной оси Х базового блока. На нем внутри и снаружи установлены система электропитания, комплект гиродинов поддержания пространственной ориентации станции и двигатели ее активной ориентации для системы управления вращательным движением комплекса вокруг его центра масс. Модуль «Квант-2» вышел на орбиту 26 ноября 1989 г. и состыковался с орбитальным комплексом «Мир» 6 декабря того же года.
Именно через модуль «Квант-2» – основной путь в открытый космос с борта станции.
Тридцать первого мая 1990 г. выведен на орбиту стыковочно-технологический модуль «Кристалл» (77КСТ), который предназначался для опытного производства полупроводниковых материалов и биопрепаратов в условиях невесомости и вакуума, научных экспериментов и работ по совершенствованию космической техники, а также для обеспечения стыковки с крупноразмерным кораблем «Буран» и резервным кораблем-спасателем «Союз ТМ». Десятого июня того же 1990-го года он состыковался с орбитальным комплексом «Мир». На «живой станции «Кристалл» находился по оси Z «в минус», то есть в плоскости, перпендикулярной осям базового блока и «Кванта-2». Но на выставленном в Европа-Парке макете он расположен напротив модуля «Квант-2» просто для удобства монтажа на месте экспозиции, а сами по себе стыковочные узлы переходного блока позволяют разместить его на любом из них.
Блок «Кристалл» заканчивается сферическим переходным отсеком, на который должен был устанавливаться стыковочный модуль для причаливания советского космического корабля многоразового использования «Буран». Но развал СССР закрыл ему дорогу в Космос, и на его месте оказался американский «Спейс Шаттл».
Кроме модулей, выставленных в Европа-Парке, к станции были пристыкованы научные блоки «Спектр» и «Природа» (первый для опытов в условиях невесомости и вакуума, а также орбитальной астрономии, а второй – для наблюдений Земли), а также стыковочный узел для причаливания многоразовых космических кораблей и манипулятор для перестыковки блоков на другие причальные узлы.
Питание всех бортовых систем станции обеспечивали аккумуляторные батареи, регулярно подзаряжаемые от батарей солнечных, часть из которых была сделана ориентируемой для улучшения их освещенности и работы. Общая их мощность в сравнении с установленными на «Салютах» и «Алмазах» выросла больше запланированного роста объемов – жилых и аппаратуры, что также улучшило комфорт на борту и работу систем.
Были расширены возможности ориентации и стабилизации станции в пространстве и ее поддержания в необходимом положении для обеспечения лучших условий для наблюдений и научных опытов, а также при стыковке модулей и космических кораблей, на которых прибывали космонавты и все необходимое для их длительного полета.
Управление всем этим хозяйством выполнялось с нескольких пультов через бортовую вычислительную сеть, объединенную центральным цифровым компьютером. Наблюдение за приближающимися объектами обеспечивали радиотехнические средства и телекамеры, но есть и обычные иллюминаторы.
Чтобы станция могла занять нужное положение, использовались двигатели малой тяги. Они расположены так, чтобы можно было выполнить любой маневр с наименьшим расходом рабочего тела.
Поддержание заданного положения комплекса в пространстве осуществляется гиродинами – устройствами с цифровым управлением вращением маховиков, которые создают гироскопические моменты, направленные против нежелательных самопроизвольных перемещений станции под действием случайных сил.
Начальный назначенный календарный ресурс станции «Мир» был определен в пять лет, но сразу предполагалась возможность продления этого срока, который, в конце концов, был перекрыт втрое – станция оставалась на орбите в работоспособном состоянии до 23 марта 2001 г. Она совершила 86331 виток вокруг Земли за 5511 суток, из которых 4594 дня на ней находились космонавты. Всего их на «Мире» побывало 104 человека из двенадцати государств – Советского Союза и затем России, Австрии, Афганистана, Болгарии, Великобритании, Германии (дважды), Канады, Сирии, Словакии, Соединенных Штатов Америки, Франции (пять раз) и Японии. Большинство летавших на «Мире» космонавтов были советскими, а затем российскими, на втором месте – американцы. Точно так же большинство экспедиций посещения и все основные экспедиции были доставлены на орбиту космическими кораблями «Союз».
Договоренность о первом совместном полете со стыковкой с «Шаттлом» была достигнута в июле 1992 года, и он состоялся в 1995-м году, а всего по 1998 г. было совершено 11 запусков «Шаттлов» и один совместный запуск «Союз ТМ-21». Американские астронавты в совокупности провели в семи экспедициях более 1000 дней на русском «Мире». В рамках этих программ было осуществлено семь кратковременных экспедиций посещения на корабле «Атлантис» и по одной на «Индеворе» и «Дискавери», во время которых на станции побывали 34 астронавта, которые все вместе провели на орбите тысячу дней, тогда как общий налет только членов основных экспедиций составил 12348 суток. Последний полет на «Мир» продолжительностью 72 дня и 19 часов (время полета только на станции) выполнила основная экспедиция в составе российского космонавта С.В. Залетина и француза А.Ю. Калери с 4 апреля по 16 июня 2000 г. Рекорды продолжительности нахождения в космосе на станции «Мир» принадлежат Валерию Полякову и Шеннон Лусид.
Опустевшая космическая станция «Мир» сошла с орбиты в историю 23 марта 2001 года, и ее пылающие обломки легли на дно Тихого океана, оставив после себя добрую память о полете длиной в пятнадцать лет и ностальгический вопрос: а могла ли ее жизнь продолжаться еще?
***
Послесловие не в тему: а теперь я как обычно предлагаю Вам, уважаемый читатель, переключить свое внимание и открыть замечательный канал Кот-ученый. Там каждый найдет то, что он ищет – разумное, доброе, вечное. Ну и, конечно, интересное!
Также всем, кому небезразлична техника и жизнь вокруг нее рекомендую замечательный канал Деревянные лошадки со своим подходом к каждому вопросу
