Найти в Дзене
Space girl

Спасательные шлюпки для космических станций Старые идеи и новые проблемы

Приветствую вас мои космические друзья. 14 ноября экипаж космического корабля Шеньчжоу-20, который находился на китайской пилотируемой станции Тяньгун, вернулся на Землю. Правда случилась неприятность и их космический корабль, который был пристыкован к космической станции, был поврежден космическим мусором и для своего возвращения на Землю им пришлось использовать космический корабль своих сменщиков - "Шеньчжоу-21". Это не первый случай когда экипажи космических станций оказываются заложниками аварийных ситуаций. Так экипаж корабля Boeing Starliner был вынужден остаться на МКС из-за технических проблем с космическим кораблем, на котором происходили утечки гелия и сбои двигателей. Возвращение экипажа было отложено с августа 2024 года на февраль 2025 года, но они вернулись на Землю только 7 марта 2025 года на корабле Dragon компании SpaceX. Сам же Starliner вернулся на Землю в беспилотном режиме в сентябре 2024 года. В связи с этим вновь остро встает вопрос о наличии на борту космичес

Приветствую вас мои космические друзья.

14 ноября экипаж космического корабля Шеньчжоу-20, который находился на китайской пилотируемой станции Тяньгун, вернулся на Землю. Правда случилась неприятность и их космический корабль, который был пристыкован к космической станции, был поврежден космическим мусором и для своего возвращения на Землю им пришлось использовать космический корабль своих сменщиков - "Шеньчжоу-21".

Это не первый случай когда экипажи космических станций оказываются заложниками аварийных ситуаций. Так экипаж корабля Boeing Starliner был вынужден остаться на МКС из-за технических проблем с космическим кораблем, на котором происходили утечки гелия и сбои двигателей. Возвращение экипажа было отложено с августа 2024 года на февраль 2025 года, но они вернулись на Землю только 7 марта 2025 года на корабле Dragon компании SpaceX. Сам же Starliner вернулся на Землю в беспилотном режиме в сентябре 2024 года.

В связи с этим вновь остро встает вопрос о наличии на борту космических станций спасательных кораблей которые будут выполнять роль спасательных шлюпок на случай непредвиденных ситуаций. И ряд таких проектов уже был предложен ранее.

В 1980-х годах, когда американцы разрабатывали проект космической станции Freedom - "Свобода", идея специальной системы эвакуации стала основным требованием к ее проектированию.

Проект орбитальной космической станции Freedom - "Свобода"
Проект орбитальной космической станции Freedom - "Свобода"

Для космической станции требовалась система спасения экипажа. Изначальный план заключался в том, чтобы отправить экипаж на станцию "Свобода" на Спейс шаттле, а затем оставить его на станции, при этом сам челнок должен был вернуться на Землю. Считалось что наличия безопасного убежища на станции, куда экипаж мог бы перейти в случае возникновения нештатной ситуации, ожидая когда его спасет прибывший на выручку шаттл - будет вполне достаточно. Но катастрофа случившаяся с шаттлом "Челленджер", показала что быстрое спасение экипажа не могло быть гарантированно. Потребовался другой способ возвращения экипажа, если бы шаттл остался на Земле.

Спейс шаттл не мог оставаться долгое время состыкованным со станцией, потому как имел небольшой ресурс полета. Самым долгим полетом шаттла была миссия STS-80 которая длилась 17 дней и 16 часов. Этому способствовал дополнительный запас водорода и кислорода необходимый для работы автономных топливных ячеек. Эти топливные элементы были основной проблемой, они обеспечивали энергией шаттл путем реакции водорода с кислородом. И хотя некоторые шаттлы могли получать энергию от самой космической станции, шаттлу необходимо было поддержать эти ячейки в активном состоянии. Кроме того водород так же имел свойство испарятся со временем. Поэтому для космической станции "Свобода" специалисты рассматривали ряд аварийных вариантов возможного возвращения экипажа.

Одним из вариантов было использование специальной аварийной капсулы. Она представляла собой цилиндрическую кабину с теплозащитным экраном, который выступал за края спасательной капсулы. Преимущества этой конструкции заключались в том, что она была относительно дешевой и простой в исполнении, но недостатком ее было также то, что ее возвращение происходило по баллистической траектории, что могло привести к очень большим перегрузкам.

Модуль спасения станции Свобода
Модуль спасения станции Свобода
Модуль станции спасения станции "Свобода" после приземления
Модуль станции спасения станции "Свобода" после приземления

Следующая идея была основана на использовании возвращаемых капсул используемых в программе спутников-шпионов "Корона". Они предназначалась для возвращения отснятой пленки на Землю. Предполагалось увеличить их размер, поскольку они должны были возвращать с орбиты людей, а не фотопленку. Опять таки, как и в предыдущем случае, при использовании подобной спасательной капсулы, перегрузка при баллистическом спуске была бы очень велика.

Вариант спасательной капсулы станции Свобода
Вариант спасательной капсулы станции Свобода

Также рассматривался вариант возрождения проекта командного-служебного модуля "Аполлон", хотя и с использованием новейших технологий 80-х годов. Он представлял собой уже 5-ти местный спасательный корабль, из которого должны были быть убраны модули для хранения вещей, некоторое оборудование и вместо них установлены два дополнительных кресла для членов экипажа. Такой вариант рассматривался при аварийной ситуации который произошел на станции "Скайлэб".

5-ти местный вариант космического корабля "Аполлон".
5-ти местный вариант космического корабля "Аполлон".

Рассматривалось несколько вариантов орбитальных космолетов. Они имели преимущество, так как при посадке можно было выбирать место приземления. Также во время посадки перегрузка была бы намного меньше. Был предложен проект космолета под названием HL-20. По проекту этот мини шаттл был способен перевозить до 8 человек, и его можно было бы запускать как отдельный корабль. При развитии данного проекта HL-20 мог бы стать космическим паромом. HL-20 был создан на основе советского проекта космического аппарата "БОР". Но в 1990 году Конгресс США закрыл этот проект из-за его цены.

Космолет HL-20
Космолет HL-20

В декабре 1991 года Конгресс поручил НАСА изучить возможность использования российского космического корабля "Союза-ТМ" в качестве недорогой спасательной шлюпки для планируемой космической станции "Свобода".

В марте 1992 года инженеры НАСА отправились в Москву для встречи с представителями российского правительства и НПО "Энергия". Космическое агентство завершило свое исследование в следующем месяце. В своем отчете об исследовании НАСА представило корабль "Союз-ТМ" как промежуточную спасательную шлюпку на период, когда экипаж космической станции «Свобода» насчитывал бы не более трех астронавтов.

НАСА планировало, что "Шаттл", запущенный из Космического центра Кеннеди, доставит корабль "Союз" на космическую станцию "Свобода". Оказавшись там, манипулятор шаттла вытащит "Союз" из отсека полезной нагрузки и пристыкует его к стыковочному узлу станции. В качестве альтернативы корабль "Союз" мог быть запущен без экипажа из Флориды на американской ракете, такой как «Атлас», и выполнить автоматическое сближение и стыковку со «Свободой». Наклонение орбиты космической станции в 28,5° ограничит зону, где спускаемый аппарат "Союза" смог бы приземлиться после эвакуации экипажа.

Таким местом оказалась Австралия. В рамках контракта инженеры и официальные лица НАСА, представитель Государственного департамента США и инженер НПО «Энергия» Валентин Овчанников в ноябре 1992 года отправились в Австралию, для проведения предварительной оценки четырех потенциальных зон посадки корабля «Союз». Австралийское космическое управление (ASO) совместно с Австралийской геологической службой и Национальным ресурсным информационным центром выбрало зоны посадки, исходя из критериев отбора НПО «Энергия» и НАСА.

Более подробно об этом читайте в статье:

В ноябре 1993 года НАСА и Российское космическое агентство завершили работу над дополнением к плану программы НАСА по строительству космической станции "Альфа" (так изначально именовался проект МКС). Это был проект объединения программ американской космической станции "Свобода" и российской "Мир-2". В итоге Международная космическая станция (МКС) будет собрана на орбите с наклонением 51,6°.

Где то в 1995-96 году американское космическое агентство НАСА возвращается к идее разработки своих возвращаемых кораблей для будущей станции. Американцы решили вернуться к проекту космолета. Разработчики считали что такую систему спасения можно было создать за 600 миллионов долларов, что было довольно-таки недорого. Этот проект станет известен под именем X-38, и он смог бы вернуть со станции экипаж состоящий из 6 человек.

X-38
X-38

После того как в 1999 году были произведены испытания со сбросом прототипов космолета с самолета, следующим шагом должно было стать орбитальное испытание. Оно предполагало, что Спейс шаттл доставит X-38 на околоземную орбиту, и после его развертывания из отсека полезной нагрузки, космолет в автоматическом режиме безопасно вернется на Землю. Запуск был запланирован на 2002 год, но вместо этого проект был отменен в том же году.

В 2001 году обязательства США по созданию МКС превысили бюджет и Конгресс решил исправить этот момент. Это привело к тому, что США в одностороннем порядке решили сократить свои обязательства по строительству станции, удалив из проекта три компонента, которые американцы обещали международным партнерам. Поэтому американский жилой модуль, центрифуга, и корабль для возвращения экипажа были удалены из проекта МКС.

В итоге, на данный момент, идея специальной спасательной шлюпки или спасательной капсулы, ушла в прошлое. Корабли которые доставляют экипажи на космические станции, являются кораблями которые могут доставить экипаж обратно, в случае возникновения чрезвычайной ситуации. Но аварийные ситуации с космическими кораблями, которые происходят все чаще, говорят о том что необходимо возвращаться к идее космических спасательных шлюпок.

А что думаете вы?