Pulsar

Четверг, 24.05.2018, 20:33


Приветствую Вас Гость | RSS

Главная | Регистрация | Вход


Меню сайта
Категории
Новые статьи
Новое на форуме
Опрос
Какой химический элемент преобладает в составе Солнца?
Всего ответов: 12100
Главная » Статьи » Космос » 08.05.2018 » 15:43

Первая и единственная для Америки орбитальная станция - Skylab. Часть вторая. Экспедиции, рекорды, сход с орбиты.

Вы читаете вторую часть статьи. Нажмите СЮДА для перехода к первой части.

Skylab — первая и единственная национальная орбитальная станция США. Она была уникальной для своего времени и превосходила советские станции «Салют» и «Алмаз», создаваемые в те времена главным геополитическим соперником США. Сейчас о «Скайлэбе» знают достаточно мало, особенно в русскоязычном сегменте сети Интернет, хотя эта станция во многом уникальна и интересна, так как именно на ней произошел первый в истории космический бунт, а сама станция по своим показателями превзошла все советские станции того времени, что было очень важно для США.

Запуск и первые проблемы

Запуск ОС произошел 14 мая 1973 года с использованием двухступенчатой модификации РН «Сатурн-5».

Запуск РН Saturn V с ОС Skylab. Credit: NASA.

После запуска станция вышла на расчётную орбиту. Это была почти круговая орбита с высотой 435 километров. К полёту начали готовить экспедицию SL-2 «Скайлэб-2» (Миссия получила такое название, поскольку сам запуск станции имел обозначение SL-1 («Скайлэб-1»)).

Но что-то пошло не так... На станции имеются какие-то проблемы. Часть систем отработали при запуске нормально, но не раскрылись солнечные батареи на основном модуле, а датчики, использующие запасённую в батареях энергию, показывали сильный рост температуры. Запуск SL-2 перенесли, а специалисты стали разбираться в проблеме. Анализ показал, что, судя по всему, имеются проблемы с теплозащитным экраном. Как потом выяснится, во время запуска оторвался теплозащитный экран (который ещё выполнял функцию противометеоритного щита), а вместе с ним ещё оторвало солнечную батарею. Вторая же батарея попросту не раскрылась, так как в неё попали обломки экрана. Из-за поврежденного теплового экрана температура на станции начала расти. Станция осталась без электропитания и терморегулирования.

Эту фотографию сделали астронавты миссии «Скайлэб-2». Хорошо видно, что одна солнечная батарея оторвана. Credit: NASA.

Для разрешения ситуации было принято решение доставить на станцию замену экрану — полотнище, натянутое на 4 раздвигающиеся спицы. Замена сорванному щиту получила название «Зонт». Этот «Зонтик» был в кратчайшие сроки изготовлен и уже 25 мая отправился на станцию вместе с первой экспедицией SL-2.

Экспедиция «Скайлэб-2» и ремонт станции

Из-за проблем со станцией, запуск был перенесен с 15-го на 20-е, а затем и 25 мая. Стало понятно, что первая миссия станет ремонтной.

Эмблема SL-2. Разработчиком эмблемы для миссии «Скайлэб-2» стал художник-иллюстратор научной фантастики Келли Фрис. Полёт на эмблеме назван Skylab-1, так он именовался отделом связей с общественностью, чтобы избежать путаницы в СМИ. Очертания станции формируют нордические руны «мать», «отец» и «семья». Credit: NASA.

Запуск РН «Сатурн-1Б» с КК «Аполлон» («Скайлэб-2», SL-2). Credit: NASA.

Экипаж состоял из трех человек: командира Чарльза Конрада (это его 4-ый полёт в космос) пилота Пола Уайтца (первый полёт) и пилота-врача Джозефа Кервина (первый полёт).

Экипаж SL-2. Слева направо: Кервин, Конрад, Уайтц. Credit: NASA.

После запуска и выхода на орбиту, экипаж попытался открыть вторую солнечную батарею. 40 минут Пол Уайтц возился с ней, однако ничего не вышло. Пришлось стыковаться.

Стыковка тоже вызвала немало головной боли. Лишь только с 10-ой попытки, отключив электроприводы замков стыковочного узла, удалось состыковать КК «Аполлон» со «Скайлэб». После стыковки астронавты, воспользовавшись научным шлюзом станции, установили «Зонт», и температура на станции начала снижаться.

Следующим этапом стал ремонт солнечной батареи. Астронавты Конрад и Кервин совершили выход в открытый космос с целью раскрыть заклинившиеся секции солнечной батареи. Это мероприятие представляло большую опасность, потому что станция в месте работы астронавтов не была оборудована поручнями, и пришлось воспользоваться шестом. Мало того, этот выход не был отрепетирован на Земле, а острые осколки могли бы повредить скафандр. Тем не менее Конраду удалось извлечь застрявший обломок, и панели солнечных батарей были раскрыты. Благо, мощности солнечных батарей на ATM и оставшейся панели хватало для работы.

После удачного ремонта началась основная научная работа. Астронавтам удалось выполнить практически все эксперименты из 87 запланированных. В их число входили медицинские эксперименты, астрономические наблюдения, изучение Земли, наблюдение за другими космическими объектами. Капитаном Конрадом, а затем и другими астронавтами, был опробован и душ на станции, хотя, из-за невесомости, на это ушло значительно больше времени, нежели первоначально планировалось.

Медицинский эксперимент. Уайтц помогает измерять давление у Кервина. Credit: NASA.

19 июня Конрад и Вейц совершили ещё один, уже третий и последний выход в открытый космос, в ходе которого они перезарядили кассеты с фотоплёнкой, очистили диск солнечного коронографа и исправили регулятор аккумуляторной батареи. На следующий день экипаж начал консервацию станции.

22 июня экипаж SL-2 покинул «Скайлэб». После отстыковки КК совершил облёт вокруг станции с её фотографированием, затем выдал три тормозных импульса и приводнился в Тихом океане, где спускаемый аппарат подобрал корабль ВМС США «Тикондерога».

Фотография станции после отбытия астронавтов. Credit: NASA.

Экипаж вернул с орбиты 6730 астрономических снимков и 8900 снимков поверхности планеты. Но самое главное заключалось в том, что «Скайлэб» оставалась на орбите в рабочем состоянии. Пробыв на орбите 28 дней, экипаж миссии «Скайлэб-2» побил советский рекорд пребывания в космосе, который принадлежал экипажу «Союз-11».

Посадочный модуль SL-2 в Национальном музее морской авиации США (Пенсакола, штат Флорида). Credits: NASA/National Naval Aviation Museum.

Полёт экспедиции «Скайлэб-2» стал следующим использованием КК «Аполлон» после полёта миссии «Аполлон-17» на Луну.

Экспедиции «Скайлэб-3» и «Скайлэб-4». Мятеж в космосе

Запуск следующей экспедиции — SL-3 — не заставил себя долго ждать. Уже 28 июня 1973 года была запущена миссия «Скайлэб-3». В экипаж «Скайлэб-3», как и в других полётах на станцию, входило три человека: командир Алан Бин (второй полёт в космос), пилот Джек Лаусма (первый полёт) и научный сотрудник Оуэн Гэрриотт (первый полёт в космос). Экипаж провел в космосе 59 дней, побив рекорд «Скайлэб-2».

После старта SL-3 28 июля 1973 года, экипаж обратил внимание на проблему с Командным модулем — с двумя из её двигателей ориентации Системы управления кораблем. Они пропускали топливо, у одного это заметили перед стыковкой со станцией, а у другого — через шесть дней, 2 августа. Осталось два исправных двигателя, космический корабль мог работать и на одном, но утечки представляли угрозу для других систем. NASA сначала рассматривало вопрос о немедленном приземлении команды. Поскольку астронавты были на станции в относительной безопасности, с вполне достаточными запасами продуктов и кислорода, появились планы относительно спасательного полёта, миссия продолжалась, в то время как ракета Сатурн-1Б (AS-208) со спасательным Командным модулем (CSM 119) уже была собрана в вертикальном положении в здании сборки около стартовых площадок № 39 для её возможного применения. Ракету даже выкатили на стартовый стол LC-39B.

Но старт отменили, так как возвращение на Землю с двумя неработающими двигателями было возможно. И даже безопасно. Экипаж «Скайлэб-3» смог полностью закончить свою 59-дневную миссию на станцию и благополучно возвратился на Землю 25 сентября, используя два функционирующих двигателя. Собранную РН Сатурн-1Б со «Скайлэб-спасатель» разобрали.

Эмблема SL-3. И вновь, из-за Отдела по связи с общественностью NASA, на ней написано Skylab 2, а не 3. Credit: NASA.

РН «Сатурн-1Б» с КК «Аполлон» («Скайлэб-3», SL-3). Credit: NASA.

Астронавты миссии SL-3, справа налево: Гэрриотт, Лаусма, Бин. Credit: NASA.

Джек Лаусма во время выхода в открытый космос. Credit: NASA.

Полёт «Скайлэб-4» (SL-4) запомнился первым в мире мятежом в космосе. Запуск произошел 16 ноября 1973 года. Для всех членов экипажа (командира Джеральда Карра, пилота Уильяма Поуга и научного сотрудника Эдварда Гибсона) это был первый полёт в космос. Экспедиция предполагала очень нагруженный график работы. На шестой неделе каждодневных работ, после неудавшихся «переговоров» с NASA о хотя бы маленькой разгрузке графика, астронавты 28 декабря 1973 года на один день попросту прекратили радиосвязь с Землёй. После работа была продолжена, но график отнюдь не разгрузился: нужно было наверстывать упущенное. На Землю экипаж вернулся 8 февраля 1974 года. Миссия SL-4 поставила новый рекорд по времени пребывания в космосе, а её экипаж не только вошел в историю как «первый мятежный», но и как первый, встретивший Новый (1974) год в космосе.

Эмблема «Скайлэб-4» (SL-4). Уже без указания номера экспедиции. Credit: NASA.

Астронавты миссии SL-4. Слева направо: Карр, Гибсон, Поуг. Credit: NASA.

Гибсон во время выхода в открытый космос. Credit: NASA.

Комета C/1973 E1 (Когоутека). Фотография сделана на камеру ATM. Credit: NASA.

В NASA хоть и разозлились на экипаж, но выводы сделали: стали больше сил уделять проблеме психологии полётов, стрессоустойчивости и отдыху.

Как бы там ни было, больше эти астронавты в космос не летали...

Это одна из последних орбитальных фотографий Skylab, сделанная покидающими её астронавтами миссии «Скайлэб-4». Credit: NASA.

Это одна из последних орбитальных фотографий Skylab, сделанная покидающими её астронавтами миссии «Скайлэб-4». Credit: NASA.

Разборка «Скайлэб-спасатель» после успешного возвращения на Землю «Скайлэб-4». Credit: NASA.

После посадки на Землю у всех астронавтов наблюдалась слабость. Более сильная, чем, например, у астронавтов лунных миссий. Это объясняется более длительным пребыванием в невесомости, да и некоторые астронавты лунных миссий определенное время находились и работали на Луне, где имелась хоть и небольшая, но сила тяжести. Мало того, эти астронавты на Луне ещё и работали в скафандре, получая дополнительную нагрузку и компенсируя негативные эффекты пребывания в невесомости, полученные во время остальной части миссии.

Сохранить или затопить?

К этому времени в США активно работали над программой «Спейс Шаттл», и «Скайлэб» хотели сохранить до момента начала первых запусков по этой программе. Следующей миссией - «Скайлэб-5» - хотели поднять орбиту станции на более высокую. Это было необходимо для уменьшения сопротивления верхних слоев атмосферы.

Хотя атмосфера на таких высотах очень разрежена, небольшое сопротивление от движения в ней станции всё равно имеется. ОС постепенно теряет скорость, сходя с орбиты.

Чтоб сохранить станцию для Шаттлов, её орбиту нужно было поднять. Сама станция подняться выше не могла: у неё не было специальных двигателей. Для коррекции нужно было использовать КК «Аполлон».

Но, тем временем, ещё не совсем было понятно, что делать со станцией после начала полётов к ней Шаттлов. Разрабатываемая тогда программа «Скайлэб-Шаттл» предусматривала один полёт для существенного поднятия орбиты с помощью доставляемого Шаттлом двигательного модуля, два полёта экспедиций восстановления с доставкой нового стыковочного узла в первом, а затем регулярные длительные экспедиции с доведением экипажа на станции до шести-восьми человек, с пристыковкой других новых модулей. После полёта ЭПАС (Союз-Аполлон) было даже предложение создать комплекс «Скайлэб-Салют», развивая станцию вместе с СССР.

Поднятие орбиты Skylab с помощью КК «Спейс Шаттл». Рисунок художника.

Ещё одним вариантом спасения рассматривался подъем с помощью специального беспилотного модуля. Но для его сборки требовалось два запуска.

Проект беспилотного модуля для поднятия орбиты станции. Credit: NASA.

Последняя команда для станции

В США, как и в России с её ОС «Мир», было много споров из-за затопления станции. Как уже описывалось выше, планов на «Скайлэб» было, как говорится, пруд пруди. Но всё упиралось в финансирование, технические возможности и перспективы дальнейшего использования.

В конце концов, взвесив все «за» и «против», было решено дать команду на затопление станции «Скайлэб». И центр управления полётом сориентировал станцию на вход в атмосферу в 16:37 по Гринвичу 11 июля 1979 года. Все расчёты показывали, что станция будет затоплена в 1300 км. от Кейптауна, ЮАР. Однако, как это часто бывает, не все пошло гладко. В расчётах была небольшая (4%) ошибка… Станция начала падать на территорию Австралии. И 11 июля 1979 года станция сгорела в атмосфере Земле. Станция показала удивительную живучесть: «Скайлэб» развалилась только на высоте шестнадцати километров. Её обломки находили на всей территории западной Австралии, рядом с такими крупными городами, как: Перт, Эсперанс, Роулина. Некоторые обломки упали на фермы, убив несколько животных. Правительство США (в том числе и президент Картер) совместно с NASA, как говорят, связалось с правительством Австралии и пострадавшими фермерами, извинившись за произошедшеё и предложив компенсацию. О падении «гудели» все мировые СМИ, а в Австралии падение станции мгновенно стало «Новостью №1».

Возможные траектории входа станции в атмосферу Земли. Красным овалом обозначена зона падения осколков. Credit: Cmglee.

Обломки быстро стали «достопримечательностями» в Австралии. Предприимчивые люди, естественно, решили на этом заработать: была выпущена сувенирная продукция с изображением падающей станции или её обломков. Фермеры, которые, казалось бы, сильнее всего пострадали от данного события, мгновенно стали «звездами» на радио, в газетах и на ТВ. На их участки, где обнаружились фрагменты станции, тут же начали приходить толпы людей. Кто-то предлагал немалые цены за обломки станции. Тысячи энтузиастов разъезжали по огромной территории, выискивая обломки. Что-то оставляли себе на память, что-то продавали.

Плакат в Австралии, посвящённый падению станции.

Показателен ещё один случай. 20 июля 1979 года в городе Перт проходил конкурс «Мисс Вселенная 1979». Навряд ли это событие ещё чем-либо особо запомнилось бы, кроме победы очаровательной 18-ти летней Марици Сайалеро из Венесуэлы, если бы не одно но: на конкурс привезли крупный обломок станции «Скайлэб», ставший своеобразным «гостем» на конкурсе красоты.

Обломок станции на конкурсе «Мисс Вселенная 1979». Credit: CBS.

Власти Австралии выписали штраф NASA из-за загрязнения территории в 400 австралийских долларов. Но штраф был выплачен только в 2009 году, причём частным лицом, жителем Калифорнии, работником местной радиостанции.

Но дело не в штрафах и извинениях. Для военных и политиков было важно то, что станция упала на территорию Австралии, страны-союзницы США, что значительно уменьшало шанс попадания обломков в Советский союз.

Новая станция?

«Скайлэб» - единственная национальная станция США. Самостоятельно американцы станции больше не создавали, а лишь только участвовали в совместных проектах, таких как, например, МКС. Но почему?

Для начала стоит отметить, что было построено две станции «Скайлэб». Но в космос была запущена только станция, вторая осталась на Земле, превратившись в музейный экспонат.

Макет станции в Национальном музее воздухоплавания и астронавтики США, Вашингтон, округ Колумбия. Сredits: NASA/NASM.

Новую станцию, аналогичную «Скайлэб», запустить уже не удалось бы, ведь ракета-носитель «Сатурн-5» вышла из производства. «Сатурн-5» была дорогой сама по себе, а перезапуск её производства обошелся бы бюджету в очень большую сумму денег. И если в 1967 году что-то подобное NASA могло себе позволить, то сейчас уже нет.

Но чем заменить «Скайлэб»?

STS-1. Запуск Шаттла «Колумбия». 12 апреля 1981 года. Credit: NASA.

12 апреля 1981 года в космос был запущен многоразовый транспортный космический корабль (МТКК) «Колумбия» - первый корабль программы «Космическая транспортная система», в рамках которой были построены знаменитые «Спейс Шаттлы». Это были опять дорогие, но технически очень сложные корабли. Эти огромные, частично многоразовые транспортные системы могли выводить на низкую опорную орбиту (ННО) почти 25 тонн полезной нагрузки, а размер любого Шаттла превосходил размеры КК серии «Аполлон» или любого советского «Союза». «Спейс Шаттл» мог не только доставлять на орбиту грузы, но и спускать их обратно. Эти корабли могли даже снимать с орбиты свои поломанные спутники или, как вариант, нагло воровать вражеские. В СССР даже считали, что Шаттлы могли использоваться американцами как самые настоящие орбитальные бомбардировщики, нанося ядерные удары по советским городам. Технически это всё было возможно, но в США ставку делали на свою ядреную триаду, и планов по использованию Шаттлов как орбитальных бомбардировщиков у американских военных не было.

Зато на «Спейс Шаттл» можно установить «Спейслэб» (Spacelab). «Спейслэб» - многоразовая космическая лаборатория, которую в качестве полезной нагрузки мог брать на себя «Спейс Шаттл». Spacelab является своеобразным аналогом пилотируемой орбитальной станции, не отделяемой в автономный полёт и совершающей только совместный с Шаттлом полёт. Для «Спейслэба» созданы модули LM1 и LM2. Всего можно было отправить до 5 таких модулей на одном Шаттле. А для тех полётов, когда в космос отправлялись только секции, без герметичных отсеков, иногда использовался Igloo (русс. Иглу) - небольшой герметичный модуль, куда помещались приборы, не работающие в вакууме. Получаемый «конструктор» давал возможность осуществлять практически любые эксперименты.

«Спейслэб» на Шаттле. Рисунок художника.

«Спейслэб» на Шаттле. Рисунок художника.

Модуль LM-1 в Шаттле Колумбия (полёт STS-9). Credit: NASA.

Интерьер герметичного модуля LM-2. Макет в Национальном музее воздухоплавания и астронавтики США, Вашингтон, округ Колумбия. Сredits: NASA/NASM.

И зачем, спрашивается, нужна новая орбитальная станция? Но проект новой ОС под названием Freedom (русс. Свобода) всё же появился. И появился он после успешных стартов по программе «Спейс Шаттл». О планах строительства станции объявил 40-й президент США Роналд Рейган. Но после распада СССР проект решили отменить, и на основе «Фридома» и станции «Мир» создать МКС, но уже совестно с Россией и другими странами.

Концепт станции «Фридом». 1991 год. Credits: NASA/Tom Buzbee

Догнали и перегнали

Очень интересным выглядит сравнение станции «Скайлэб» с советскими станциями того времени. Первой в мире орбитальной станцией стала «Салют-1», запущенная в апреле 1971 года. Следующие советские запуски заканчивались авариями, поэтому второй орбитальной станцией в мире стала «Скайлэб».

Длина «Скайлэб» составляла 26 метров. Максимальный диаметр — 6,6 метров. Внешняя длина комплекса «Скайлэб» с пристыкованным к ней кораблем «Аполлон» — 36 м, а масса — 91,1 т. Без пристыкованного — 77 тонн. А вот масса «Салют-1» (все остальные «Салюты» не сильно превосходили по массе и размерам «Салют-1») составила около 18,6 тонн, длина — 13,5 метра, максимальный диаметр — 4,15 метра. При состыковке «Союза» с «Салютом-1» общая масса была равна 25 тоннам, длина же увеличивалась до 21 метра.

Жилой объем ОС «Скайлэб», вместе с пристыкованным к ней КК «Аполлон», составил 352 м3. Жилой объем ОС «Салют» вместе с «Союзом» составлял 100 м3.

Хорошо видно, что по своей массе и техническому оснащению одномодульная ОС «Скайлэб» превосходила все запущенные в СССР одномодульные станции серий ДОС-«Салют» и ОПС-«Алмаз» (станции проекта «Алмаз» для пилотируемой эксплуатации с военными задачами тоже получали названия «Салют»). Но у этого была своя причина: в Советском Союзе не было достаточно мощной РН для запуска станции таких размеров и массы. Лишь только многомодульная станция «Мир» была больше, но первые её модули начали выводиться на орбиту с 1986 года.

Выводы

Являясь единственной национальной орбитальной станцией США, «Скайлэб» смогла побить немало рекордов своего времени; хоть как-то реализовать «Прикладную программу Аполлон»; войти в историю как станция, на которой произошел первый в истории космонавтики мятеж; устроить сначала панику, а после и ажиотаж в Австралии; «подарить» немало головной боли тем, кто её ремонтировал на орбите после её запуска… Но благодаря этой ОС, наравне с советскими проектами, появился и неоценимый опыт построения других, уже более сложных станций, например МКС или Deep Space Gataway.

Станция совершила 34981 оборотов вокруг Земли, а на её борту побывало девять человек.

Несмотря на многочисленные трудности, астронавтами на Skylab было проведено огромное количество биологических, технических и астрофизических экспериментов. Наиболее важными были телескопические наблюдения Солнца в рентгеновском и ультрафиолетовом диапазонах, было заснято множество вспышек, открыты корональные дыры. Полученные результаты позволили расширить наше представление о Солнечной системе и Вселенной, создавая необходимую научную базу для всё новых и новых экспериментов и миссий.

Вернуться к первой части.

Категория: Космос | Добавил: shtonadobno (08.05.2018) | Автор: Колпаксиди Александр Павлович
Просмотров: 282 | Теги: американцы в космосе, США, Скайлэб, Saturn V, орбитальная станция, NASA, Аполлон, НАСА, Skylab, Космос | Источник статьи
Всего комментариев: 0
avatar
Вход

Профиль
Четверг
24.05.2018
20:33

Интересное
Поиск по сайту

Новости космоса на главной странице Яндекса.

Добавьте наш виджет, кликнув по картинке, и будьте всегда в курсе последних событий.


Чат Пульсар
Статистика

Онлайн всего: 36
Гостей: 28
Пользователей: 8

гарбункул, griada, demidovalex3, Арета0433, menon, shtonadobno, stereo, Пышка