Страница 49 из 68
Космонавтика для себя
Николай Волков, инженер
Среди множества экспериментов, проводимых сегодня на космических орбитах, важное место занимают работы, выполняемые для развития собственно космической техники.
Вспомните первые космические старты. Полученная с их помощью информация о свойствах космического пространства представляла непреходящий по своей ценности научный интерес. И все же главным тогда оставалась техническая сторона дела. Ибо проверялась сама возможность выведения космического аппарата на заданную орбиту, управление его полетом, получения с его помощью той самой научной информации.
Первые космические аппараты совершали, как известно, неориентированный полет, и для связи с ними были использованы антенны всенаправленного действия. Но уже АМС «Луна-3» с помощью впервые созданной системы ориентации и стабилизации полета была строго зафиксирована в пространстве; иначе мы не смогли бы получить фотоизображений обратной стороны Луны. В этом же полете была опробована и возможность телевизионной связи с космическим аппаратом. Именно благодаря ей мы узнали, как выглядит обратная сторона Луны. С ее помощью управляли работой первых само-движущихся инопланетных лабораторий — «Луноходов», получили черно-белые и цветные панорамы Венеры, многочисленные снимки поверхности Марса.
На втором искусственном спутнике Земли на околоземную орбиту было выведено первое высокоорганизованное животное — собака Лайка. Полет Ланки подтвердил возможность нормального функционирования живого организма в условиях длительной невесомости. А корабли-спутники «Восток» научились возвращать животных на Землю. Благодаря этим экспериментам стала возможна пилотируемая космонавтика.
Только на третьем советском ИСЗ были впервые установлены элементы солнечных батарей. И теперь без преобразования солнечной энергии в электрическую прямо на орбите не обходится ни один космический полет. А дальнейшее развитие космической электроэнергетики способно не только обеспечить внеземное производство многих материалов с недостижимыми на Земле свойствами, но и покрыть часть потребности в электроэнергии на Земле.
В 1967 году на околоземной орбите были соединены в единую жесткую систему спутники «Космос-186» и «Космос-188». От успеха этой операции решающим образом зависело будущее космической техники, в частности создание на орбите космических комплексов на базе орбитальных станций «Салют», снабжение их в процессе полета расходуемыми материалами и новыми приборами, замена экипажей непосредственно на рабочих местах.
На смену легендарному «Востоку», на котором совершала полеты первая шестерка советских космонавтов, в середине 60-х годов пришел первый многоместный корабль «Восход», а в конце этого десятилетия к штатной эксплуатации был принят новый многоцелевой космический корабль «Союз». Корабль обладал несравненно более высоким комфортом по сравнению со своими предшественниками, мог совершать маневрирование в космосе в широком диапазоне параметров орбит, а главное — он мог стыковаться с другими аппаратами как в пилотируемом, так н в автоматическом режиме. В первых полетах этого корабля были отработаны многие технические проблемы, от которых зависело создание и эксплуатация длительно действующих орбитальных станций.
Первая станция — «Салют» — вышла на орбиту в апреле 1970 года. Это был уже не просто космический аппарат, а летающая лаборатория п вместе с тем — дом на орбите со всем необходимым для жизни и работы космонавтов. Достаточно сказать, что вес «Салюта» составлял почти 20 тонн, а объем двух его герметичных отсеков достигал 100 кубических метров. Создание «Салюта» знаменовало собой качественно новый шаг в технике космических полетов, развитии отечественной и мировой космонавтики в целом.
Серию блестящих по замыслу и реализации аппаратов создали советские конструкторы для налаживания глобальной связи, метеорологии и других отраслей народного хозяйства, а также исследований Луны и планет Солнечной системы. И в каждом из них — десятки технических проблем, которые последовательно решали советские инженеры, пока аппараты не достигли того совершенства, которое уже обеспечивало решение поставленных перед ними задач. Вспомните, например, полеты первых автоматических межпланетных станций серии «Венера». На начальном этапе главным оставалась задача обеспечения длительного функционирования космического аппарата, поддержания с ним радиосвязи на сверхдальних расстояниях. Известно, что со станцией «Венера-1» связь поддерживалась до расстояния в пять миллионов километров от Земли. Важным моментом этих полетов была отработка методик выведения аппаратов в точку встречи с планетой-целью и в конечном итоге попадания в нее. Эта труднейшая навигационная задача впервые была решена полностью в полете АМС «Венера-3». Значительный разброс предполагаемых параметров атмосферы на планете, в частности давления, создали дополнительные трудности конструкторам станций. В итоге этого незнания спускаемые аппараты АМС «Венера-5, 6», рассчитанные на незначительные давления, не достигли поверхности Венеры. И только аппарат «Венеры-7», рассчитанный на 180(!) атмосфер внешнего давления, прорвался через всю толщу атмосферы к раскаленной почти до 500 °C тверди планеты. Стремление продлить жизнь спускаемому аппарату в этой адской жаре вынудило конструкторов разработать систему предварительного захолаживания СА перед его входом в атмосферу, а также отказаться от парашютной системы на заключительном участке спуска, заменив ее металлическим тормозным щитком.
Сегодня советские АМС «Венера» уверенно совершают межпланетные перелеты и не просто попадают в планету, а совершают посадки в заранее заданных районах. Они научились фотографировать и даже картографировать планету, осуществлять забор грунта и анализ его составляющих, проводить тонкие химические измерения и изучать глобальные процессы в атмосфере Венеры. А две последние советские АМС — «Вега-1» и «Вега-2» после промежуточного финиша на «планете загадок» отправились на встречу с космической скиталицей — кометой Галлея.
Нам памятно прозвучавшее с орбиты восхищение Ю. А. Гагарина красотами Земли с высоты космического полета и первая, привезенная Г. С. Титовым, фотография нашей обители «со стороны». Многие космонавты в последующих полетах брали с собой любительские фото- и кинокамеры. Но со временем, когда стала очевидной чрезвычайно высокая информативность фотографии из космоса, взгляд на Землю становился все более профессиональным, а космические корабли стали оснащаться современной аппаратурой для визуальных наблюдений и съемок. Сегодня космонавтика располагает широким арсеналом средств для этих целей — многозональными фотокамерами, телевизионными системами, инфракрасной аппаратурой, сканерами и локаторами бокового обзора. «Взгляд» с орбиты стал всепогодным и независящим от времени суток.
Многое сделала космонавтика для себя за годы космических полетов. Мы научились обеспечивать такие полеты надежными средствами энергоснабжения и терморегулирования, ориентации и стабилизации, связи и телеметрии, управления движением и поддержания газового состава, стыковки и перехода космонавтов с борта одного аппарата на борт другого. Благодаря этому стали возможны активные исследования как в ближнем, так и в дальнем космическом пространстве, групповые и длительные полеты космических экипажей. А все это вместе взятое обеспечило целевую задачу космонавтики — получение научной и народнохозяйственной информации из космоса.
Но и сегодня, когда нам доступны тончайшие эксперименты на далеких планетах, а в околоземном пространстве работают «Салюты» второго поколения, технические проблемы космических полетов не утратили своей актуальности.
С созданием длительно действующих орбитальных комплексов появился целый ряд новых технических проблем. Надо было научиться стыковать аппараты, существенно различающиеся по массе, и «Союз-10» успешно состыковался с первым «Салютом», более чем в три раза превышающим массу корабля. Позже на орбите стали создаваться трехзвенные системы, состоящие из орбитальной станции и двух кораблей, а в повестку дня ставится задача сборки на орбите многозвенных модульных конструкций — своеобразных многопрофильных филиалов наземных институтов и промышленных предприятий.