Космические станции: от мечты к городам на орбите


16 сен 2022
Источник: roscosmos.ru


Ракетно-космическая корпорация «Энергия» по заказу Роскосмоса ведет эскизное проектирование новой Российской орбитальной станции, которая придет на смену Российскому сегменту Международной космической станции. Макет РОС был представлен недавно на форуме «Армия-2022». Специалисты пока прорабатывают облик и функциональные возможности новой станции, а мы решили рассказать историю создания орбитальных станций — от момента зарождения идеи космических городов до строительства современного аналога Вавилонской башни — крупнейшего международного проекта в истории Человечества — Международной космической станции.

Глава 1: фантазии, вычисления и предвидения будущего

Идеи космических станций волновали воображение фантастов еще в XIX веке. В 1869—1870 годах в журнале «Атлантика» выходил роман Эдварда Хейла «Кирпичная Луна». Именно в этом произведении впервые прозвучала мысль о возможности создания искусственного спутника — околоземной обитаемой станции. «Кирпичной Луной» именовалась огромная станция с экипажем на орбите Земли. Еще через девять лет Жюль Верн в романе «500 миллионов бегумы» также высказал идею искусственного спутника Земли. Но первое научное обоснование космического аппарата с экипажем выдвинул Константин Циолковский.

Константин Эдуардович опередил свое время, предположив, что поблизости от Земли будут созданы огромные орбитальные города. Поселения-модули будут со временем состыкованы друг с другом, образуя кольцо на миллионы километров вокруг Солнца.

В 1920 году в Калуге выходит повесть К.Э. Циолковского «Вне Земли» — в ней была изложена научная программа работ по подготовке проникновения человека в космос. Циолковский рисует, как ученые создают технический проект ракеты-космического корабля, на котором они совершают полет на околоземной орбите. Именно тогда и был заложен почти современный образ орбитальной станции.

В 1929 году теоретик космонавтики Герман Ноордунг-Поточник (словенский офицер австро-венгерской армии и инженер-электрик) выпустил книгу «Проблема путешествия в мировое пространство». Поточник был одним из самых активных единомышленников Циолковского и предлагал создать на орбите Земли орбитальную обсерваторию для изучения космоса и базу для межпланетных экспедиций.

Отдельно можно отметить и работу советского писателя-фантаста Александра Беляева, опубликованную в журнале «Вокруг света» в 1936 году под названием «Звезда КЭЦ». В романе он продолжил идею орбитальной станции К.Э. Циолковского (легко угадывается, что инициалы К.Э.Ц. стали названием станции). В романе скрупулезно описано создание станции, а также жизнь и работа людей на ней.

Следующим шагом стоит отметить изыскания Вернера фон Брауна. Он размышлял о необходимости строительства на околоземной орбите тороидальной (в форме бублика) космической станции, которая будет непрерывно вращаться для создания искусственной гравитации. Он предлагал как мирное использование станции — в виде заатмосферной обсерватории, так и боевое — в виде космической базы с ядерными ракетами типа «космос-земля».

Но время расставило все на свои места — фантазии и прожектирование закончились. Космическая гонка СССР и США в 1960-е годы привела сначала к созданию лунных программ по обе стороны океана, а на основе «лунных» наработок были созданы и орбитальные станции.

Глава 2: на пути к орбитальным станциям

Первые полеты новых советских космических кораблей «Союз» в модификации 7К-ОК прошли с переменным успехом — в апреле 1967 года на «Союзе-1» разбился Владимир Комаров, а Георгий Береговой на «Союзе-3» в октябре 1968 года не смог пристыковаться к «Союзу-2» из-за ошибки ориентации по крену. Потому в ноябре 1968 года было принято решение о подготовке космонавтов по программе «1+3». Два стартующих корабля «Союз» должны были состыковаться на орбите в пилотируемом варианте. При этом, в одном корабле на старте должен был быть всего один космонавт, а во втором — трое. Корабли должны были найти друг друга на орбите, произвести стыковку, а двое из трех космонавтов второго корабля должны были совершить переход из одного корабля в другой через открытый космос в скафандрах «Ястреб».

Таким образом и стартовали «Союз-4» и «Союз-5» с суточным интервалом 14 и 15 января 1969 года. Первым достиг орбиты «Союз-4» с Владимиром Шаталовым на борту. На следующий день был успешно произведен запуск «Союза-5» с Борисом Волыновым, Алексеем Елисеевым и Евгением Хруновым. Корабли стартовали с разных площадок на Байконуре — «Союз-4» отправился в космос со стартового комплекса «Восток» (площадка № 31), а «Союз-5» «поехал» с «Гагаринского старта» (площадка № 1).

16 января 1969 года произошла первая в мире стыковка двух пилотируемых космических кораблей. «Союз-4» и «Союз-5» образовали единый орбитальный комплекс. ТАСС тогда выпустил заявление о создании «экспериментальной космической станции с четырьмя космонавтами на борту». Командир «Союза-5» Борис Волынов помог Елисееву и Хрунову надеть новые скафандры «Ястреб», потом вернулся в спускаемый аппарат «Союза» и закрыл люк между бытовым отсеком и спускаемым аппаратом. Космонавты успешно совершили переход между кораблями и возвратились на Землю уже в составе экипажа «Союза-4». Корабли «Союз-4» и «Союз-5» находились в состыкованном состоянии около трех витков вокруг Земли — 4 часа 35 минут.

Хоть стыковка и предназначалась для отмененной впоследствии советской лунной программы, но она стала важной вехой на пути к орбитальным станциям.

Корабль «Союз» в модификации 7К-ОК использовался вплоть до полета «Союза-9» в 1970 году. Тогда космонавты Андриян Николаев и Виталий Севастьянов поставили рекорд, который не превзойдён и поныне. Космонавты осуществили автономный полёт длительностью в 17 суток 16 часов 58 минут 55 секунд на корабле без стыковки с орбитальной станцией. Но столь длительное пребывание в небольшом пространстве без физических упражнений для организма космонавтов сказалось недомоганием при приземлении. С тех пор появился термин «эффект Николаева» — явление физического и психического нарушения здоровья от обездвиженности в условиях невесомости как крайней формы гиподинамии и гипокинезии. Тогда врачи пришли к выводу, что 18 суток — предельный срок пребывания человека в невесомости без дополнительной физической активности.

Главы 3,4



Инновации и наука


Старая версия сайта (Архив)