ОРБИТАЛЬНЫЕ СТАНЦИИ

"Спейс шаттп"

12 апреля 1981 г. многоразовый космический челнок "Колумбия", пилотируемый командиром корабля Дж. Янгом и астронавтом Р. Криппеном, стартовал в космос. 14 апреля "Спейс шаттл" вошел в плотные слои атмосферы со скоростью, соответствующей числу (Маха) М = 25 и, покрыв расстояние 8150 км, коснулся посадочной полосы на высохшем озере Роджерс авиабазы Эдварде (штат Калифорния).

"Буран"

"Буран" - крылатый орбитальный корабль (ОК) многоразового использования, который предназначен для:

- выведения на орбиту вокруг Земли различных космических
объектов;

обслуживания космических аппаратов на орбите ИСЗ;

доставки модулей и персонала для сборки на орбите крупногабарит­ных сооружений и межпланетных комплексов;

возврата на Землю неисправных и выработавших свой ресурс спутников;

освоения оборудования и технологий космического производства;

доставки продукции на Землю;

выполнения других грузопассажирских перевозок по маршруту Земля - Космос - Земля;

решения ряда оборонных задач.

ОК "Буран" выполнен по самолетной схеме типа "бесхвостка" с низко расположенным треугольным крылом двойной стреловидности по передней кромке. Аэродинамические органы управления включают элевоны, балансировочный щиток в хвостовой части фюзеляжа и руль направления, который, раскрываясь по задней кромке, выполняет функции воздушного тормоза. Посадку "по-самолетному" обеспечивает трехопорное с носовым колесом выпускающееся шасси.

В носовой части "Бурана" расположены герметическая вставная кабина (объемом 73 м³) для экипажа (на двух - четырех человек) и пассажиров (до 6 человек), отсеки бортового оборудования и носовой блок двигателей управления. Среднюю часть занимает грузовой отсек с открывающимися наверх створками, где размещаются манипуляторы для выполнения погрузочно-разгрузочных и монтажно-сборочных работ и различных операций по обслуживанию космических объектов. Под грузовым отсеком расположены агрегаты систем энергоснабжения и обеспечения температурного режима. В хвостовом отсеке установлены агрегаты двигательнойустановкидопливныебаки,агрегаты гидросисте­мы. В конструкции "Бурана" использованы алюминиевые сплавы, титан, сталь и другие материалы. На внешней поверхности ОК имеется теплозащитное покрытие, которое рассчитано на многоразовое использование. На менее подверженную нагреву верхнюю поверхность устанавливается гибкая теплозащита, а другие поверхности покрыты теплозащитными плитками, изготовленными на основе волокон кварца и выдерживающими температуру до 1300 "С.Вособотеплонапряженных зонах (в носках фюзеляжа и крыла, где температура достигает 1500... 1600 °С) применен композиционный материал типа углерод-углерод. Этап наиболее интенсивного нагревания ОК сопровождается образовани­ем вокруг него слоя воздушной плазмы, однако, конструкция ОК не прогревается к концу полета более чем до 160 "С. Каждая из 36 000 плиток спроектирована под конкретное место установки, обусловленное теоретическими обводами корпуса ОК. Для снижения тепловых нагрузок выбраны также большие значения радиусов затупления носков крыла и фюзеляжа. Расчетный ресурс конструкции - 100 орбитальных полетов.

Объединенная двигательная установка предназначена для довыведе-ния ОК на опорную орбиту, выполнение межорбитальных маневров, точного маневрирования вблизи обслуживаемых объектов, ориентацию и стабилизацию ОК и торможение для схода с орбиты. Она состоит из двух двигателей орбитального маневрирования, работающих на углеводородном горючем и жидком кислороде, и 46 двигателей газодинамического управления, которые сгруппированы в три блока (один носовой блок и два хвостовых).

В единый бортовой комплекс на основе ЭВМ объединены более 50 бортовых систем, которые включают в себя радиотехнические, телевизионные и телеметрические комплексы, системы жизнеобеспечения, терморегулирования, навигации, электроснабжения и др. Он обеспечива­ет продолжительность пребывания "Бурана" на орбите до 30 суток. Тепло, выделяемое бортовым оборудованием, с помощью теплоносителя подводится к радиационным теплообменникам, установленным на внутренней стороне створок, которые открыты во время нахождения на орбите, и излучается в окружающее пространство.

Первый и единственный полет в автоматическом режиме состоялся 15 ноября 1988 года.

Основные характеристики ОК "Буран" следующие.

Характеристики Значение

Максимальная стартовая масса (в первом полете), т 105 (79,4)

в том числе:

запас окислителя (жидкий кислород), т 10,4

запас горючего (циклин), т 4,1

Масса полезного груза, выводимого на орбиту Я = 200 км, т:

с наклонением i = 50,7° 30

с наклонением i= 97° 16

Посадочная масса, т:

номинальная 82

максимальная 87

Масса полезного груза возвращаемого с орбиты, т:

максимальная 20

номинальная 15

Экипаж, человек:

на этапе летных испытаний (при наличии катапультных кресел) 2

максимальный (без катапультных кресел) до 10

Продолжительность полета, сут.:

номинальная 7

максимальная (с дополнительными баками) 30

Диапазон возможных наклонений орбит, град 50,7...110

Высота орбиты, км:

рабочая круговая 250...500

максимальная 1000

Перегрузки:

при выведении на орбиту (максимальная) 3

при спуске в атмосфере (по номинальной траектории) 1,6

Аэродинамическое качество:

на гиперзвуковых скоростях 1,5

при посадке 5

Максимальная величина бокового маневра при спуске с орбиты, км 1700

Посадочная скорость, км/ч:

средняя (при посадочной массе 85 т) 312

максимальная 360

в первом полете 263

Маршевый двигатель орбитального маневрирования:

тяга в вакууме, кН 88

удельный импульс в вакууме, с 362

Геометрические характеристики, м:

общая длина 36,37

длина фюзеляжа 30,85

ширина фюзеляжа (максимальная) 5,50

размах крыла 23,92

высота на стоянке 16,35

шасси (база; колея) 7,00; 12,79

длина отсека полезного груза 18,55

диаметр отсека полезного груза 4,70

Кратность использования (ресурс), полетов 100

ОРБИТАЛЬНЫЕ СТАНЦИИ

Орбитальная станция (ОС) — космический аппарат, предназначенный для долговременного пребывания людей на околоземной орбите с целью проведения научных исследований в условиях космического пространства, разведки, наблюдений за поверхностью и атмосферой планеты, астрономических наблюдений и т. п.

От искусственных спутников Земли отличается наличием экипажа, который периодически сменяется с помощью транспортных пилотируемых кораблей (в том числе многоразовых), доставляющих на ОС смену экипажа, запасы топлива и материалов для функционирования технических систем станции, средства жизнеобеспечения экипажа, личную корреспонденцию его членов, запасные части для ремонта и модернизации самой станции, блоки оборудования для расширения её функций, материалы для проведения новых исследований и т. п. Спускаемый аппарат транспортного корабля доставляет на Землю сменённых членов экипажа и результаты проведённых исследований и наблюдений.

Ввиду высочайшей сложности и затратности создания ОС, их разрабатывали пока только СССР/Россия, США, Европа/ESA, Япония и Китай. При этом первые две страны имели полноценные ОС («Салют»-ДОС, первая в мире в 1971 г., «Алмаз»-ОПС, «Мир» в СССР и «Скайлэб» в США), а Европа и Япония — модули международной ОС (соответственно «Колумбус» и «Кибо»). Кроме того, в начале XXI века все эти, а также другие страны создали и эксплуатируют международную ОС МКС. Хотя впервые как модули в ОС «Салют» использовались тяжёлые корабли ТКС, многомодульными ОС являются «Мир» и МКС. Также, Европа и частная американская компания имели ранее ОС-модули, не отделяемые от американского «Спейс шаттла» (соответственно «Спейслэб» и «Спейсхэб»). Китай запустил первую ОС «Тяньгун» 29 сентября 2011 г. Также планы по созданию ОС имеют Иран и частные компании.

На ОС имеется комплекс технических систем, обеспечивающих коррекцию орбиты станции, её ориентацию, стабилизацию (гиродины), стыковку с транспортными кораблями, снабжение электроэнергией (солнечные батареи), жизнедеятельность и безопасность экипажа, связь с центром управления полётами, и выполнение поставленных задач.

ОС последних поколений (Мир, МКС) имеют модульную архитектуру — станция состоит из модулей — секций, доставляемых на орбиту по отдельности, и собираемых в единое целое на орбите. Такая технология позволяет создать станцию с массой, многократно превышающей максимальную полезную нагрузку одной ракеты-носителя, и постепенно наращивать жилое и рабочее пространство станции, расширяя, таким образом, как состав экипажа, так и количество и номенклатуру проводимых на ней работ.

Орбитальная станция (ОС) — комплексный многоцелевой КА, выводимый на геоцентрическую орбиту и приспособленный для выполнения экипажем из нескольких человек в течение длительного времени функций, свя­занных с управлением и обслуживанием установленного на борту оборудования и аппаратуры. В целях уменьшения стоимости ОС, их универсального использования и усовершенствования рекомендуется модульный принцип разработки многоцелевых ОС, который позволяет наращивать ОС, собирать большие ОС из отдельных отсеков, заменять отдельные модули вместе с аппаратурой, гибко изменяя тем самым частично или полностью назначение и специализацию ОС

Рис. 1. Разновидности конструкции оболочки корпуса орбитальной станции: 1 – стрингер; 2 — слой пенопласта; 3 — оболочка корпуса; 4 — буферная обо­лочка; 5 — сотовая конструкция с полиуретановым наполнителем

Для успешного длительного функционирования комплекс ОС должен иметь систему материально-технического снабжения, включающую транспортные КК с отсеками для экипажей и грузов, или систему заменяемых модулей.

На первом этапе создания ОС транспортные КК могут выполнять функции малой ОС с ограниченным сроком функционирования (30—60 дней).

При разработке тактико-технических требований к ОС применяют стати­стические методы определения задаваемых характеристик (объема, массы, пот­ребляемой мощности, потребных ресурсов рабочего времени экипажа), отбирая достаточно большие совокупности конкретных задач, подлежащих решению на борту ОС. Все модули такой орбитальной станции, за исключением отсеков экипажа транспортных КК, разрабатываются как невозвращаемые на Землю конструкции. Длительное нахождение экипажа на борту ОС, ограниченные возможности (из-за стоимости) частой смены экипажа и другие факторы обус­ловливают ряд специфических требований к конструкции ОС: обеспечение ис­кусственной гравитации, радиационной и метеоритной защиты, максимальную регенерацию на борту средств жизнеобеспечения (кислорода и воды) и др. Искусственная гравитация может создаваться периодически или постоянно за счет центробежных сил путем вращения конструкции ОС (внешняя центри­фуга) или вращения специального контейнера относительно ОС.

Для построения больших (сборных) ОС могут применяться надувные и развертываемые конструкции. В целях обеспечения радиационной защиты реко­мендуются слоистые конструкции с наполнением из пенопласта как более эф­фективного защитного материала с оболочкой из металла или синтетических волокнистых материалов. Для уменьшения массы радиационной защиты счита­ется целесообразным снижение уровня радиации внутри корпуса ОС путем рационального размещения аппаратуры вдоль стенок корпуса.

Наиболее эффективны для метеоритной защиты многослойные конструкции (рис. 1) с применением пенопласта. Наружная оболочка в этом случае явля­ется буфером, а пенопласт—улавливателем осколков метеоритов и наружной оболочки.

16 января 1969 г. в Советском Союзе в результате стыковки на орбите КК «Союз-4» и «Союз-5» была создана первая в мире экспериментальная ОС (мо­дульного типа, в качестве модулей использовались два КК «Союз») с экипажем из четырех человек. Первая долговременная ОС «Салют-1» (рис.2, 3) была выведена на орбиту 19 апреля 1971 г. Для доставки и возвращения экипажа в качестве транспортного корабля используется КК «Союз».

Станция «Салют» состоит из трех отсеков. В двух (переходном и рабочем, они герметичные) поддерживаются заданные величины влажности, температуры и давления, что позволяет космонавтам находиться в этих отсеках в обычной легкой одежде без скафандров. Третий отсек (агрегатный) негерметичен. Он состоит из опорной юбки, на которой размещаются антенны, ионные датчики, агрегаты системы терморегулирования. В состав этого отсека входит также система двигателей (корректирующий двигатель и двигатели ориентации) с за­щитным экраном и исполнительными органами, баки с рабочим телом для дви­гателей, телекамера внешнего обзора, панели солнечных элементов. Система двигателей обеспечивает выполнение маневров ОС в космосе.

Переходный отсек — один из двух жилых отсеков ОС, предназначен для проведения научных наблюдений и экспериментов. В составе отсека — стыко­вочный узел, который обеспечивает соединение КК и ОС на орбите и переходы космонавтов из КК в ОС и обратно. В отсеке размещаются часть научной аппаратуры, ряд пультов управления, элементы системы терморегулирования и жизнеобеспечения. Здесь же размещаются звездный телескоп «Орион», снару­жи — антенны системы сближения, панели солнечных элементов, светосигналь­ные приборы, баллоны с воздухом и др. С рабочим отсеком переходный отсек соединен перекрываемым люком-лазом. Заслонка имеет ручной и автоматичес­кий приводы.

Рис. 2. Орбитальная станция «Салют-1» и КК «Союз»

Рис. 3. Орбитальная станция «Салют-1» (СССР):

I — КК «Союз»; II — орбитальный блок ОС «Салют»; III — переходный отсек; IV — рабо­чий отсек; V — агрегатный отсек; 1 — антенны радиотехнической системы сближения; 2 — звездный телескоп «Орион»; 3 — аппаратура для биологических исследований; 4 — регенерационная установка; 5 — ручная кино- и фотоаппаратура; 6 — испытательная аппаратура; 7 — звездный фотоаппарат; 8 — комплекс средств профилактики и медицинских исследова­ний; 9 — аппаратура исследования потока заряженных частиц; 10 — антенны радиосистем; 11 — баки с рабочим телом для системы исполнительных органов и корректирующей дви­гательной установки; 12 — двигатели ориентации; 13 — панели солнечной батареи; 14 — са­нитарно-гигиенический узел; 15 — датчик микрометеоритов; 16 — иллюминатор; 17 — аппара­тура регистрации потока нейтронов и гамма-квантов; 18 — визирное устройство; 19 — бор­товая вычислительная машина; 20 — солнечный датчик; 21 — баллоны обеспечения газового состава; 22 — контейнер с материалами исследований

Рабочий отсек — основное помещение ОС. В нем установлены основные пульты управления, приборные панели, командно-сигнальное устройство, кон­тейнеры для размещения запасов пищи и воды, элементы системы жизнеобес­печения (регенерационные установки, поглотители углекислоты, устройства для приема и подогрева пищи и пр.), элементы системы электропитания, научная и экспериментальная аппаратура (в том числе и для медико-биологических иссле­дований и тренажей), спальные устройства. Корпус отсека состоит из двух ци­линдрических обечаек: верхней (примыкает к переходному отсеку) диаметром 2,9 м и нижней диаметром несколько более 4,15 м, соединенных конической обе­чайкой.

Длина ОС «Салют-1», состыкованной с КК «Союз», 21,4 м; свободный объ­ем герметичных отсеков 100 м³, максимальный диаметр 4,15 м. Масса станции 18,9 т. Площадь панелей солнечных элементов 42 м².

Орбитальная станция «Салют-6»

Орбитальная станция «Салют-6» было создана по программе гражданских пилотируемых станций СССР «Долговременная орбитальная станция» (ДОС), предназначенная для проведения научных, технологических, биологических и медицинских исследований в условиях невесомости. Первая станция второго поколения.

Орбитальная станция «Салют-6» была создана для продолжения научно-исследовательских и военных работ в космосе, которые были начаты на предыдущих станциях серии «Салют».

Станция «Салют-6» была модифицирована по сравнению со своей предшественницей по программе ДОС – станцией «Салют-4». Станция впервые была оснащена двумя стыковочными узлами, а также имела больший внутренний полезный объем и три панели солнечных батарей. Это дало возможность доставлять на станцию одновременно двумя пилотируемыми или грузовыми кораблями экипажи, топливо, воздух, воду, питание и одежду для космонавтов, а также новые научно-исследовательские приборы и оборудование для ремонта.

Время пребывания в космосе кораблей «Союз» было ограничено до 90 дней. Для продления срока пребывания космонавтов на орбите, производилась периодическая замена кораблей «Союз». Прибывающий экипаж оставлял свой корабль для основной экспедиции станции и возвращался на Землю в предыдущем «Союзе», который был пристыкован к станции. В дальнейшем, корабли серии «Союз» были модифицированы: корабль «Союз Т» мог оставаться в космосе до 120 сут, а «Союз ТМ» — до 180 сут.

Два стыковочных узла позволили осуществлять смену экипажей в космосе, что обеспечивало непрерывный пилотируемый режим станции. Для поддержания работоспособности станции «Салют-6», впервые применялись грузовые космические корабли «Прогресс». Двигатели «Прогресса», также использовались для коррекции орбиты станции «Салют-6».

Станция «Салют-6» состоит из трех цилиндрических отсеков, соединенных между собой коническими переходами. Длина станции — 14,4 м. Максимальный диаметр — 4,15 м. Внутренний полезный объём — 90,0 м³. Размах панелей солнечных батарей — 17,0 м. Площадь панелей солнечных батарей — 60 м². Станция «Салют-6» была выведена на орбиту 29 сентября 1977 г. Ракета-носитель «Протон».

За время эксплуатации на станции «Салют-6» работали 5 основных экипажей и 10 экспедиций посещения. Впервые в состав экспедиций посещения входили космонавты из других стран — первые космонавты: Чехословакии, Польши, ГДР, Болгарии, Венгрии, Вьетнама, Кубы, Монголии и Румынии.

Всего на станции работали: 26 космонавтов, из них пять космонавтов по два раза. К станции летали 17 пилотируемых и 2 беспилотных корабля серий «Союз» и «Союз Т», 12 автоматических грузовых кораблей «Прогресс» и 1 автоматический грузовой корабль ТКС («Космос-1267»), использовавшийся также как модуль.

Продолжительность пребывания экипажей на станции «Салют-6» возрастала: 96, 139, 175, 184 сут. Из станции «Салют-6» было осуществлено 3 выхода в открытый космос, общей продолжительностью 4 ч 56 мин.

Орбитальная станция «Салют-7»

Орбитальная станция «Салют-7» создана по программе гражданских пилотируемых станций СССР «Долговременная орбитальная станция» (ДОС), предназначенная для проведения научных, технологических, биологических и медицинских исследований в условиях невесомости. Вторая и последняя станция второго поколения. Последняя станция серии «Салют».

Орбитальная станция «Салют-7» создавалась для продолжения научно-исследовательских работ в космосе, которые были начаты на предыдущих станциях серии «Салют». Станция «Салют-7» была модифицирована по сравнению со своей предшественницей станцией «Салют-6» и рассчитывалась на более длительный период эксплуатации (до 5 лет). Передний стыковочный узел был усилен для приёма тяжёлых кораблей-модулей ТКС, также увеличен объём внутреннего обитаемого пространства, улучшены бытовые условия для экипажа станции. По сравнению с предыдущими станциями установлены дополнительные солнечные батареи. Для выходов в открытый космос, на станции «Салют-7» применялись усовершенствованные скафандры Орлан, которые были рассчитаны на 6,5 часов работы в открытом космосе.

[Станция «Салют-7» состоит из трех цилиндрических отсеков, соединённых между собой коническими переходами. Длина станции — 14,4 м. Максимальный диаметр — 4,15 м. Внутренний полезный объём — 82,5 м³. Размах панелей солнечных батарей — 16,5 м. Площадь панелей солнечных батарей — 60 м².

Станция «Салют-7» была выведена на орбиту 19 апреля 1982 года ракетой-носителем «Протон».

За время эксплуатации на станции «Салют-7» работали 6 основных экипажей и 5 экспедиций посещения. В состав экспедиций посещения входили: первые космонавты Франции и Индии. Всего на станции работали: 21 космонавт, три космонавта по два раза и один трижды.

К станции летали 11 пилотируемых кораблей «Союз Т», 12 автоматических грузовых кораблей «Прогресс» (11 под своими названиями и 1 под названием «Космос-1669») и 2 автоматических грузовых корабля («Космос-1443», «Космос-1686»), использовавшихся также как модули, соизмеримые с самой станцией по массе и размерам.

Продолжительность самых длительных экспедиций на станции «Салют-7»: 211 сут и 237 сут.

Из станции «Салют-7» было осуществлено 13 выходов в открытый космос, общей продолжительностью 48 часов 33 мин.

Орбитальная станция «Мир»

Орбитальная космическая станция (ОКС) «Мир», созданная в нашей стране, – сложнейший и уникальнейший технический объект двадцатого века, в котором были сконцентрированы материально-технические ресурсы, потенциал, уникальные результаты, рекорды, колоссальный опыт отечественной и мировой космонавтики в области пилотируемых космических полетов, длительной (до полутора лет) жизни людей вне Земли, постоянного доступа в космос и присутствия человека на околоземной орбите, гарантированного возвращения на Землю.

Это принципиально новый объект научно-технического наследия человечества.

На станции российским космонавтом Валерием Поляковым установлен рекорд продолжительности пребывания в невесомости – 438 сут. Работу станции обеспечивали более 40 грузовых транспортных кораблей «Прогресс», доставивших на «Мир» свыше 100 т грузов.

В шести модулях станции (общая масса станции – около 150 т, габа­риты – 33×27 м) к моменту ее схода с орбиты было размещено 11,5 т научного оборудования 27 стран мира. Ориентировочная стоимость станции составила 3 млрд. долл. Ресурсы станции к моменту затопления ее в Тихом океане были израсходованы не более чем на 50 %, т.е. ее остаточная стоимость - 1,5 млрд. дол.

Рис. 4. Конфигурация станции «Мир»:

1 – грузовой транспортный корабль "Прогресс М"; 2 – модуль "Кристалл"; 3 – стыковочный отсек для "Шаттла"; 4 – модуль "Квант-2"; 5 – грузовая стрела; 6 – ферма "Софора"; 7 – ферма "Рапана"; 8 – модуль "Квант"; 9 – транспортный корабль "Союз-ТМ"; 10 – базовый блок; 11 – модуль "Природа"; 12 – модуль "Спектр"

Орбитальная космическая станция (ОКС) «Мир» (рис. 4, 5) – станция третьего поколения, отличающаяся постоянно действующим экипажем, наличием базового блока с шестью стыковочными узлами и реализованным принципом модульности по основным частям и бортовым системам и по станции в целом. Головной разработчик «Мира» – РКК «Энергия», базового блока и модулей – ГКНПЦ им. М.В. Хруничева. За время сборки и эксплуатации в состав комплекса помимо базового блока были включены пять крупных модулей и специальный стыковочный отсек с усовершенствованными стыковочными агрегатами андрогинного типа.

Проект станции стал намечаться в 1976 г., когда НПО «Энергия» выпустило Технические предложения по созданию усовершенствованных долговременных орбитальных станций. В августе 1978 г. был выпущен эскизный проект новой станции. В феврале 1979 г. развернулись работы по созданию станции нового поколения, начались работы над базовым блоком, бортовым и научным оборудованием. Но к началу 1984 г. все ресурсы были брошены на программу «Буран», и работы над станцией оказались практически заморожены. Помогло вмешательство секретаря ЦК КПСС Григория Романова, поставившего задачу завершить работы по станции к XXVII съезду КПСС.

Над «Миром» работали 280 организаций под эгидой 20 министерств и ведомств. Базовый блок был выведен на орбиту 20 февраля 1986 г. Затем в течение 10 лет один за другим были пристыкованы ещё шесть модулей.

С 1995 г. станцию стали посещать иностранные экипажи. Также на станции побывало 15 экспедиций посещения, из них 14 — международных, с участием космонавтов Сирии, Болгарии, Афганистана, Франции (5 раз), Японии, Великобритании, Австрии, Германии (2 раза), Словакии, Канады.

В рамках программы «Мир — Шаттл» было осуществлено семь кратковременных экспедиций посещения с помощью корабля «Атлантис», одна с помощью корабля «Индевор» и одна с помощью корабля «Дискавери», во время которых на станции побывали 44 астронавта.

Рис. 5. Орбитальная станция «Мир», состыкованная с американским шаттлом

В конце 1990-х гг. на станции начались многочисленные проблемы из-за постоянного выхода из строя различных приборов и систем. Через некоторое время правительство РФ, ссылаясь на дороговизну дальнейшей эксплуатации, несмотря на многочисленные проекты спасения станции, приняло решение затопить «Мир».

25 июня 1997 г. во время отработки новой системы сближения и стыковки, грузовой корабль «Прогресс М-34» столкнулся с модулем «Спектр» станции «Мир». Результатом столкновения стала разгерметизация модуля, повреждение солнечных батарей, временное нарушение энергоснабжения станции, а также потеря ориентации.

23 марта 2001 г. проработавшая в три раза дольше первоначально установленного срока станция была затоплена в специальном районе в южной части Тихого океана, рядом с островами Фиджи.

Всего на станции работало 104 космонавта из 12 стран.

Рекорды станции:

Валерий Поляков — непрерывное пребывание в космосе в течение 438 суток (1995 г.).

Шеннон Лусид — рекорд длительности космического полёта среди женщин — 188 суток (1996 г.).

По количеству экспериментов — 23 000.

Блоки станции «Мир»

На ОС «Мир» был впервые реализован модульный принцип построения орбитального комплекса, и опыт работы с ним сейчас используется для развития Международной космической станции (МКС). Все модули, кроме стыковочного (РН «Союз»), доставлены РН «Протон-К».

Базовый блок(рис. 6) был собран в апреле 1985 г., с 12 мая 1985 г. подвергался многочисленным испытаниям на монтажном стенде. В результате блок был существенно доработан, особенно его бортовая кабельная система. Выведен на орбиту 20 февраля 1986 г.

По конструктивно-компоновочной схеме и габаритам базовый блок ОС «Мир» подобен ОС «Салют». Основу базового блока составляет герметический рабочий отсек с центральным постом управления и средствами связи и двумя индивиду­альными каютами для экипажа, общей кают-компанией с рабочим столом и устройствами для подогрева воды и пищи. Там же находятся беговая дорожка и велоэргометр. В корпус отсека вмонтирована портативная шлюзовая камера. На наружной поверхности в районе рабочего отсека расположены две подвижные панели солнечных батарей. Третья панель (неподвижная) была смонтирована космонавтами в ходе полета. Герметический переходный отсек – шлюз для выхода в открытый космос расположен перед рабочим отсеком, имеет пять стыковочных портов для соединения с транспортными кораблями и научными модулями. Негерметичный – агрегатный отсек (двигательная установка и топливные баки) размещен по другую сторону от рабочего отсека. В середине приборно-агрегатного отсека находится переходная камера со стыковочным узлом. К нему впоследствии был пристыкован модуль «Квант». На поворотной штанге снаружи установлена остронаправленная антенна для связи с Землей через геостационарный спутник-ретранслятор.

Рис. 6. Компоновка базового блока (1986 г.):

1 – стыковочный агрегат; 2 – узел подстыковки манипулятора; 3 – переходный отсек; 4 – гироплата: 5 – центральный пост управления; 6 – привод вращения солнечной батареи; 7 – устройство для измерения массы тела; 8 – аппаратура и оборудование служебных систем; 9 – велоэргометр; 10 – стол; 11 – шлюзовая камера; 12 – индивидуальная кабина; 13 – бегущая дорожка; 14 – отсек личной гигиены; 15 – двигатели системы ориентации; 16 – агрегатный отсек: 17– переходная камера

Модуль «Квант»(рис. 7)выведен на орбиту 31 марта 1987 г. и пристыкован к станции «Мир» 12 апреля 1987 г. Астрофизический модуль нёс комплекс приборов для наблюдения космических рентгеновских источников. «Квант» также позволял проводить биотехнологические эксперименты в области антивирусных препаратов и фракций. Представляет собой единый герметический отсек с двумя люками, один из которых – рабочий порт для приема транспортных кораблей снабжения. На наружной поверхности модуля расположен комплекс астрофизичес­ких приборов для исследования рентгеновских источников излучения, а также два узла крепления поворотных солнечных батарей и рабочая площадка для монтажа крупногабаритных ферм, на конце одной из которых размещается выносная двигательная установка.

Рис. 7. Компоновка астрофизического модуля «Квант» (1987 г.):

1 – антенны радиотехнической системы стыковки «Игла»; 2 – активный стыковочный узел; 3 – блок системы управления бортовым комплексом; 4 – пост управления; 5 – гироскопы динамические; 6 – аппаратура системы управления движением; 7 – фотоизмерительное устройство; 8 – оптический блок инфракрасной вертикали; 9 – адаптер лабораторного модуля; 10 – рентгеновский спектрометр «Пульсар Х-1»; 11 – отсек научных инструментов; 12 – шлюзовая камера; 13 – ультрафиолетовый телескоп «Глазар»; 14 – магнитометр; 15-переходная камера; 16 – спектрометр «Сирень»; 17 – пассивный стыковочный узел; 18 – антенна радиотехнической системы стыковки «Курс»

Модуль «Квант-2»(рис. 8)выведен на орбиту 26 ноября 1989 г. и пристыкован 6 декабря 1989 г. Модуль дооснащения, для дополнительного комфорта космонавтов. Нёс оборудование, необходимое для жизнеобеспечения станции. Шлюзовой отсек используется как хранилище скафандров и как ангар для автономных средств перемещения космонавтов. Снаружи имел две поворотные солнечные батареи.

Рис. 8. Компоновка модуля дооснащения «Квант-2» (1989 г.):

1 – антенны стыковки «Курс»; 2 – активное стыковочное устройство; 3 – пост управления; 4 – гигиеническая секция; 5 – система регенерации воды; 6 – двигатели коррекции и стабилизации; 7 – датчики ИК-вертикали системы управления движением; 8 –солнечные датчики системы управления движением; 9 – контейнеры для еды; 10 – буферные элекрохимические батареи; 11 – блоки системы управления движением; 12 –радиатор системы терморегулирования; 13 – шары-баллоны с гелием; 14 – портативный блок системы водоснабжения; 15 – топливный бак; 16 – антенны системы «Куб-контур»; 17 – контейнеры для полезного груза; 18 – гироскопы динамические; 19 – баки системы «Родник»; 20 – оборудование для шлюзования; 21 – средство перемещения космонавтов в космосе; 22 – оптический звездный датчик; 23 – космический скафандр «Орлан Д»; 24 – выходной люк; 25 – устройство для выхода космонавтов в космос

Модуль «Кристалл»(рис. 9)выведен на орбиту 10 июня и пристыкован 10 июля 1990 г. Стыковочно-технологический модуль. Внутри было научное оборудование разного назначения:

Для исследования получения новых материалов в условиях невесомости. Это технологические печи «Кратер-В» и «Галлар», комплекс управления «Оникс», зеркальная печь «Оптизон-1», экспериментальные установки «Кристаллизатор-ЧСК-1» и «Титус-ЧСК-4», аппаратура «Алис-II».

Для астрофизических наблюдений. Это гамма-телескоп «Букет», УФ-телескоп «Глазар-2», спектрометр «Гранат-С», магнитный спектрометр «Мария-2»

Для медицинских и биологических исследований. К нему относятся оранжерея «Свет» + FBI-2 и аппаратура «Фертиль».

На наружной поверхности находились две поворотные панели солнечных батарей, впоследствии перенесенных на модуль «Квант».

Планировалось использование модуля для стыковки с кораблем «Буран», для чего модуль был оборудован специальным андрогинным стыковочным механизмом, позволявшим принимать корабли массой до 100 т; использовался для стыковки с американскими кораблями типа «Шаттл».

Рис. 9. Компоновка технологического модуля «Кристалл» (1990 г.):

1 – антенны системы стыковки «Курс»; 2 – активный стыковочный узел; 3 – пост управления; 4 – панель управления аппаратурой «Кратер-5»; 5 – бегущая дорожка; 6 – двигатели коррекции и стабилизации; 7 – датчики ИК-вертикали системы управления движением; 8 – солнечные датчики системы управления движением; 9 – радиатор СТР; 10 – блоки системы управления движением; 11 – буферные электрохимические батареи; 12 – шары-баллоны с гелием; 13 – устройство «Свет»; 14 –топливный бак; 15 – антенны системы «Куб-контур»; 16 –панель системы «Родник»; 17 –баки системы «Родник»; 18 – холодильник; 19 –телескоп «Глазар-2»; 20 – устройство «Ксения»; 21 –привод многоразовой солнечной батареи; 22 –кристаллизатор; 23 –аппаратура «Марина»; 24 –фотокомплекс «Природа-5»; 25 –андрогинный стыковочный агрегат

Модуль «Спектр» (рис. 10) пристыкован 1 июня 1995 г. Геофизический модуль. С его помощью осуществлялся экологический мониторинг атмосферы, океана, земной поверхности, медико-биологические исследования и др.

Для вынесения экспериментальных образцов на наружную поверхность запланирована установка копирующего манипулятора «Пеликан», работающего совместно со шлюзовой камерой. На поверхности модуля – четыре поворотные панели солнечных батарей.

Рис. 10. Компоновка оптического модуля «Спектр» (1995 г.):

1 – антенны системы стыковки «Курс»; 2 – активный стыковочный узел; 3 – пост управления; 4 – система «Таурус»; 5 – декоративные панели «стен» приборно-грузового отсека; 6 – двигатели коррекции и стабилизации; 7 – датчики ИК-вертикали системы управления движением; 8 – солнечные датчики системы управления движением; 9 – буферные электрохимические батареи; 10 – блоки системы управления движением; 11 –радиатор СТР; 12 – шары-баллоны с гелием; 13 – топливный бак; 14 – антенны системы «Куб-контур»; 15 – комплекс аппаратуры «Гриф»; 16 – шлюзовая камера; 17– рабочий пост; 18 – аппаратура «Астра-2»; 19 – рама с пультами управления научной аппаратурой; 20 – негерметический отсек; 21 – панель дополнительной основной солнечной батареи

Стыковочный модуль (рис. 11) пристыкован 15 ноября 1995 г. Этот модуль доставил шаттл «Атлантис» для обеспечения возможности стыковки шаттлов со станцией «Мир».

Рис. 11. Компоновка стыковочного отсека (1995 г.):

1 – андрогинный периферийный агрегат стыковки (АПАС-1); 2 – иллюминатор; 3 – вентилятор обдува иллюминатора; 4 – клапан выравнивания давления; 5 – телекамера; 6 – пылефильтр; 7 – розетки бортовой сети; 8 – блок управления клапанами давления; 9 – пульт управления андрогинной периферийной системой стыковки (АПСС); 10 – блок плавких предохранителей; 11 – усилитель-коммутатор нагревателя СТР;12 – блок автоматических переключателей СТР; 13 – блок включения питания; 14 – блок плавких предохранителей АПСС; 15 – панель управления СТР; 16 – блок энергопитания АПСС; 17 – система обеспечения температурного режима (СТР); 18 – лампа внутреннего освещения; 19 – вентилятор обеспечения циркуляции воздуха; 20 – люк; 21 – разъем подключения питания; 22 – клапан выравнивания давления; 23 – ручной клапан; 24 – АПАС-2

Модуль «Природа»(рис. 12)выведен на орбиту 23 апреля 1996 г. и пристыкован 26 апреля 1996 г. Нёс оборудование для высокоточного наблюдений за земной поверхностью в разных длинах волн, а также для изучения поведения человека в условиях длительного космического полёта (американское оборудование (масса около 1 т)) .

В общей сложности на борту станции было выполнено более 16,5 тысяч экспериментов, получены знания и результаты большой практичес­кой значимости. Разработано медицинское обеспечение долгосрочных межпланетных полетов. На станции выполнено 23 международные программы экспериментальных исследований. А в процессе разработки ОКС "Мир" создано более 600 новейших технологий с практическим внедрением в различные сферы народного хозяйства.

Рис.12. Компоновка исследовательского модуля «Природа» (1996 г.):

1 – антенны системы стыковки «Курс»; 2 – активный стыковочный узел; 3 – пост управления; 4 – аппаратура NASA; 5 – пульт питания аппаратуры NASA; 6 – контейнер с укладками NASA; 7 – пульт управления аппаратурой «Алиса»; 8 – двигатели коррекции и стабилизации; 9 – датчики ИК-вертикали системы управления движением; 10 – площадка для установки доставляемой аппаратуры NASA; 11 – солнечные датчики системы управления движением; 12 – буферные электрохимические батареи; 13 – блоки системы управления движением; 14 – радиатор СТР; 15- топливный бак; 16 – блоки аппаратуры «Ручей»; 17 – шары-баллоны с гелием; 18 – антенны системы «Куб-контур»; 19 – оптический блок системы «Алиса»; 20 – спектрометр «Икар»; 21 – оптический блок аппаратуры «Уровень»; 22 – антенна системы «Траверс-1П»; 23 – радиометр Р-600; 24 – Фурье-интерферометр «Доли»; 25 – многоканальные сканирующие устройство

Таблица 1

Общие характеристики орбитальных станций «Салют» и «Мир»

Таблица 2