Информация по эксплуатации отечественных орбитальных станций

Орбитальная станция «Скайлэб»

«СКАЙЛЭБ» (англ. Skylab, сокр. от Sky Laboratory — небесная лаборато­рия, рис. ) — наименование американской экс­периментальной орбитальной станции, рассчитанной на последовательное пре­бывание нескольких экспедиций (по три космонавта в каждой). Предназначена для изучения влияния на организм человека длительного (до 12 нед) космич. полёта, проведения науч. исследований (наблюде­ний Солнца, изучения природных ресур­сов Земли и др.) и технических экспериментов, приобретения опыта, необходимого для создания в дальнейшем долговременной ОС.

Станция «Скайлэб.» была выведена 14 мая 1973 г. на орбиту без экипажа РН «Сатурн-5» (без третьей ступени). Перигей начальной орбиты 434 км, апогей 437 км, наклонение 50°; период обращения 93,2 мин. Транспортным кораблём для достав­ки экипажа и возвращения его на Землю служил модифицированный основной блок КК «Аполлон», который выводился РН «Са­турн-IB». Программа «Скайлэб» во многом рас­считана на использование материальной части, созданной по программе «Са­турн» — «Аполлон». Масса станции 77 т, длина 25 м, максимальный диаметр 6,6 м; станция состоит из нескольких элементов (табл. 3).

Таблица 3

Элементы станции «Скайлэб»

В блоке станции имеются бытовой (вые. 2 м) и лабораторный (вые. 6 м) отсеки с помещениями для сна (6,5 м²), личной гигиены (2,8 м²), проведения досуга, приготовления и приёма пищи (9,3 м²), тренировок и проведения экспериментов (16,7 м²). В шлюзовой камере и снаружи, на её корпусе, размещается большая часть бортовых запасов расходуемых ма­териалов, а также мн. узлы и системы бортового служебного оборудования. Че­рез шлюзовую камеру осуществляется выход в открытый космос; объём шлюзо­вого отсека камеры (4,3 м³) позволяет разместиться в нём двум космонавтам в скафандрах, полностью экипированным для выхода в открытый космос. Причаль­ная конструкция оборудована двумя стыковочными узлами для трансп. ко­рабля; осевой узел основной, боковой запасной. В причальной конструкции размещены система отображения и пульты управления комплекта ATM для на­блюдений Солнца, комплект приборов EREP для исследования природных ре­сурсов и другое научное оборудование.

Рис. 13. Орбитальная станция «Скайлэб» с пристыкованным основным блоком КК (ОБК) «Аполлон»:

1 — оснопной блок КК «Аполлон»; 2 — причальная конструкция; 3 — комп­лект астрономических приборов ATM; 4 — шлюзовая камера; 5 — отсек оборудования РН «Сатурн-5», входящий в состав станции; 6 — основной блок станции

В герметизированных помещениях «Скайлэб» создана двухгазовая атмосфера (74% О₂ и 26% N₂), давление 35 кПа. В системе ориентации (погрешность до 3') применя­ются инерциальный измерит, блок и дат­чики земного горизонта, в качестве ис­полнит, органов — три силовых гироско­па, а также шесть микродвигателей тя­гой по 680 Н, работающих на сжатом азо­те и предназначенных для успокоения станции, её начальной ориентации и га­шения кинетического момента силовых гироскопов. Комплект астрономич. при­боров ATM имеет собств. систему ориен­тации (точность 2,5" по тангажу и рыс­канию и 10" по крену), использующую электродвигатели. Функционирование и взаимодействие систем ориентации обес­печивают две бортовые ЦВМ, к-рые так­же служат для управления служебными системами и науч. приборами. Радио-технич. система станции «С.» включает средства (в т. ч. радиотелетайп) для свя­зи с Землёй, внутристанц. связи, ТВ систему, устройства для видеозаписи, приё-моответчик для наведения трансп. кораб­ля.

Рис. 14. Схематическое изображение основного блока орбитальной станции «Скайлэб»:

1 — люк из шлюзовой камеры; 2 — холо­дильники, морозильники и неохлаждаемые контейнеры для пищевых продуктов в лабораторном отсеке; 3 — вентилятор на помещении для личной гигиены; 4 — консоль для крепления панели солнечной батареи; 5 — помещение для сна в быто­вом отсеке; 6 — помещение для личной гигиены; 7 — помещение для проведения досуга, приготовления и приёма пищи; 8 — шлюз для сбрасывания отходов; 9 — решётка, задерживающая твёрдые отходы; 10 — вакуумированная ёмкость для сбора отходов; 11 — радиатор; 12 — бак с во­дой; 13 — хранилище

В системе электропитания использу­ются две панели СБ на блоке станции (размах панелей ~ 30 м, площадь —110 м², ср. мощность ~ 3,8 кВт) и четыре па­нели на комплекте ATM (~ 30 м, ~ 110 м², 3,7 кВт), а также 8 аккумуляторных батарей в шлюзовой камере и 18 батарей на комплекте ATM. В системе терморегу­лирования предусмотрены контур цир­куляции хладагента, отдающего теплоту в радиационном теплообменнике, нагреватели, теплоизоляция и теплозащитный экран., Науч. оборудование станции включает комплекты ATM, EREP, приборы и уста­новки для мед. исследований и поддер­жания физ. тренированности космонав­тов, установки для проведения техноло­гия, операций, а также ряд приборов и средств для пр. исследований и экспери­ментов, в частности по программам МО США. В состав комплек­та ATM входят коронограф, рентгенов­ский спектрограф, спектрогелиометр, рентгеновский телескоп, два УФ спектро­графа и два телескопа для наблюдения Солнца в полосе Н« (656 нм). В составе комплекта EREP шесть кадровых ТВ камер, И К спектрометр, много диапазон­ная сканирующая ТВ камера, микровол­новый зонд и радиометр. Оборудование для поддержания физ. тренированности космонавтов и мед. исследований вклю­чает велоэргометр, установку для создания отрицат. давления на нижнюю часть тела, куполометрич. кресло, маятников* устройство для измерения массы космонавтов и пр. Установки для технологи операций обеспечивают плавку металлов зклотермич. пайку, изготовление они вок, получение композиционных материалов выращивание кристаллов, сварку и резку электронным лучом. Среди др. средств для проведения исследований экспериментов: установки для перемещения в открытом космосе (испытывали» в блоке станции), астрономические приборы, съёмочные камеры, метеорная ловушка, радиационные дозиметры и пр.

Всего на станции последовательно работали три экспедиции (табл. 4). Пос­ле возвращения последней из них на Землю работа со станцией была прекра­щена.

Таблица 4

Экспедиции на станцию «Скайлэб»

* В скобках указана общая длина (в километрах) доставленных на Землю лент с записями приборов комплекта EREP.

В 1978 г. ОС «Скайлэб» была ориентирована на орбите продольной осью по вектору скоро­сти, чтобы уменьшить аэродинамическое торможение и продлить существование стации до начала 1980 г., когда к ней в МТКК «Спейс шаттл» можно было бы доставить разгонный блок для перевода ОС в
более высокую орбиту или для обеспечения контролируемого схода с орбит»,
Однако 18.12.1978 г. НАСА объявило об отказе от планов доставки к «Скайлэб» разгонного блока, поскольку вероятность успе­ха очень мала, а потребные затраты весьма велики.

НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

Рассчитанная на 140 сут полета ОС «Скайлэб» пилотировалась 171 сут 13 ч. Это больше, чем все предыдущие американские пилотируемые полеты вместе взятые (около 147 сут). Предполагалось, что она останется на орбите до 1980 г. Повышение солнечной активности в 1978-79 гг. вызвало расширение земной атмосферы, ОС вошла в плотные слои атмосферы 11 июля 1979 г. и прекратила существование. Несгоревшие обломки упали в Индийский океан и в малонаселённые р-ны Зап. Австралии.

Вклад программы «Скайлэб» в физику Солнца и астрономию трудно переоценить. Вместо запланированных 565 ч наблюдений Солнца проведено 755 ч, анализ и интерпретация огромного объема полученных данных заняли десятилетия.

В спектре кометы Когоутека обнаружили молекулы метилцианида (ацетонитрила) и цианида водорода (сигнатуру молекулы воды), ранее их нашли в скоплениях межзвездной материи. Это свидетельствует, что комета образовалась дальше от Солнечной системы, чем считалось.

В области разведки земных ресурсов большая часть информации ОС уже нашла практическое применение. Астронавты подтвердили открытие доктора Р. Стивенсона из Института океанографии, обнаружившего турбулентные холодные потоки в центре теплового тропического течения. Это изменит взгляды на проблему теплового баланса океана, поможет более точно прогнозировать погоду и объяснит поведение тропических штормов.

Вместо запланированных около 700 ч на медицинские эксперименты было потрачено 822 ч. Биологические параметры второго и третьего экипажей стабилизировались на 7-14 сут полета. Ведущий медицинский специалист NASA доктор Ч. Берри сказал: «Полет человека на Марс в настоящее время вполне реален, космическая медицина в принципе готова к этому мероприятию — организм человека приспосабливается к невесомости». Директор программы «Скайлэб» У. Шнайдер заявил: «Мы показали, что человек не ограничен в своих действиях в космосе. Единственным ограничением являются не наши технические знания и возможности, а наша решимость».