Орбитальные станции 5 страница

Уже на второй день экипаж пытался включать систему водоснабжения. Разогреть ее не представлялось возможным за короткое время. Запас воды на корабле был на восемь суток, то есть должен был закончиться 14 июня. И даже если использовать, предварительно отогрев в корабле, две имевшихся на станции небольших переносных емкости с замерзшей водой, ограничить норму потребления воды для экипажа, использовать воду из неприкосновенного аварийного запаса корабля, то ее должно было хватить только до 21–24 июня.

Решили срочно подготовить к запуску грузовой автоматический корабль, главной задачей которого стала доставка воды на станцию. Надо было в кратчайшие сроки испытать, заправить и подготовить к запуску корабль и ракету-носитель. Все это было сделано, и на рассвете 23 июня «Прогресс-24» пристыковался к станции.

Но процесс разогрева начался раньше. После заряда первой батареи в том же порядке зарядили и остальные. В процессе работы с ними выяснили причины выхода из строя СЭП: в одной из батарей оказался неисправным датчик, указывающий на полный заряд батареи. По сигналу этого датчика солнечные батареи отключаются от заряда буферных химических батарей. В создавшейся ситуации датчик выдавал команду на отключение от схемы заряда батарей. По командам программно-временного устройства один раз за виток подавалась команда на подключение солнечных батарей, но тот же неисправный датчик их отключал. Химические батареи, оставшись один на один с потребителями, постепенно разрядились. Вся аппаратура станции перестала работать: не было напряжения в сети.

Аппаратура не работала, и тепло не выделялось. Станция стала замерзать. Этого бы не произошло, если бы на станции находился экипаж или если бы не прекратилась связь с Землей — неисправный датчик можно было бы отключить.

В процессе восстановления работоспособности станции, после заряда буферных батарей, космонавты исправили электрическую схему, заработали системы энергопитания, ориентации солнечных батарей, терморегулирования и телеметрии. Экипаж установил исправную аппаратуру командной радиолинии, появился свет, тепло, и 16 июня пошла вода — начал таять лед в системе водоснабжения. Кризис миновал.

При разогреве требовалась определенная осторожность: дело в том, что в процессе охлаждения станции влага атмосферы должна была осесть и затем замерзнуть на стенках. Поэтому контур подогрева корпуса системы терморегулирования нельзя было включать сразу — влага испаряясь со стенок, могла оседать на холодных приборах, электрических разъемах, что привело бы к нарушениям в их работе. Поэтому сначала прогрели атмосферу, приборы и только потом включили контур подогрева корпуса.

Уже 13 июня был проведен тест на готовность системы ориентации, аппаратуры сближения и двигательной установки. Если бы они не работали, то нельзя было бы заправить транспортный корабль. Поскольку он был старого образца, то мог подойти к станции только при работе в автоматическом режиме совместно с автоматикой станции. В этом случае экипажу пришлось бы возвращаться, прервав экспедицию. Тест прошел нормально — были отданы команды на заправку и старт корабля «Прогресс».

Конечно, аппаратура станции подверглась тяжелому испытанию. Поэтому после восстановления СЭП пришлось провести испытания и всех остальных систем. Все эти работы были выполнены.

Работа на станции вошла в нормальную колею. Но полного доверия к станции, прошедшей этап клинической смерти, уже не было. И действительно, стали появляться отказы в отдельных приборах. Летом 1986 года станция «Салют-7» была переведена в режим консервации, так как уже начала работать новая станция — «Мир».

Однако в деле получения сколько-нибудь заметных положительных результатов на станциях «Салют» мы практически не продвинулись вперед. Фактически продолжали работать сами на себя. Установленные на станциях телескопы (инфракрасный, радио, рентгеновский), оборудование для экспериментов по получению сверхчистых материалов либо совсем не работали, либо оказались неэффективными.

Почему?

Может быть, мы слишком поздно заказывали оборудование для исследований и экспериментов и разработчики не успевали создавать качественную и надежную аппаратуру? Или главной причиной было отсутствие надежной инженерной базы разработки и создания аппаратуры и оборудования для исследовательских целей?

А что если попытаться обойти эти проблемы? Создать такую станцию, чтобы стало возможным в процессе полета кардинально менять инструменты и саму программу исследований? Одним словом, раскинуть сеть пошире. Такова и была основная идея станции «Мир». По замыслу ее базовый блок должен был походить на последние станции «Салют», но иметь шесть стыковочных узлов, два из которых должны были устанавливаться, как обычно, вдоль продольной оси, а четыре — на переходном отсеке, перпендикулярно продольной оси. Такая конфигурация позволяла присоединять к станции не только пилотируемые и грузовые корабли (вдоль продольной оси), но и до четырех модулей для проведения исследовательских и экспериментальных работ. Первоначальным проектом предусматривалось, что эти модули будут разрабатываться и изготовляться нашим предприятием на базе грузовых кораблей «Прогресс».

Стоимость таких модулей могла быть около 10–20 миллионов рублей (тогда один рубль на нашем внутреннем рынке примерно соответствовал одному доллару на американском), вместо 200–400 миллионов за станции типа «Салют». Так что сама станция могла стоить 250–450 миллионов долларов. Был выпущен проект. Началась разработка чертежей и другой технической документации. Но скоро дело застопорилось. Так и осталось не ясно, откуда исходила инициатива. От работников КБ «Салют» или прямо от нашего министра Афанасьева.

Новое предложение состояло в том, чтобы модули для исследовательской и экспериментальной аппаратуры станции «Мир» делать не на базе «Прогресса» (с массой каждого около 7 тонн), а на базе ТКС (транспортных кораблей снабжения), разработанных ранее для станции «Алмаз», целая серия которых якобы уже была изготовлена, и министерство не знало, куда их списать, так как работы по «Алмазу» были прекращены. Масса каждого из этих модулей около 20 тонн (в три раза больше!) и стоимость после доработки конструкции порядка ста миллионов рублей (практически — существенно больше).

Сражение кончилось не в нашу пользу. Сторонником этого варианта оказались не только КБ «Салют», но и завод имени Хруничева, и его тогдашний директор — ставленник министра Афанасьева, и конструкторские отделы нашего КБ, и наш завод, от которых то же министерство и руководство КБ требовали, чтобы они сосредоточились на совершенно бессмысленной работе над «Бураном», являвшимся подражанием «Шаттлу». И наконец наш тогдашний Генеральный. Начальство использовало вроде бы логичные доводы: ТКС уже почти готовы, их навалом (но это оказалось обманом, хотя министр мог об этом и не знать), общую массу исследовательской аппаратуры можно увеличить до 40 тонн, вместо 7–9 тонн по нашему варианту. Они выиграли сражение, и это, конечно, снижало шансы на успех нашей новой разработки. Общая стоимость самой станции с модулями выросла в два-три раза — до 600–800 миллионов долларов, а возможность замены неэффективных, не оправдавших себя модулей другими практически исчезла.

Базовый модуль новой станции «Мир» был запущен на орбиту в феврале 1986 года (опять же к съезду КПСС!). Первый модуль «Квант» был пристыкован к базовому блоку станции только в 1987 году. Вообще-то этот модуль предназначался для станции «Салют-7» и поэтому был сделан с двумя стыковочными узлами, с тем чтобы его можно было состыковать со стороны агрегатного отсека базового блока и чтобы после стыковки сохранялась возможность причаливания к нему грузового или пилотируемого корабля. Это должно было обеспечить возможность прихода на комплекс, состоящий из базового блока и модуля «Квант», двух кораблей. Но поскольку к 1986 году уже появились сомнения в работоспособности «Салюта-7», решили переадресовать модуль «Квант» на станцию «Мир».

Комплектация «Мира» модулями растянулась на много лет. 1989 год — «Квант-2», 1990 год — модуль «Кристалл», 1995 год — модуль «Спектр», 1996 год — модуль «Природа». Увеличение возможностей для установки экспериментального оборудования и исследовательской аппаратуры не привело к успеху. И исследовательская, и экспериментальная аппаратура, и оборудование, как правило, были ненадежными и неэффективными. Время работы конкретного прибора, телескопа, экспериментальной аппаратуры, соотнесенное со временем полета, оказалось ничтожным. И функции членов экипажа на исследовательской станции сводились к функциям техников-диспетчеров или ремонтников. Станция была сделана неправильно. Продолжая раскидывать сети пошире, мы не добились успеха в продвижении вперед. Можно сказать, опять потерпели неудачу в решении проблемы эффективного и оправданного участия человека в работах непосредственно на орбите.

В двухтысячном году разгорелось много споров о допустимости спуска и целесообразности прекращения работ на станции «Мир». По моему, спуск «Мира», конечно, не повод для радости, но и не повод для стенаний.

Что касается того, допустим ли сам спуск на землю такой громадной конструкции, не представляет ли он опасности для жителей района падения несгоревших остатков станции, то ответ на этот вопрос достаточно прост. Во-первых, уже имеется опыт спуска больших конструкций с орбиты на поверхность Земли:

— регулярно спускались на поверхность Тихого океана водородно-кислородные баки системы «Спейс-Шаттл»;

— спускались с орбиты без каких либо вредных последствий все станции «Салют»;

— если для спуска «Мира» выбрать район в Тихом океане и предупредить заранее плавающие там суда, то практически никакой опасности там не возникнет.

Это и подтвердилось при спуске «Мира».

Решение о прекращении работ на этой станции было правильным. Мы получили от станции «Мир» все, что можно было получить. Некоторые журналисты и так называемые политические деятели утверждали, что на станции «Мир» ведутся некие работы, имеющие значение для Министерства обороны, которые недопустимо прекращать. Мне о таких работах неизвестно. А если военные там и ставили какие-то эксперименты, то почему же они молчали? Думаю, что за этими выступлениями стояли чисто корыстные интересы некоторых руководителей «прихватизировавших» основные предприятия, изготавливавшие корабли «Союз» и «Прогресс».

Задавался вопрос, а не потерпел ли ущерба престиж нашей страны как космической державы? Шумели много. Как только кто-то начинает говорить о престиже страны, сразу приходит в голову мысль: опять нас пытаются обмануть!

Престиж страны высок тогда, когда ее граждане свободны, защищены от воров и бандитов, когда они могут найти работу и обеспечить жизнь своей семьи и свою на приемлемом уровне. Бутафория престижа великой космической державы, в которую давно никто не верит, нам не нужна, тем более, когда эта бутафория оплачивается за счет нищих и голодных.

Другое дело, если бы руководители работ по станции «Мир» своевременно (где-то в середине 1990-х) заинтересовали США, Европу, Японию, Канаду, Китай (всех вместе или только некоторых) эксплуатировать за умеренную арендную плату нашу станцию, работать на ней и набирать свой собственный опыт работ на орбитальных станциях. Они смогли бы это сделать, если бы внятно потенциальным арендаторам объяснили, что они получат тот же опыт, который получат при работах по станции МКС, но при этом сэкономят многие десятки миллиардов долларов (а может быть, и значительно больше), так как им в этом варианте пришлось бы платить нам только за полеты одного или максимум двух наших космонавтов и нескольких кораблей «Союз» и «Прогресс» в год. Но они этого не сделали и тем самым отняли работу у сотрудников собственных предприятий. И потеряли от спуска станции «Мир» США и их союзники по МКС, в том числе и наша страна, поскольку мы тоже участвуем в этих работах. Тут возникает вопрос: а ратифицированы ли официально нашей страной кем-то подписанные соглашения по участию в работах по МКС? А если не ратифицированы, то это обстоятельство можно было бы использовать, чтобы сократить ненужные расходы.

Что же касается самой МКС и возможности с ее помощью заметного продвижения в области оправданного участия людей в работах на орбите, то складывается впечатление, что такой задачи разработчики МКС перед собой и не ставили. Опять восстановление престижа США в области орбитальных станций? Получение опыта? В чем же дело? Почему мы потерпели неудачу в работах по станции «Мир»?

Тут имеют решающее значение три вещи. Во-первых, надо как можно четче уяснить, что же мы хотим сделать на данной орбитальной станции. Во-вторых, определить главную функцию человека, которую он будет осуществлять на орбите и которая оправдывала бы его пребывание на станции. И в-третьих, оснастить станцию наиболее эффективными инструментами для исследований и экспериментов.

Начнем с последнего тезиса. Когда мы работали над очередным проектом, то попытались напрямую договориться с представителями Института Макса Планка в Германии об установке на нашей станции рентгеновского телескопа с зеркалом косого падения с диаметром объектива около 600 миллиметров, разработка которого в то время у них уже далеко продвинулась. Ничего не вышло: нам нанесли удар в спину разработчики рентгеновского телескопа из нашего Института космических исследований. Их представители встретились, кажется, на какой-то конференции в Австрии с разработчиком из Института Макса Планка и упросили его отказаться от переговоров с нами: «Если вы согласитесь поставить ваш телескоп на станцию, телескоп ИКИ не будет поставлен. Имейте совесть!» Дело кончилось как обычно: рентгеновский телескоп ИКИ в полете не работал, а рентгеновский телескоп с зеркалом косого падения (с увеличенным диаметром, кстати, разработанный в том же институте) был выведен на орбиту только в 1999 году на «Шаттле».

Никаких компромиссов в деле оснащения станции наиболее эффективными инструментами быть не должно! Но предположим, нам удалось бы оснастить станцию хорошими, эффективными инструментами. Добились бы мы успеха? Пожалуй, все равно нет. Дело в упоминавшемся уже временном коэффициенте полезного действия работы аппаратуры и человека. А что может делать на станции человек?

Приступая к разработке космических кораблей, мы исходили из того, что, создавая их, пролагаем путь человечеству в новый мир необъятных размеров, который ему еще только предстоит осваивать, который предоставит людям новые возможности. Какие возможности появятся для работы человека в этом новом мире, тогда было не ясно. Но они должны были быть. В какой-то степени это подтвердилось в дальнейшем.

Правда, возникал вопрос: а сможет ли человек воспользоваться этими возможностями, находясь и работая непосредственно в космическом пространстве? Сможет ли он жить и работать в условиях невесомости, в условиях орбитального или межпланетных полетов?

В условиях космического полета радиация является вполне реальной опасностью, если корабль находится на высоте более 400 километров, за радиационными поясами. Источник опасности — высокая концентрация протонов и электронов в радиационных поясах на высотах от 400 до примерно 20 000 километров, вспышки на Солнце, при которых в сторону Земли летят облака электронов, и частицы высоких энергий в галактическом космическом излучении — эта опасность может возникнуть только при осуществлении межпланетных полетов. Если проходить радиационные пояса с космическими скоростями, как это было у американцев во время полетов к Луне, то за счет краткости пребывания корабля в радиационных поясах опасности нет.

Конечно, крайне нежелателен пробой стенки микрометеорами, но серьезной опасности он не представляет. Заметной опасностью является встреча с частицей, способной пробить стенку корабля. При этом диаметр отверстия будет примерно равен толщине стенки и, несмотря на большую скорость истечения воздуха из внутреннего объема станции, давление в ней начнет падать очень медленно, и можно спокойно принять меры по спасению. Другое дело — встреча с каким-нибудь крупным предметом, оставшимся на орбите от ракет или аппаратов. Вероятность столкновения с такими предметами сейчас пока очень небольшая и не выходит за пределы допустимого профессионального риска. Но необходимо все-таки заключить международное соглашение, запрещающее оставлять на земных орбитах на длительное время элементы конструкции ракет и аппаратов, которые, постепенно накапливаясь, могут стать вполне реальной опасностью для полетов.

Проблема снижения содержания кальция в костной ткани и, соответственно, уменьшение ее плотности во время пребывания в невесомости, ослабление мощности сердечной мышцы из-за заметного снижения нагрузки на нее в условиях невесомости, вредные газовые примеси в атмосфере орбитальных станций, высокое нервное напряжение в течение длительного времени — вполне реальные опасности пребывания человека в космических полетах. Они прогнозировались и подтверждались. Для этого всегда принимались профилактические меры: регулярные физические нагрузки на бегущей дорожке, велоэргометре, газовые фильтры, дни отдыха и разгрузки и тому подобное. Похоже, что существует и другая опасность, связанная с выполнением длительных полетов. Она проявляется в явном нежелании уже летавших космонавтов участвовать в полетах большой длительности (полгода, год и более). Почему? Пока мы этого не поняли, но надо постараться понять и принять меры.

Ну и конечно, всегда в полете существует вполне реальная опасность аварии на участке выведения на орбиту, при сближении и стыковке со станцией, во время работы на орбите и при возвращении на Землю.

Такие опасности, как вакуум, радиация и метеоры были более или менее осознаваемы, мы понимали, что эти препятствия преодолеть можно инженерными методами. Но сможет ли человеческий организм адаптироваться к условиям невесомости? Априорная убежденность в том, что человек может жить и работать при отсутствии силы тяжести, плавая внутри объемов кораблей и станций, была. Она принималась как религиозные представления. Но на самом деле эта убежденность базировалась только на одном, совершенно не убедительном доводе: если человек не сможет жить в условиях невесомости, то зачем нам за это дело браться? Что такое соображение не является доказательством, было очевидно, и потому с самого начала нужно было разобраться в возможности человека жить и работать в невесомости, попытаться определить, нет ли здесь каких-нибудь подводных камней, нет ли каких-то ограничений, касающихся, например, длительности полета, возраста, состояния здоровья. И мы постепенно наращивали длительность полета, не провозглашая эту задачу одной из важнейших целей. Длительность непрерывного полета на кораблях и орбитальных станциях была постепенно доведена до четырехсот с лишним дней, хотя мы и натолкнулись на дружное и упорное сопротивление. И пока эти эксперименты с длительными полетами, которые по существу были опасными (ведь у нас не было никакой информации по проблеме «организм — невесомость»), проходили благополучно. И фактически, отправляя космонавтов в каждый длительный полет, особенно увеличивая в очередной раз длительность полета, мы рисковали жизнью или здоровьем космонавтов, доверивших нам себя (не говоря уже о риске, связанном с возможными авариями).

Это понимали все участники работ: и врачи, и инженеры, участвовавшие в управлении полетом, и космонавты, и начальство. Во всяком случае, думаю, что понимали, хотя об этом впрямую не говорилось. Можно понять начальство: «Вы толкаете нас на риск, а отвечать-то придется нам!» Можно понять руководителей полета: они несли ответственность за благополучный исход. Можно понять врачей и инженеров: они тоже несли ответственность за благополучное окончание каждого полета. И космонавтов тоже можно понять — ведь речь шла об их жизни, об их здоровье. И все-таки удивляло дружное, иногда просто ожесточенное сопротивление.

Один из наших известных космонавтов говорил мне, что увеличивать время полета свыше пяти суток нельзя: «Это просто невозможно вынести! Речь идет о выживании!» Он летал именно на такой срок. А ведь пять суток — это как раз период адаптации к условиям невесомости, который большинство переносит достаточно болезненно. Но как выяснилось впоследствии, организм человека за несколько суток привыкает к ощущению постоянного падения и укачивания при любых движениях и перемещениях. Знаменитый летчик-испытатель и первый лунный человек Армстронг рассказывал, что и он испытывал эти неприятные ощущения. В начале полета при активной деятельности и перемещениях он начинал чувствовать себя плохо. Тогда он усаживался в кресло, смотрел в иллюминатор, и все постепенно приходило в норму. Это вполне объяснимо. Вестибулярный аппарат выдавал в мозг, в компьютер человека, сигнал тревоги: падение, качка. А глаза, тело (когда он усаживался в кресло) тоже посылали сигнал: все на месте, никакого падения, никакой качки. И человеческий компьютер привыкал не принимать во внимание этот сигнал, отключать его от сознания. Время привыкания и есть период адаптации к условиям невесомости. И ничего тревожного в плохом самочувствии в этот период нет. Это поняли и космонавты. Но по-прежнему активно возражали.

Почему — непонятно. Ведь они добровольно выбрали не просто опасную работу, они пошли на то, чтобы стать первопроходцами.

Насколько я помню, только один Глушко активно поддерживал необходимость постепенного увеличения времени полета. Ведь речь шла не об установлении рекордов, но о более важном: об исследовании границ возможного по продолжительности полета, по возрасту, по состоянию здоровья. Последнее упомянуто совсем неслучайно. По моему мнению, любой (не больной) человек может лететь на орбиту и работать там. И это утверждение надо либо подтвердить, либо опровергнуть! Направление работ по выявлению ограничений (по возрасту, по состоянию здоровья, по длительности полета) необходимо продолжить. Полет семидесятисемилетнего Джона Гленна имел тот же смысл. А как иначе исследовать вопрос о допустимых границах? Другого способа нет. На животных эти эксперименты не проведешь. Легко просматриваются и технические, и биологические трудности, связанные с необходимостью свободы перемещения животных, с их питанием, с уборкой твердых и жидких отходов, с интерпретацией результатов. Уже не говоря о жестокости по отношению к самим животным.

Я пытался понять, почему космонавты активно сопротивлялись увеличению продолжительности полетов.

Может быть, это сопротивление связано с постоянным, непрерывным ощущением опасности, подстерегающей человека за тонкой (всего около полутора миллиметров толщиной) стенкой станции? И опасность вполне реальная, а не воображаемая: вакуум (опасность разгерметизации всегда есть), возможный пробой стенки метеорами или проплывающими иногда за иллюминаторами (правда, очень и очень редко) осколками ракет и аппаратов, выпадение влаги на стенках, на приборах и связанная с этим опасность коротких замыканий в электрических схемах, помех и коррозии материала герметичной стенки (бывало!), опасность пожара. Но едва ли причина в этом. Конечно, реальная опасность может создавать напряженность, но организм человека при стабильной обстановке на подсознательном уровне может отключать ощущение этой напряженности.

Возможно, такое сопротивление связано просто с усталостью от интенсивной работы, с ощущением постоянного запаздывания, отставания от заданной программы работы? Или от необходимости каждые полтора часа выходить на связь с Землей, отвечать на глазах у тысяч людей на вопросы, обнаруживая при этом подчас и просто непонимание, и неподготовленность, и неспособность замечать необычные явления, а порой неспособность передать свои впечатления и ощущения в полете? Но, как правило, космонавты отрицали эту причину. Едва ли позиция их случайна. Так или иначе, с этим надо разбираться, понять и помочь. Проблема остается, но она может быть решена, ведь уже сейчас мы знаем, что люди могут работать непрерывно в условиях полета в течение года, а может быть, и существенно дольше.

Важнее ответить на вопрос: чем должен быть занят человек на станции, что оправдывало бы затраты на создание пилотируемых кораблей и орбитальных станций? Пока что он занят достаточно примитивной работой: уборка, дезинфекция, перенос грузов из грузовика в станцию, замена неисправного прибора, простой ремонт, включение, выключение приборов, доклад на Землю об обстановке. За все прошедшие годы не удалось найти сферу применения интеллекта человека, соответствующую его возможностям и затратам. Пока очевидна только одна — функция обслуживания.

Но и она немаловажна. Телескоп Хаббл стоил американцам порядка двух-трех миллиардов долларов. После его выведения на орбиту обнаружилось, что из-за ошибки в изготовлении или в сборке его оптической системе требуется ремонт. Пришлось ждать, насколько помнится, более двух лет до прилета на «Шаттле» ремонтной бригады. Один только этот полет обошелся в четыреста миллионов долларов. Такая же ситуация наблюдается и сейчас: нужно заменить камеру с приемником инфракрасного излучения, силовые гироскопы, но приходится ждать прилета «Шаттла» с бригадой обслуживания. Наземные большие телескопы обслуживаются чуть ли не ежедневно. Если бы на станции было достаточно мощное и дорогое инструментальное оборудование (например, целая батарея телескопов для астрофизических и геофизических наблюдений и исследований, сложные экспериментальные установки и т. д.), это могло бы оправдать расходы на обеспечение работы человека на орбитальной станции. Конечно, это не означает, что нужно искусственно создавать рабочие места на борту. Наоборот, при помощи бортовых компьютеров необходимо всячески освободить экипаж от рутинной и неэффективной работы по ежедневному многократному контролю работы оборудования и обстановки на станции: пусть человек занимается по возможности и творческой работой, а рутинную — по контролю и диагностике — следует передать бортовым компьютерам.

Низкий временной КПД исследовательской и экспериментальной аппаратуры станции «Мир», определяемый тем, что одновременное проведение различных работ оказывается невозможным, и трудности, связанные с созданием и функционированием таких больших сооружений, как станции «Мир» или МКС, заставляют искать более эффективные идеи проектирования новых станций.

К трудностям создания и работы больших станций можно отнести громадные размеры ферменных конструкций, на которых размещены жилые и производственные помещения, заправочные станции, телескопы, солнечные батареи и транспортные корабли, что приводит к громадным моментам инерции и к трудностям ориентации таких сооружений. Слишком большая запрограммированность таких станций ограничивает возможности их развития и совершенствования производственной и исследовательской программ.

Включение производственных помещений в единую конструкцию приведет к возрастанию уровня микрогравитации в этих помещениях, что может оказаться важным в случае использования орбитальных станций, например, для производства сверхчистых материалов и, скорее всего, скажется на качестве получаемой продукции, и потребует ограничений на процессы ориентации и управления движением и на деятельность экипажа станции (вероятно, это может привести к запрету бега на дорожках, необходимому для здоровья космонавтов). Для работы телескопов высокого класса требуется сверхточная ориентация, что, скорее всего, окажется невозможным в общей конструкции, даже если будет предусматриваться свобода угловых перемещений телескопов относительно конструкции станции.

Включение в состав такой единой конструкции заправочной станции (например, для заправки топливом орбитальных и межпланетных аппаратов и кораблей), размещение заправочных емкостей, содержащих, как правило, самовоспламеняющиеся компоненты, сложные пневмо- и гидравлические схемы приема топлива от кораблей-заправщиков и заправки абонентов в общей конструкции станции представляются небезопасным и нежелательным. С другой стороны, все это естественно разместить рядом, чтобы можно было производить настройку, ремонт, испытания и обслуживание всех этих телескопов, технологических лабораторий, заводов, заправочных станций.

Трудности и противоречия можно устранить за счет использования схемы «станции-облака».

Представим себе станцию, состоящую из нескольких автономных частей, например, базового жилого блока, астрофизической обсерватории, производственно-лабораторного модуля и заправочного модуля. Все части летают по одной орбите, не слишком удаляясь друг от друга, так чтобы расстояние от базового блока до каждого из них всегда находилось в выбранных пределах, например, составляло 10–50 километров. Для этого на каждой части нужно иметь систему измерения дальности и радиальной скорости относительно базового блока и двигательную установку с двигателями координатных перемещений.

Идея совместного полета отдельных модулей достаточно простая. Скорость удаления или приближения уменьшается до минимума, определяющегося чувствительностью измерителей относительной скорости. Пусть это будет 1,5 сантиметра в секунду. Тогда расстояние от 10 до 50 километров (с учетом особенностей движения спутника на орбите) будет увеличиваться примерно за десять суток.

Когда это расстояние увеличится до 50 километров, на втором модуле выдается импульс, изменяющий знак относительной скорости, и модуль начинает сближаться с первым, доходит до своих 10 километров еще через десять суток и т. д. Если относительную скорость измерять с точностью порядка сантиметра в секунду (что вполне возможно в современной радиолокационной технике при работе по активному приемнику-ответчику), то расход топлива на поддержание модулей станции в заданном относительном положении оказывается существенно меньшим, чем топливо, которое мы в любом случае обязаны тратить на компенсацию торможения станции атмосферой. Таким образом, телескоп, например, можно держать на расстоянии 10–50 километров сзади базового блока, производственный модуль на расстоянии 10–50 километров впереди, а заправочный модуль впереди, на расстоянии, например, 60–100 километров.

⇐ Предыдущая 7 8 9 10 111213 14 15 16 Следующая ⇒