Новые эксперименты в космосе

После выполнения эксперимента, связанного с выходом человека из корабля в космическое пространство, на повестку дня была поставлена проблема встречи и соединения в космосе космических кораблей, т. е. стыковки. Эта задача была блестяще выполнена советскими учеными еще на автоматических спутниках.

30 октября 1967 г. два искусственных спутника Земли «Космос-186» и «Космос-188», впервые за всю историю исследования Вселенной, с помощью специальных двигательных установок и целого комплекса радиотехнической аппаратуры и счетно-решающих устройств сблизились друг с другом, произвели автоматическую стыковку и после этого начали свободный полет в космическом пространстве на высоте 276 километров. В состыкованном состоянии спутники «Космос-186» и «Космос-188» продолжали полет в течение 3 часов 30 минут. По команде с Земли была проведена автоматическая расстыковка искусственных спутников. Через некоторое время спутники возвратились на Землю.

15 апреля 1968 г. в нашей стране на орбите была осуществлена вторая по счету автоматическая стыковка спутников Земли «Космос-212» и «Космос-213», которые в состыкованном состоянии находились в течение 3 часов 50 минут.

Первый выход человека в космос и осуществление на орбите автоматической стыковки космических аппаратов дали новый толчок к решению некоторых вопросов перспективного развития космической биологии, медицины и использования летательных аппаратов многоцелевого назначения.

Полет человека в космос сложен и опасен, несмотря на то, что в этом вопросе уже имеется немалый опыт. Здесь возникает проблема взаимодействия человека и летательного аппарата. Бурное развитие автоматики, автоматических устройств и приборов не означает, что человек не будет летать и управлять полетом корабля, каким бы сложным и длительным он ни был. Любой автомат или прибор не может полностью заменить человека при выполнении каких-либо операций, как на Земле, так и в космосе.

В связи с этим Г.Т.Береговому — будущему пилоту корабля «Союз-3» еще до полета корреспонденты задали вопрос: «В последнее время раздаются голоса инженеров, пытающихся низвести человека до придатка к технике, до помощника все умеющего автомата. Что Вы об этом думаете?»

«Академик Королев отдавал должное автоматике, - сказал Береговой, - но настоятельно требовал, чтобы в условиях космического полета летчик управлял техникой. Стоит учитывать и психологический момент. Человек чувствует себя куда увереннее, когда знает, что успех эксперимента зависит и от него. Мне кажется, что в защиту «прав» человека в космосе говорит полет Павла Беляева и Алексея Леонова на корабле «Восход-2». Как известно, командир корабля на заключительном этапе полета использовал ручное управление для посадки.

Второй пример. Алексей Леонов был испытателем шлюзовой системы для выхода в космос и необычного космического скафандра. В ближайшем будущем человеку потребуется умение работать за пределами корабля, проводить земные работы в космическом пространстве. В свое время об этом писал Константин Эдуардович Циолковский, об этом много говорил Сергей Павлович Королев. Рабочим, специалистам придется участвовать в сборке и ремонте космических станций, поэтому выход из корабля, переход из одного в другой станет обычным делом. Пока надо поэтапно отрабатывать космическую технику, которая поступит в распоряжение космонавтов завтра. Нелегкая, но почетная задача стоит перед испытателями новой космической техники. Теперь — это цель моей жизни».

В этом мы сможем легко убедиться, знакомясь с последующими полетами космических кораблей «Союз». Вместе с Владимиром Комаровым к полету на космических кораблях «Союз» и проведению новых экспериментов готовился Герой Советского Союза Георгий Береговой и другие космонавты. Они прошли целый комплекс специальных испытаний и тренировок. Новая программа полета требовала высокой технической, специальной теоретической, а также разносторонней общефизической подготовки. Космонавты Г.Т.Береговой, В.А.Шаталов, Б.В.Волынов, А.С.Елисеев и Е.В.Хрунов много летали на самолетах в условиях невесомости, проходили тренировки в макете кабины корабля «Союз» на специальном тренажере и в самолете, находились в течение длительного времени в специальной звуконепроницаемой камере, тренировались на центрифуге, совершали парашютные прыжки с самолетов.

Космонавт должен в деталях знать свой корабль, все приборы и оборудование, уметь обращаться с ними в любых условиях, которые могут возникнуть в полете. Для этих целей космонавты начали изучать корабль в цехе завода, в процессе его создания, а потом во время стендовых и предполетных испытаний. Они были активными участниками в обсуждении компоновки и испытаний корабля. На тренировках отрабатывали навыки в управлении системами корабля и выполнении конкретных операций, предусмотренных программой предстоящего полета.

Корабль-тренажер «Союз» или макеты отсеков устанавливали в специальном самолете и поднимали в воздух вместе с летчиками-космонавтами. В многочасовых полетах космонавты А.С.Елисеев и Е.В.Хрунов в состоянии невесомости отрабатывали методику перехода в скафандрах из одного корабля в другой и проводили другие эксперименты, запланированные предстоящей программой полета.

Потом проводились тренировки в барокамерах, глубоком вакууме, т.е. в условиях, близких к условиям космического полета. Здесь устанавливались настоящие системы корабля, и космонавты проверяли системы шлюзования со скафандрами, с индивидуальными средствами жизнеобеспечения, проводили также разнообразные тренировки. Кроме этого, космонавты проходили и разностороннюю медико-биологическую подготовку.

В то время когда космонавты заканчивали подготовку к будущим стартам в космос, в цехах заводов уже стояли готовые к запуску космические корабли «Союз-2» и «Союз-3». Первый из них представлял собой беспилотный автоматический корабль-спутник, второй - корабль-спутник пилотируемый, на котором должен был совершить полет Г.Т.Береговой.

25 октября 1968 г. в 12 часов 00 минут стартовал космический корабль «Союз-2». Корабль вышел на орбиту с параметрами: период обращения 88,5 минуты, максимальное расстояние от Земли 224 километра, минимальное - 186 километров, наклонение орбиты 51,7 градуса.

26 октября 1968 г. в 11 часов 34 минуты с космодрома Байконур стартовал космический корабль «Союз-3» с космонавтом Г. Т. Береговым. Он был выведен на орбиту с максимальной высотой 254,5 километра, минимальной — 205 километров и периодом обращения 88,6 минуты. В это время над Байконуром пролетал корабль «Союз-2».

Г.Т.Береговой сразу же приступил к выполнению полетного задания. После отделения последней ступени ракеты-носителя «Союз-3» оказался в зоне встречи. На первом витке вокруг Земли корабль «Союз-3» произвел маневры по сближению с кораблем «Союз-2». Корабли сблизились на расстояние до 200 метров. Потом, используя систему ручного управления, космонавт подвел корабль «Союз-3» к «Союзу-2» на расстояние нескольких метров. На следующий день маневрирование и сближение кораблей осуществлялось повторно как автоматически, так и вручную.

28 октября 1968 г., в 10 часов 51 минуту корабль «Союз-2» по команде с Земли совершил мягкую посадку, а 30 октября по окончании всей программы корабль «Союз-3» в 10 часов 25 минут с летчиком-космонавтом Береговым совершил посадку в 70 километрах севернее города Караганды. Результаты этого полета подтвердили хорошую маневренность корабля, большую его надежность и высокую эффективность работы как автоматического, так и ручного управления. Г.Т.Береговой выполнил, кроме того, ряд научных исследований и наблюдений, которые представляют для науки несомненный интерес. Продолжительность полета Г. Т. Берегового на корабле «Союз-3» составила 94 часа 51 минуту, дальность полета — 2 680 000 километров. Вес корабля «Союз-3» 6575 килограммов.

Международная авиационная федерация зарегистрировала этот вес как абсолютное мировое рекордное достижение максимальной массы корабля, поднятой на высоту орбитального полета.

За проведение широкого комплекса научно-технических и медико-биологических исследований, имеющих практическое значение для дальнейшего освоения космического пространства, ФАИ наградила летчика-космонавта СССР, дважды Героя Советского Союза Георгия Тимофеевича Берегового Золотой медалью имени Ю.А.Гагарина.

Эту высшую награду космонавт получил на Генеральной конференции ФАИ, очередное заседание которой проходило в Хельсинки в 1969 г.

В начале 1969 г. в нашей стране было запланировано провести более сложный эксперимент в космосе с помощью двух пилотируемых космических кораблей «Союз-4» и «Союз-5». По программе корабли должны состыковаться в космосе, создать первую в мире экспериментальную космическую станцию. Двум космонавтам предстояло в ходе полета перейти из одного корабля в другой.

14 января 1969 г. в 10 часов 39 минут с космодрома Байконур был запущен космический корабль «Союз-4», пилотируемый летчиком-космонавтом В.А Шаталовым. Высота перигея орбиты 173 километра, апогея — 225 километров. После коррекции орбиты на 4-м витке высота перигея составила 207 километров, апогея — 254,8 километра.

Экипаж корабля «Союз-5» в составе командира корабля Б.В.Волынова, бортинженера А.С.Елисеева и инженера-исследователя Е.В.Хрунова стартовал с космодрома Байконур в 14 часов 14 минут 15 января 1969 г.

В момент запуска корабля «Союз-5» в 10 часов над районом Байконура проходил «Союз-4», пилотируемый В.А.Шаталовым. Космонавт Шаталов через иллюминаторы хорошо видел выведение нового корабля. Когда корабль «Союз-5» с экипажем на борту вышел на орбиту с максимальной высотой 253,4 километра и минимальной — 200 километров, начался групповой полет.

Командиры кораблей «Союз-4» и «Союз-5» доложили, что начали выполнение программы совместных экспериментов. Из космоса шла прямая телевизионная передача. Утром 16 января экипажи кораблей получили разрешение на выполнение эксперимента. Сначала корабли провели маневрирование с целью автоматического сближения. Потом включилась бортовая радиолокационная система поиска и наведения, обеспечивающая их автоматическое сближение.

Для этого космический корабль «Союз-4» был обеспечен «активной» системой стыковки, а корабль «Союз-5» — «пассивной». Через некоторое время началось сближение активного корабля с пассивным. Расстояние между кораблями всего 100 метров. Командир «Союза-4» В.А.Шаталов берет на себя управление. Он управляет работой бортовых реактивных двигателей и осуществляет ориентацию корабля для более точного подхода и стыковки с кораблем «Союз-5». В.А.Шаталов докладывает, что до корабля «Союз-5» остается 40, потом — 20 метров. И, наконец, долгожданный момент наступил. В 11 часов 20 минут 16 января 1969 г. стыковка в космосе двух пилотируемых космических кораблей «Союз-4» и «Союз-5» осуществлена.

Таким образом, на орбите Земли начала функционировать первая в мире экспериментальная космическая станция, состоящая из двух кабин космонавтов, двух орбитальных отсеков для научных исследований и отдыха космонавтов и двух приборно-агрегатных отсеков с общим объемом полезного помещения 18 кубических метров. Вес космической станции - 12 924 килограмма.

Следующим важным экспериментом этого полета был выход в открытый космос Евгения Хрунова и Алексея Елисеева и их переход в корабль «Союз-4».

Космонавты Евгений Хрунов и Алексей Елисеев в орбитальном отсеке с помощью Бориса Волынова надели скафандры. После этого Волынов перешел в отсек экипажа, закрыл за собой люк и стравил давление в орбитальном отсеке. Потом был открыт выходной люк. Первым из него вышел Хрунов, а за ним — Елисеев. Космонавты осмотрели станцию и провели научные эксперименты. В это время Владимир Шаталов уже открыл входной люк во втором орбитальном отсеке, он встретил своих друзей и помог им снять скафандры.

Космическая орбитальная станция продолжала полет до 15 часов 55 минут 16 января, и в это время была произведена расстыковка кораблей «Союз-4» и «Союз-5». Корабль «Союз-4» с космонавтами В.А.Шаталовым, Е.В.Хруновым и А.С.Елисеевым приземлился 17 января в 9 часов 53 минуты. Корабль «Союз-5» с космонавтом Б.В.Волыновым — 18 января. Космонавты Евгений Хрунов и Алексей Елисеев находились одновременно вне корабля в открытом космосе 37 минут. В условиях космического вакуума они пробыли около 1 часа.

Международная авиационная федерация высоко оценила подвиг советских летчиков-космонавтов В.А.Шаталова, Б.В.Волынова, Е.В.Хрунова и А.С.Елисеева. За выдающиеся научно-технические достижения и установление абсолютных мировых рекордов в результате полетов космических кораблей «Союз-4» и «Союз-5» они награждены дипломом ФАИ имени летчика-космонавта СССР В. М. Комарова и медалями Де ля Во.

Советские космонавты в этом полете установили абсолютные мировые рекорды наибольшего общего веса кораблей «Союз-4» и «Союз-5» в состыкованном состоянии (общий вес станции 12 924 килограмма), продолжительности полета этих кораблей в состыкованном состоянии — 4 часа 33 минуты 49 секунд и одновременного нахождения двух космонавтов (Е.Хрунов и А.Елисеев) в открытом космосе — 37 минут. Экспериментальные результаты полетов «Союз-4» и «Союз-5» определили новый этап в развитии космических исследований.

Советские летчики-космонавты совершили полет в космическом пространстве на более мощных и совершенных космических кораблях типа «Союз». Мы еще раз убедились, что космическая техника стареет быстрее, чем те, кто ее создает. На смену старым кораблям, которые уже нашли свое место в музеях и павильонах выставок, появляются новые корабли, предназначенные для выполнения более сложных научно-технических задач по планомерному освоению человеком космического пространства.

Осуществление важного научно-технического эксперимента на кораблях «Союз-4» и «Союз-5» - одна из вех на пути дальнейшего освоения космоса. Стыковка кораблей производилась при выполнении очень сложных технических задач: дальнее сближение (до расстояния 100 метров от пассивного корабля); ближнее сближение, в результате которого активный корабль должен занять определенное положение относительно стыковочного устройства и пассивного корабля; и далее - механический захват кораблей, жесткое их стягивание и соединение электрических цепей.

Для выполнения всех операций по стыковке в космосе двух космических объектов большое значение имеет бортовая и наземная радиотехническая и оптическая аппаратура, а также счетно-решающие устройства и другая техника системы управления. Так, например, продольная составляющая скорости должна находиться в пределах от 0,08 до 0,5 метра в секунду, поперечная составляющая скорости - 0,3 метра в секунду, угол рассогласования осей аппаратов должен составлять не более 10°, а боковое линейное смещение не должно превышать 0,5 метра.

Проведение первой в мире стыковки двух космических кораблей, создание первой в мире экспериментальной космической станции и осуществление одновременного перехода двух космонавтов из одного корабля в другой имеют огромное научное значение для выполнения всевозможных операций в космосе. Прежде всего по сборке и обслуживанию крупных орбитальных и межпланетных автоматических станций, заправке топливом, доставке продуктов питания, ремонту кораблей, по спасению и смене членов экипажей летательных аппаратов, оказанию технической и медицинской помощи и т.д.

Новые достижения в космосе стали возможны благодаря самоотверженному труду советских ученых и инженеров, умелой и тонкой работе наших производственников, благодаря отеческой заботе Коммунистической партии и Советского правительства. И эти успехи - залог того, что наши космонавты сумеют совершить новые подвиги в завоевании Вселенной в интересах всего человечества.