| 12/13 1996 | НОВОСТИ КОСМОНАВТИКИ |
 | Журнал Компании “Видеокосмос” |
| Том 6 №12-13/127-128 | 3-30 июня 1996 г. |
| 12/13 1996 | НОВОСТИ КОСМОНАВТИКИ |
| Журнал Компании “Видеокосмос” |
| Том 6 №12-13/127-128 | 3-30 июня 1996 г. |
Журнал издается с августа 1991 года Зарегистрирован в МПИ РФ №0110293 © Перепечатка материалов только с разрешения редакции. Ссылка на “НК” при перепечатке или использовании материалов собственных корреспондентов обязательна. |
| Адрес редакции: Москва, ул. Павла Корчагина, д. 22, корп. 2, комн. 507 Тел/факс: (095) 282-63-66 E-mail: cosmos@space.accessnet.ru Адрес для писем и денежных переводов: 127427, Россия, Москва, “Новости космонавтики”, До востребования, Маринину И.А. |
| Рукописи не рецензируются и не возвращаются. Ответственность за достоверность опубликованных сведений несут авторы материалов. Точка зрения редакции не всегда совпадает мнением авторов. |
| Банковские реквизиты ИНН-7717042818, “Информвидео”, р/счет 345619 в Межотраслевом коммерческом банке “Мир”, МФО 994194, уч.S1 Для иногородних — ИНН-7717042818, “Информвидео”, р/счет 345619 в МКБ “Мир”, корр.счет 835161600 уч.ЕЕ в ЦОУ при ЦБ РФ, МФО 44531835. |
 Учрежден и издается АОЗТ “Компания ВИДЕОКОСМОС”при участии: ГКНПЦ им. М.В.Хруничева. Мемориального музея космонавтики и Ассоциации Музеев Космонавтики. | ||
 Генеральный спонсор — ГКНПЦ им. М.В.Хруничева | ||
РЕДАКЦИОННЫЙ СОВЕТ:
| ||
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ:
| ||
| Номер сдан в печать: 09.08.96 |
 |
| Том 6 №12-13/127-128 3-30 июня 1996 г. | НОВОСТИ КОСМОНАВТИКИ |
Пятый выход ЭО-21
Шестой выход экипажа ЭО-21
Письмо Шенон Люсид домой
Подготовка к полету
Программа полета
Хроника полета
За мужество и героизм, проявленные во время испытания и отработки аварийных спасательных систем космических и летательных аппаратов присвоить звание Герой Российской Федерации
СЕВЕРИНУ Владимиру Гайевичу | — космонавту-испытателю Акционерного общества “НПО Звезда”, Московская область. |
| 21 июня 1996г №971 | Б.Ельцин г.Москва |
Во исполнение Указа Президента Российской Федерации от 12 апреля 1996 г. №531 “О создании государственного научно-производственного ракетно-космического центра “ЦСКБ-Прогресс” Правительство Российской Федерации постановляет:
1. Министерству обороны Российской Федерации и Российскому космическому агент ству при реализации программ развития космических средств рассмотреть вопрос о сосредоточении в государственном научно-производственном ракетно-космическом центре “ЦСКБ-Прогресс” научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по созданию космических систем наблюдения Земли.
2. Министерству экономики Российской Федерации предусматривать начиная с 1997 года выделение государственному научно-производственному ракетно-космическому центру “ЦСКБ-Прогресс” централизованных капитальных вложений.
3. Министерству финансов Российской Федерации совместно с российским космическим агентством и Министерством обороны Российской Федерации рассмотреть в 1996 году вопрос о погашении задолженности Центрального специализированного конструкторского бюро и самарского завода “Прогресс”, связанной с осуществлением основных видов их деятельности.
| 24 июня 1996 г. №727 | В.Черномырдин г.Москва |
1. Принять предложение РКА, согласованное с заинтересованными федеральными органами исполнительной власти, о проведении опытным конструкторским бюро “Факел” работ с американскими и западноевропейскими компаниями в области электрореактивных двигателей и реактивных систем на их основе для использования на космических аппаратах.
2. РКА решить в установленном порядке вопросы лицензирования работ, предусмотренных настоящим распоряжением, а также совместно с Минобороны России принять участие в подготовке и заключении контрактов опытного конструкторского бюро “Факел” с иностранными заказчиками на проведение работ по:
— поставке за рубеж стационарных плазменных двигателей мощностью до 30 кВт и источников плазмы на их основе;
— разработке совместно с иностранными компаниями электрореактивных двигателей и реактивных систем на их основе.
При проведении работ не передавать иностранным партнерам технологии и лицензии на производство двигателей и двигательных систем.
3. РКА и Минобороны России осуществлять контроль и сопровождение работ, предусмотренных настоящим распоряжением.
| 24 июня 1996 г. №982-р | В.Черномырдин г.Москва |
 | Продолжается полет экипажа 21-й основной экспедиции в составе командира экипажа Юрия Онуфриенко, бортинженера Юрия Усачева и космонавта-исследователя Шеннон Люсид на борту орбитального комплекса “Союз ТМ-23” — “Мир” — “Квант” — “Квант-2” — “Кристалл” — “Спектр” — СО — “Природа” — “Прогресс М-31” |  |
4 июня. Экипаж 21-й основной экспедиции продолжает работу на борту орбитального комплекса “Мир”. Космонавты Юрий Онуфриенко и Юрий Усачев сегодня занимаются подготовкой к намеченному на четверг, 6 июня, выходу в открытый космос.
В соответствии с программой научных исследований, в воскресенье и понедельник выполнены несколько серий астрофизических, геофизических и медико-биологических экспериментов. Проведены измерения спектров космического излучения в различных диапазонах длин волн, регистрация солнечных вспышек, съемки земной поверхности.
Нынче космонавты проверяют функционирование систем скафандров, готовят необходимые для работы на внешней поверхности комплекса оборудование и инструменты. Шеннон Люсид в ходе дня предстоит выполнить очередной цикл экспериментов по совместной российско-американской программе “Мир-НАСА”.
По результатам проведенного накануне медицинского обследования, все трое космонавтов здоровы, чувствуют себя хорошо.
6 июня. О.Шинькович. НК. Сегодня на 107 сутки полета (для Шеннон Люсид это 77-й день) состоялся очередной, пятый, выход в открытый космос экипажа 21-й основной экспедиции.
Целью выхода была установка и замена научной аппаратуры на внешней поверхности комплекса.
Четыре рабочих зоны расположены на модулях “Спектр” и “Квант-2”.
В зоне №1 на “Спектре” космонавты должны заменить кассеты в детекторе межзвездного газа “Комза”. Аппаратура находится по III-й плоскости ПГО-3 модуля.
Зона №2 расположена на “Кванте-2” по II-й плоскости ШСО-ПНО. Здесь Юрий Онуфриенко и Юрий Усачев должны установить американский детектор пыли и мусора, выделяемых станцией PIE (Particle Impact Experiment). Аппаратура доставлена на модуле “Природа”.
Зона №3 — стык конуса и цилиндра ШСО “Кванта-2” по II-й плоскости. Здесь предусмотрена установка съемной кассеты-контейнера СКК-11 на магнитном механизме зачековки. Аппаратура СКК-11 предназначена для определения влияния факторов космического пространства и околообъектной среды на материалы и покрытия.
Под занавес командир должен забраться в ШСО и достать оттуда американскую аппаратуру по исследованию химического, изотопного, минералогического состава космических частиц MSRE(Mir Sample Return Experiment) MSRE доставлен также на “Природе”. Установить ее предполагается в зоне №4 в районе стыка ШСО-ПНО между III-й и IV-й плоскостью модуля “Квант-2”.
Аппаратура MSRE и PIE, устанавливаемая на место демонтированного “Трека”, останется на поверхности станции в течение полугода и будет возвращена в станцию экипажем ЭО-23 и на Землю с экспедицией посещения STS-84.
Последовательность работ совпадает с нумерацией зон
Еще одной попутной задачей является реклама “Pepsi”, но об этом позже.
Итак, с 17:30 до 18:20 ДМВ мужская часть обитателей комплекса “Мир” начала одевать снаряжение, закрыв при этом люк между шлюзовым и приборно-научным отсеками “Кванта-2”. До 19:50 Юры вошли в скафандры, закрыли ранцы и провели шлюзование перед выходом.
Открытие переходного люка было зафиксировано по докладу командира в 19:56 ДМВ на 15-м суточном витке или на 58838-й витке, если считать от запуска базового блока.
После установки защитного кольца, космонавты вывели на свет укладки с инструментами и приборами, а также ту самую баночку “Pepsi” высотой в 1.2 метра, с которой упражнялись во время своего второго выхода.
Бортинженер “пошел” к основанию грузовой стрелы ГСт-4, чтоб потом перенести командира вместе с грузами на модуль “Спектр”. На этом будничном моменте в 20:11 сеанс связи через наземные пункты завершился в зоне НИПа Петропавловска-Камчатского.
Здесь сделаем лирическое отступление в сторону тонизирующих напитков. Компания “Pepsico Inc.”, заказавшая для себя рекламу, была довольна первым этапом съемок 21 мая. Аппетит приходит во время еды, и теперь компания попросила снять на видео баночку “Pepsi” на фоне проплывающей внизу Земли и внутри станции. Основное действо должно происходить в космосе, но и на Земле, в ЦУПе, несмотря на поздний вечер, что-то происходило. За полчаса до открытия люка в главном зале управления и на балконе начали развешивать плакаты с изображением двухлитровой бутылки “Pepsi”, летящей вокруг Земли и оставляющей за собой почему-то инверсионный след. Плакат украшала надпись “Pepsi — это твое время”.
На балконе установили такой же метровый макет банки, что болтался сейчас где-то на конце грузовой стрелы комплекса “Мир”. Вокруг этого сувенира фотографировались молодые представители российского филиала компании “Pepsico”, а также группа американских астронавтов, находящихся на подготовке в ЦПК.
О финансовой стороне дела мы рассказывали в прошлом номере, каких-то дополнительных сведений узнать не удалось. Зато есть данные другого порядка. Оказывается NASA осталось не довольно этой рекламной компанией. Деньги не мешают никому, и NASA хотело самостоятельно осуществить рекламу “Pepsi”. Они утверждали, что сделают это лучше и дешевле, чем их русские “коллеги”, но несколько позже, в сентябре, когда Джон Блаха выйдет в открытый космос. Не вышло.
Итак, в 20:42 начался сеанс связи через спутник-ретранслятор, а через две минуты появилась картинка с борта. По плану в 20:35 должны начаться съемки рекламы из иллюминатора №9 базового блока. Кстати, первоначально планировался подвод грузовой стрелы с баночкой “Pepsi” к иллюминатору, где его должна была снять Шеннон. Но, по всей видимости, планы изменились. Съемки производились на модуле “Спектр”.
Картинка была очень качественной и отчетливо было видно как два космонавта позируют камере и периодически дергают за веревочку банку, чтоб в кадр влезла. Шеннон в это время на “Мире” занималась собственно съемкой. С Земли ее корректировали, задавали кратность увеличения и пр. Если судить по большой тракторной схеме в ЦУПе, комплекс в это время пролетал над районом Огненной Земли. Все остались довольны и только кто-то за спиной в ЦУПе сказал: “А все-таки “Coka-Cola” лучше”.
Оставив рекламную деятельность, космонавты, привязав банку к концу грузовой стрелы, поплыли на III-ю плоскость менять кассеты на “Комзе”.
Проблем с основными задачами не было. Шло все гладко и спокойно. В 21:28 космонавты пошли в обратный путь — на “Квант-2”. В 21:32 осуществлялся большой разворот комплекса.
Практически по графику, в 22:22, прошла установка аппаратуры СКК-11.
Все другие операции космонавты выполнили также успешно, за исключением установки прибора MSRE. Трос, связанный с нижним замком прибора и необходимый для проведения работ, работал нештатно. Причину этого выясняют специалисты на Земле, космонавты тем временем отправились домой, на станцию.
Закрытие переходного люка было зафиксировано в 23:30 ДМВ, продолжительность пятого выхода Юрия Онуфриенко и Юрия Усачева составила 3 часа 34 минуты.
7 июня. Началась вторая половина полета Шеннон Люсид на борту станции “Мир”. Американская астронавтка проводит эксперименты по биомедицине и материаловедению. На прошедшей неделе проводились контрольные испытания виброизолирующей установки MIM.
11 июня. Экипаж 21-й основной экспедиции продолжает работу на борту орбитального комплекса “Мир”. Научная часть программы полета в период с 8 по 10 июня включала в себя астрофизические и технологические эксперименты, медико-биологические исследования. Проведено несколько серий фотосъемок и спектрометрирования отдельных участков суши и акватории Мирового океана.
Командир экипажа Юрий Онуфриенко и Юрий Усачев начали подготовку к очередному выходу в открытый космос, который намечен на 13 июня. Они готовят необходимое для работы на внешней поверхности комплекса оборудование, проверяют системы жизнеобеспечения, средства связи и телеметрии скафандров.
Космонавт-исследователь Шеннон Люсид в течение дня выполнит ряд геофизических, биологических и технических экспериментов по совместной российско-американской программе “Мир-НАСА”.
По результатам медицинского контроля, все трое космонавтов здоровы. Полет проходит нормально.
О.Шинькович. НК. На 7 июня, в 15:55 ДМВ и в течение двух орбитальных витков, было запланировано раскрытие антенны радиолокатора бокового обзора “Траверс— 1П”.
Столь большой промежуток времени между прибытием “Природы” на комплекс и развертыванием антенны обусловлен прежде всего отсутствием программного обеспечения для бортовой измерительной телеметрической системы (БИТС). Когда прибывает новый модуль, то, соответственно, необходимо в программу ввести определенное количество новых параметров, т.е. заменить ПЗУ. Новое ПЗУ привезли на “Природе” и теперь стала простая задача — проверить соответствие каждого канала своему параметру (а их около 10 тысяч). Чтоб по каналу температуры передавались данные о температуре, а не о, например, парциальном давлении углекислого газа. Это страшно трудоемкая работа, выполняется она вручную и занимает достаточно много времени.
Перед раскрытием антенна была прогрета.
Но по данным из ЦУПа 7 июня не удалось полностью развернуть антенну радиолокатора. Механизм зачековки не полностью освободил сетку “Траверса”. Эту неисправность решено устранить во время выхода 13 июня, т.к. дистанционными методами исправить положение не удалось.
12 июня. На прошедшей неделе экипаж “Мира” обслуживал системы станции, провел выход в открытый космос, работал по российской и американской научным программам.
10 июня завершился эксперимент “Гуморальный иммунитет”. Шеннон Люсид провела иммунизацию (сделала себе инъекцию стимулятора иммунной системы) 13 мая; сбор образцов слюны и крови проводился на 7-е, 11-е, 14-е, 17-е, 21-е и 28-е сутки. Космонавты также провели по графику эксперимент POSA.
Проверка контроллера эксперимента QUELD была запланирована на 7 июня, но не состоялась, так как предназначенный для работы с установкой MIM жесткий диск оказался полным. После того, как место на диске было расчищено, проверка была перенесена на 10 июня. В этот день были выполнены 7 циклов эксперимента. 11 июня Шеннон Люсид выполнила проверку контроллера с целью технической оценки установки MIM (эксперимент ТЕМ). Теперь она должна заснять на видео с экрана компьютера 20 графиков, полученных при каждом цикле проверки QUELD, а также получить и заснять графики по ТЕМ. Сброс видео состоится после выхода в открытый космос 13 июня. После того как “картинки” будут оценены специалистами Канадского космического агентства, будет выбран контроллер MIM для последующих экспериментов.
Два цикла эксперимента по изучению пламени свечи в невесомости CFM (Candle Flame in Microgravity) с одновременной регистрацией динамических нагрузок датчиками EDLS (Enhanced Dynamic Load Sensor) отложены. До их проведения необходимо выяснить, почему задействованы фильтры FF и RF установки “Glovebox”. Чтобы прибор EDLS не простаивал, он пока будет использоваться совместно с установкой MIM.
11 июня, на 30-е сутки эксперимента BTS (BioTechnology System), была проведена замена PCMCIA-карт. Шеннон доложила, что когда она вставила новые карты, контроллер BTS отказался перегрузиться. Когда Люсид установила первоначальные карты, загрузка прошла, и космонавт-исследователь смогла перенести файлы BTS на компьютер MIPS-2L. Установку BTS предполагается использовать для проведения исследований с культурами тканей, выращиванием кристаллов протеинов и фундаментальных биотехнологических исследований, не представляющих риска для космической станции.
Космонавты проводили наблюдения Земли по заданной программе.
О.Шинькович. НК. 13 июня состоялся шестой выход в открытый космос Юрия Онуфриенко и Юрия Усачева. Основной задачей выхода была установка новой ферменной конструкции на модуле “Квант”, а также осмотр и воздействие на нераскрывшуюся антенну радиолокатора “Траверс-1П”. “Ферма-3”, имеющая свое собственное имя — “Стромбус”, должна быть установлена на монтажной платформе на место фермы “Рапана”, которую демонтируют и привяжут к “Софоре”.
“Ферма-3” — алюминиевая стержневая конструкция, раскрывается вручную двумя космонавтами, она допускает многократное развертывание и складывание. Состоит “Стромбус” из четырех секций (в каждой по два “параллелепипеда”, чьи диагональные элементы связанных между собой), сечение конструкции в основании составляет 400x400 мм. Высота фермы в раскрытом состоянии — 5.9 метра, масса пакета — 55 кг. Ферма устанавливается под углом в 15° к нормали платформы. Наклон остался от старых времен, когда “Стромбус” хотели использовать для одного из экспериментов.
“Стромбус” является прообразом ферм для Международной космической станции, в частности, научно-энергетической платформы. Именно отказ от сложной механической сборки (как на “Софоре”) и экзотики (как на “Рапане”) позволит быстро собирать надежные крупногабаритные конструкции на орбите.
Итак, открытие люка ШСО модуля “Квант-2” состоялось в 15:45 ДМВ. Первым пунктом программы было “воздействие на антенну радиолокатора”. Юры перебрались по грузовой стреле на модуль “Природа” в район “Траверса-1П”. Причина неисправности была хорошо видна — один из элементов зачековки антенны не отошел. Космонавты “помогли” радиолокатору, ударив по заевшему механизму ногой. Этого “воздействия” оказалось достаточно, сетка локатора расправилась и приняла необходимую форму.
Из-за проблем со связью телевидение в начальный период было только на первом витке, включая и раскрытие антенны.
Основной этап: Бортинженер перешел к основанию грузовой стрелы, а затем перевел командира вместе со сложенной фермой и укладкой инструментов к основанию “Софоры”. Потом перешел и сам.
Первым пунктом стоял демонтаж платформы научной аппаратуры (ПНА) фермы “Рапаны”, ее уложили и закрепили на грузовой стреле — ПНА вернется на борт станции.
Космонавты приступили к демонтажу самой “Рапаны”, а потом закрепили ее с противоположной стороны “Софоры”.
В 18:08 экипаж начал устанавливать “Стромбус” на монтажной платформе.
В 18:30 на комплексе намечалась плановая разгрузка гиродинов. В это время станция ушла из зоны радиовидимости. Вообще в этот день были большие проблемы со связью. Сеанс через СР в 19:24 задержался на 13 минут. Юры не начинали раскрытие в радиотени, ждали связи. За это время они установили направляющие механизмы на “Ферму-3” и проложили кабель к плате научной аппаратуры в верхнем сечении фермы. В 19:38 началось раскрытие первого звена. Если внимательно посмотреть на рисунок, то можно понять принцип работы этого механизма.
В исходном варианте диагональные звенья на боковых плоскостях сложены, один конец шарнирно закреплен в верхней плоскости, второй связан в пару скольжения с одним из элементов средней плоскости данного звена. Космонавты держатся одной рукой за ручки на оси конструкции, второй — за рычаг на паре скольжения. Если слегка поддеть свободный конец звена и стягивать ручки — звено раскроется. Остается потом только закрепить диагональные элементы и конструкция готова.
Такой же моцион проделывается и с остальными тремя звеньями.
* После раскрытия антенны “Траверс-1П" было проведено два теста антенны. Первый прошел без замечаний, но во время второго по одному из двух диапазонов электромагнитного спектра тест не прошел. |
В 19:44 было раскрыто второе звено, затем и третье. Третью секцию командир и бортинженер после еще и сложили обратно, показав методику разборки фермы. Четвертое звено раскрыли в 19:55, уже через две минуты после того как станция вошла в тень.
Все прошло без каких-либо осложнений, точно по графику, в завершении космонавты подключили термодатчики, установленные на ферме, к телеметрической системе комплекса.
Закрытие переходного люка было зафиксировано в 21:27 ДМВ. Продолжительность выхода составила 5 часов 42 минуты.
Рисунки к этой статье предоставлены лабораторией машинной графики Института проблем управления.
14 июня. Командир Юрий Онуфриенко, бортинженер Юрий Усачев и астронавт НАСА Шеннон Люсид продолжают научные исследования на борту “Мира” после выхода российских членов экипажа в открытый космос накануне.
Сегодня Люсид провела эксперимент по измерению сил, которые космонавт прикладывает, отталкиваясь от поверхностей внутри станции для перемещения.
О.Шинькович. НК. 19 июня 1996 года была обнаружена неисправность одного из иллюминаторов модуля “Природа” В этот день с иллюминатора № 1 на “Природе” сняли аппаратуру “Уровень”. На это место должна быть установлена германская аппаратура “MOS-Обзор” Перед этим решено было провести тест привода крышки иллюминатора Эта крышка была доработана специально под немецкий эксперимент — ее внутренняя поверхность будет использоваться как отражатель, специально были уменьшены люфты на оси крышки для точной установки в заданное положение. Крышка имеет несколько фиксированных положений. И вся проблема в том, что при тестовом закрытии крышки она встала на одной из защелок в положении 30° и больше не сдвинулась с места.
В данное время над проблемой работают инженеры КБ “Салют”, где и была спроектирована данная конструкция.
Это письмо было отправлено на Землю по пакетной связи довольно давно, но мы посчитали возможным и необходимым его опубликовать т.к. оно говорит об обстановке на борту больше, чем десятки релизов и многие интервью. Мы благодарим НАСА за предоставленную возможность публикации письма.
Редакция
Воскресенье, 19 мая
Ну вот, очередное воскресенье на “Мире”!!! Да, можете вы спросить, откуда я знаю, что это воскресенье? Очень просто!!! На мне мои розовые носки, а Юрий, Юрий и я только что кончили делить ящик “Джелло”!!!
Когда свет сменяет тьму каждые 45 минут, важно, чтобы у меня был простой способ отмечать прошедшее время. Розовые носки были найдены на борту STS-76, и Кевин, командир, сказал, что они явно были отправлены как сюрприз для меня. Поэтому я забрала их с собой на “Мир” и решила носить их по воскресеньям.
А “Джелло”? Это самое большое усовершенствование в космонавтике со времени моего первого полета более 10 лет назад. Когда я выяснила, что на “Мире” есть холодильник, я спросила “кормящих” людей в JSC (Центр Джонсона — И.Л), могут ли они заложить “Джелло” в пакет с питьем. На борту “Мира” мы могли бы просто добавить горячую воду, положить пакет в холодильник и потом — получить большое удовольствие. Ну, “кормящие” ребята так и сделали, и отправили со мной множество ароматов для проверки. Первым мы попробовали “Джелло” — как специальное удовольствие на Пасху. И это было настолько хорошо, что мы решили: традицией экипажа 3O-21/NASA-2 будет разделить пакет “Джелло” вечером в воскресенье. (Время от времени Юрий будет подходить ко мне и говорить: “А что, сегодня не воскресенье?” — а я буду отвечать: “Нет. Сегодня вечером “Джелло” не будет!!!”)
*Установленный 31 мая на внешней поверхности модуля “Природа” германский мультиспектральный стереосканер MOMS-2P (Modular Optical Multispectral Scanner) не будет работать до 20.07.1996, так как не готово программное обеспечение бортовой измерительной телеметрической системы (БИТС). * Выносную двигательную установку на конце фермы “Софора” предполагается заменить в конце 1997 г. * Множество мелких фрагментов (в некоторых наблюдениях было отмечено до 30) было зарегистрировано на орбите “Мира” в течение первых дней июня. Предполагается, что их появление связано в первую очередь с серией выходов. С начала самостоятельного полета фрагменты, как правило, быстро уходят вперед относительно станции. |
На “Мире” было множество перемен с тех пор, как я прибыла. Но нет, изменения были не потому, что я здесь!”
Первым большим изменением было прибытие “Природы”, последнего модуля, который должен был быть добавлен к “Миру”. Этот модуль называется русским словом “Природа”, и снаружи его стоят датчики для изучения Земли. Американская научная аппаратура расположена внутри этого модуля. Много лет назад после выпуска из университета я мечтала о том, чтобы иметь свою собственную лабораторию. Я должна признать, однако, что никогда в своих мечтах я не смотрела из окна космической станции на то, как “моя лаборатория” подходит, как гигантская серебряная пуля, медленно движущаяся к сердцу станции!! Действительность в самом деле удивительнее, чем фантазия!!! На “Природе” после запуска была проблема с питанием, и потому были некоторые опасения утечки SO2 из батарей в атмосферу. Когда она пришла, мы должны были подождать и проверить качество воздуха, прежде чем открыть люк. Юрий (Шеннон не пишет, какой — И.Л) проверил воздух и сказал, что он хороший. Послушав, как шипит воздух, пока выравнивается атмосферное давление между “Природой” и “Миром”, мы открыли люк. Да, это был драматический момент! Вот он, весь яркий, сияющий и новый.
Установленный американский “перчаточный ящик”, выступающий в проход, придавал ему настоящий “научный” вид. Ярко-оранжевая крышка сверху добавляла немного цвета серо-белым и пыльно-розовым панелям пола и стен. Запчасти для станции и другая аппаратура были прикручены к стенам и потолку. Сразу за люком, на нескольких первых панелях пола, были укреплены ряд за рядом большие оранжево-серые батареи, которые были питанием “Природы” при выведении. Нам пришлось почти немедленно начать отворачивать и упаковывать батареи в мешки, потому что Земля опасалась утечки SO2 в атмосферу.
После долгой работы батареи на полу были сняты и я думала, что задание выполнено. Тогда Юрий открыл панель, за которой оказались новые ряды батарей, которые надо было снять. За другой открытой панелью оказались еще батареи — батареи без конца!!! И каждую надо было отвинтить, закрыть пластиковыми крышками четыре ноги” и разъемы, а затем каждую надо было упаковать и туго завязать. Вот и говори о долгой работе!!! Только для того, чтобы добраться до батарей, нужно было отвернуть часть оборудования и снять несущие металлические конструкции.
И вот мы все втроем плавали в “Природе”, окруженные плавающими батареями, упакованными батареями, аппаратурой и металлоломом. Временами мне казалось, что вокруг летает достаточно металла для того, чтобы построить станцию “Альфа”!!! Периодически свободно плывущие в модуле металлические части сталкивались и издавали чистые металлические тона — как колокольный звон — и мы шутили друг с другом о “космической музыке”, которую мы слышим. Мы организовали конвейер, чтобы разобраться с этим беспорядком, и так наловчились, что закончили работу за одну шестую того времени, которое предусмотрела Земля, и заработали себе выходной.
Другое большое изменение — хотя не постоянное — приход “Прогресса”, грузового корабля. Обычно примерно раз в шесть недель он отправляется к “Миру” с едой, аппаратурой, одеждой — всем, за чем на Земле потребовалось бы отправиться в магазин и купить, чтобы жить. Поскольку он развернул солнечные батареи, корабль было легче видеть при подходе к станции, чем “Природу”. Я увидела его первой. Над Атлантикой были сильные грозы, с великолепным зрелищем молний — как видимые тамтамы. Города тянулись вереницей вдоль побережья, как рождественские огни — и “Прогресс”, как яркая утренняя звезда, скользил вдоль верхушки. Вдруг его яркость сильно возросла, и Юрий сказал: “Включился двигатель”. Скоро он был уже достаточно близко для того, чтобы мы смогли увидеть развернутые солнечные батареи. Мне показалось, что какое-то внеземное насекомое направляется прямо к нам. И вдруг я действительно почувствовала, что я на “космическом форпосте” с нетерпением жду припасов— и надеюсь, что моя семья не забыла прислать каких-нибудь книг и конфет!!!
Вскоре после того, как он состыковался, мы трое начали открывать люк. Когда Юрий открыл маленький клапан для выравнивания давления, мы смогли почувствовать, какой в Прогрессе” воздух. Юрий сказал: “Пахнет свежей едой”. Я бы согласилась, что пахло фруктами, но мне показалось, что запах больше был похож на тот, которым встречает вас только что открытый после двухнедельного отсутствия холодильник, и вы обнаруживаете, что забыли очистить отделение для овощей.
Первое, что мы вытащили — личные посылки, и конечно, я быстро заглянула внутрь — вспомнила ли моя семья о книгах и конфетах, которые я просила. Ну конечно, вспомнили. Тогда мы начали распаковываться. Мы нашли свежую еду и тут же сели позавтракать. Это были свежие помидоры и лук: я никогда так хорошо не завтракала. Всю следующую неделю мы ели свежие помидоры три раза в день. Печальная же была еда, когда мы доедали последние!!!
После импровизированного ленча, мы устроили на остаток дня выходной, просматривали почту в наших посылках и наслаждались яблоками и апельсинами, которые тоже были на борту. Юрий сказал, что в первый раз заняты все шесть стыковочных узлов — рекорд для книги Гиннесса!
Как я уже сказала, мне на “Прогрессе” пришел отличный ящик новых книг. Мои дочери сами отобрали каждую, так что я знала, что они мне понравятся. Я выбрала одну и быстро прочла ее. Я дошла до последней страницы, и герой, которого преследовала злая шайка, спасся, уйдя через зеркало. Конец. Продолжение во втором томе. А где второй том в моем ящике? Нет. Может, сбегать в книжный магазин? Нет. Вот и говори о полной изоляции и разочаровании!!!! Никогда не поверишь, что взрослые дети могут напрочь расстроить тебя своими лучшими намерениями, когда ты летаешь по низкой околоземной орбите — но должна сказать, им это определенно удалось. И вдруг август и дом показались так далеко!!!!
Шеннон
20 июня 1996 г. в 10:49:00 EDT (14:49:00 GMT) с площадки В стартового комплекса LC-39 Космического центра имени Кеннеди во Флориде произведен запуск космической транспортной системы с кораблем “Колумбия”. В составе экипажа — командир Теренс Хенрикс, пилот Кевин Крегел, специалисты полета Ричард Линнехан, Сьюзен Хелмс, Чарлз Брейди, специалисты по полезной нагрузке Жан-Жак Фавье и Роберт Тирск.
Программа полета STS-78 (LMS-1) предусматривает проведение экспериментов по космической биологии и медицине и по материаловедению в лабораторном модуле “Спейслэб”.
И.Лисов по материалам НАСА, ЕКА, Центра Джонсона, Центра Кеннеди, Центра Маршалла, сообщениям ИТАР-ТАСС, Рейтер, Франс Пресс.
3 июня в 13:30 EDT (здесь и далее приводится восточное летнее время EDT, если не указано иначе) в Центре Кеннеди начался смотр стартовой готовности STS-78. Замечаний не было. 4 июня после успешной проверки готовности к полету основной двигательной установки состоялся гелиевый тест.
Утром 3 июня экипаж “Колумбии” прибыл в Центр Кеннеди для участия в демонстрационном предстартовом отсчете. 4 июня астронавты Теренса Хенрикса отрабатывали аварийное покидание старта. 5 июня около 11:30 демонстрационный отсчет закончился имитацией остановки главных двигателей на старте.
6 июня руководители полета провели в Центре Кеннеди смотр летной готовности. Были подтверждены дата и время запуска “Колумбии” — 20 июня в 10:49 EDT при длительности стартового окна 2 час 30 мин.
6 июня на стартовом комплексе началась подготовка к заправке высококипящих компонентов в баки систем орбитального маневрирования OMS и реактивного управления RCS корабля. Заправка заняла всю вторую половину дня 6 июня и 7 июня.
10 июня началась приемка хвостового отсека “Колумбии”. 11 июня проверялись выходные скафандры, которые “Колумбия” должна нести на случай экстренного выхода. Вечером 11 июня старт был закрыт для установки пиротехнических средств и для наддува баков высококипящих компонентов. Утром 13 июня возобновилась приемка хвостового отсека, которая была закончена в выходные 15-16 июня. Рано утром 17 июня прошел проверку контроллер пиротехнических инициаторов.
17 июня в 04:00 в 3-й пультовой Центра управления запусками с отметки Т-43 час начался предстартовый отсчет к запуску STS-78. Отсчет имел 35 час 49 мин встроенных задержек и проходил в соответствии с графиком в расчете на запуск 20 июня в 10:49 EDT.
Прогноз погоды, составленный в понедельник 17 июня метеослужбой ВВС, не был вполне определенным, и предсказывал на утро четверга низкую облачность на уровне 1100 м, северо-восточный ветер 4-7 м/с, +26°С, вероятно дожди и грозы. Вероятность неблагоприятной для старта погоды составляла 60%, для заправки внешнего бака — 20%.
17 июня около 15.30 в Центр Кеннеди прибыл экипаж “Колумбии”. До старта астронавтам предстояли подгонка оборудования, медицинские исследования, а для пилотов, по возможности, полеты на самолете-имитаторе шаттла STA.
Ночью и утром 18 июня была проведена заправка криогенных компонентов системы энергопитания “Колумбии” в емкости системы хранения и распределения и в баки модуля EDO.
Утром 18 июня появились подозрения в неправильной установке винтов на платах электроники приводов PDU (Power Drive Unit) створок на днище орбитальной ступени, закрывающих горловины магистралей от внешнего бака. Причиной беспокойства послужило то, что во время проверки в прошедшие выходные дни состояния “Атлантиса” техники обнаружили, что 2 винта упомянутого устройства просто болтаются, а еще один — разрушен. Предположительно причиной этого послужила вибрация при взлете и посадке. По решению руководителей подготовки был вновь вскрыт хвостовой отсек “Колумбии” и выполнена рентгеноскопия подозрительных PDU. Проверка показала, что все винты установлены и затянуты правильно.
Позже в этот же день при проверке главного программно-временного устройства МЕС №1 встретился неверный байт. Два контроллера МЕС, расположенные в хвостовом отсеке, выдают команды на взвод и отмену взвода пиротехнических средств, а также на отделение твердотопливных ускорителей и внешнего бака в полете. Замена МЕС требовала отсрочки старта на двое суток. Анализ показал, что для данного полета ошибка в программном обеспечении несущественна. Нужно было, однако, убедиться, что неверный байт не является признаком какой-нибудь неизвестной ошибки, и проверки продолжались. Во время повторных испытаний вечером 18 июня замечаний не было. Несмотря на две неприятности подряд, график подготовки к пуску удалось сохранить.
В середине дня 18 июня началась укладка в “Спейслэб” экспериментов, не допускающих длительного хранения. 19 июня проводилась укладка на среднюю палубу.
18 июня вероятность неблагоприятной погоды снизилась до 40%, а 19 июня вновь возросла до 60% из-за движения на северо-восток циклона с Мексиканского залива. Прогноз обещал плотную облачность, возможно — дожди и грозы. А откладывать пуск можно было только до субботы — затем планировались два пуска одноразовых РН с мыса Канаверал, и следующей возможной датой старта было 5 июля. 19 июня, когда был окончательно решен вопрос с МЕС №1, дополнительным решением группы управления корабль был допущен к полету.
В последние часы предстартового отсчета никаких технических проблем не было. Несмотря на неустойчивую погоду, заправка внешнего бака началась 20 июня около 02:20, с задержкой на 20 минут из-за замечания к наземной электросистеме. Максимальная концентрация водорода при переходе к большому расходу составила 150 миллионных. Заправка была выполнена с погрешностью 0.026% по водороду и 0.037% по кислороду.
Когда астронавты прибыли на старт (примерно в 8 утра) и начали посадку в корабль, их впервые снимали установленной в кабине небольшой телекамерой. Первым влез и разместился в кресле командир Теренс Хенрикс.
Утром 20 июня погода все-таки оказалась куда лучше, чем все опасались. Грозы были, но в стороне от космодрома. Было +28.2°, дул легкий юго-западный ветер (1.7 м/с).
Включение основных двигателей “Колумбии” состоялось в 10:48:53.469 (№3), 10:48:53.588 (№2) и 10:48:53.708 (№1). Включение ускорителей состоялось в 10:49:00.019 EDT, а в 10:49:00.093 (14:49:00 GMT) двадцатый полет “Колумбии” начался.
Тяга двигателей “Колумбии” была уменьшена со 100 до 67% на время прохождения зоны максимального скоростного напора, а затем поднята до 104%. Отделение ускорителей произошло в Т+123.7 сек. По предварительным данным, основные двигатели и турбонасосы работали в пределах нормы. Давление газовой подушки кислорода (1.99 атм) было максимальным за все полеты. Отсечка основных двигателей прошла в Т+509.28 сек. Средний удельный импульс за время работы на максимальной тяге составил 453.6 сек при номинальном значении 453.05 сек.
На 43-й минуте после старта Хенрикс и Крегел выполнили маневр довыведения OMS-2, в результате которого корабль вышел на околокруговую орбиту ИСЗ с наклонением 39.01°, высотой 271.41 Х 284.69 км1 и периодом обращения 89.956 мин. “Колумбия” получила международное регистрационное обозначение 1996-036А и номер 23931 в каталоге космических объектов Космического командования США.
1 Над сферой радиусом 6378.14 км. Высота над поверхностью эллипсоида — 272.00x289.03
Все компоненты ускорителей были успешно спасены в районе приводнения. 21 июня около 14:45 суда доставили ускорители в Порт-Канаверал, где они были помещены в ангар AF для инспекции. Первый осмотр не выявил аномалий. Повреждения стартового комплекса LC-39B и платформы MLP-3 были минимальными.
Интересно отметить, что STS-78 — второй подряд полет шаттлов, начинающийся точно по графику, без переносов и задержек.
Официально полет планируется на 15 сут 22 час 20 мин. Однако, если потребление расходуемых материалов не будет выше обычного, полет предполагается продлить на сутки. В этом случае длительность STS-78 будет рекордной для шаттлов, а приземление произойдет 7 июля в 08:51 EDT.
Основная программа исследований на борту “Колумбии” зашифрована в обозначении основной полезной нагрузки LMS-1 (Life and Microgravity Sciences) — это исследования в области космической биологии и медицины с одной стороны и космического материаловедения и физики невесомости с другой. Цель первых — исследовать реакцию живых организмов на невесомость, в особенности в части скелетно-мышечной физиологии. Цель вторых — изучить тонкие эффекты при обработке различных материалов в условиях микрогравитации.
Исследователи, чьи эксперименты входят в состав программы LMS-1, будут, как и в будущих полетах на Международной космической станции, делить ресурсы — время экипажа и оборудование. Эксперименты для полета по программе LMS-1 были разработаны за короткий срок — около 21 месяца (с момента объявления программы, см. “НК” №25, 1994 — И.Л) вместо 3-4 лет, характерных для полетов лабораторий “Спейслэб”. Опять-таки более быстрый цикл подготовки исследований будет характерен для МКС. И, в отличие от предыдущих полетов лабораторий, большая часть научных групп работает в своих институтах, получая информацию из Центра Маршалла по сложной сети телеконференций.
Программа “Спейслэб” после 20 лет активной работы близится к своему завершению. Международная космическая станция возьмет на себя исследования, традиционно проводившиеся на “Спейслэбах”.
ЕКА имеет на борту пять крупных исследовательских установок и отвечает более чем за половину экспериментов. ЕКА и Канада в сумме вложили в организацию полета около 100 млн $. Впрочем, по сообщению Рейтер вся программа стоит 138 млн $ — вряд ли эти два числа можно принять на веру одновременно.
Не лучше обстоит дело и с количеством экспериментов. По данным официального пресс-кита НАСА и полетных сообщений Центра Джонсона, всего на площади 2.1x5.5 м планируется провести 41 эксперимент, которые перечислены ниже в пунктах 1 и 2. Однако в силу многозначности английского слова “experiment”, которое может означать и собственно научный опыт, и прибор для его проведения, в других источниках даются иные числа. Так, в сообщении фирмы “Boeing” из серии “Космическая станция на этой неделе” говорится о 22 экспериментах на “Колумбии”, в т.ч. 13 по биомедицинской программе и 6 по микрогравитационной.
1. Биомедицинская программа делится на два подраздела — исследование физиологии человека и космическую биологию. В первом выделяются исследования скелетно-мышечной системы, метаболизма легких, поведения и работоспособности человека и наука о мозге. Чтобы разработать эффективные контрмеры, астронавты будут выполнять различные моторные тесты и проверки работоспособности, участвовать в измерении плотности кости и мускулов. Спонсорами экспериментов по физиологии человека являются НАСА, ЕКА, КНЕС и Канадское космическое агентство.
Для исследований скелетно-мышечной системы поставлены 6 экспериментов, в том числе четыре полетных — исследование функции мышечных волокон, связь электромиографической активности и гормональной функции с атрофией мышц (оба — США), влияние невесомости на сократительные свойства скелетных мышц (Швейцария), на биомеханические и биоэнергетические характеристики скелетных мышц (Италия), а также два наземных — магнитно-резонансная съемка после воздействия невесомости (США) и подход к противодействию нарушений скелетно-мышечной функции в космосе (Швеция).
Для исследований скелетно-мышечной системы широко используется специальный прибор — измеритель момента TVD (Torque Velocity Dynamometer) Европейского космического агентства. Прибор позволяет точно измерять силу мышц, величину развиваемой силы и усталость. В экспериментах будет также использоваться динамометр для измерения силы рук HGD (Hand-Grip Dynamometer). Прибор PEMS (Percutaneous Electrical Muscle Stimulation) предназначается для подкожной стимуляции мышц. В наземной пред— и послеполетной подготовке используются и более болезненные процедуры, вплоть до биопсии мышечных волокон под местной анестезией.
Два эксперимента посвящены изучению функций, регулирующих метаболизм. Это прямое измерение первичной реакции кости на условия космического полета и измерение энергозатрат с помощью дважды меченной воды (оба — США).
В полете предусмотрены расширенные исследования легочной функции в невесомости (один эксперимент США). Эксперимент проводится на специализированной установке ALFE (Astronaut Lung Function Experiment).
Поведению человека в полете посвящены эксперимент по сну, суточным ритмам и работоспособности (Германия) и эксперимент по решению задач обработки информации на компьютере PAWS (США).
В двух экспериментах исследуется адаптация к невесомости — вращение торса (Канада) и взаимодействие каналов и отолитов (США). Для первого эксперимента используется аппаратура TRE (Torso Rotation Experiment), а для второго — специальный шлем COIS (Canal and Otolith Interaction Studies).
Три эксперимента по космической биологии включают исследование образования лигнина при росте побегов сосны, развития эмбрионов рыб медака и роли кортикостероидов в потере костной ткани лабораторных крыс (все — США). Растения сосны размещаются в установке PGU (Plant Growth Unit), 36 (по другим данным — 38) рыбок медака — в установке STL (Space Tissue Loss Module), a 12 крыс — в двух модулях АЕМ (Animal Enclosure Module). Все биологические объекты размещаются на средней палубе “Колумбии”.
2. Микрогравитационные эксперименты в полете STS-78 включают фундаментальные исследования по физике жидкости, обработку перспективных полупроводниковых материалов и металлических сплавов, а также медицинские исследования на базе выращивания кристаллов протеинов. Эксперименты проводятся преимущественно в режиме “теленауки”, когда исследователи на Земле дистанционно управляют работой установок на борту. Экипаж включает аппаратуру и проверяет ее, а затем лишь заменяет образцы.
Исследования в области физики жидкости будут проведены на установке BDPU (Bubble, Drop and Particle Unit) Европейского космического агентства. Основные объекты исследований — газовые пузырьки в жидкости, жидкие капли или жидкие слои. Команды, поданные с Земли, вызывают ввод пузырьков или капель в заполненные жидкостью кюветы. Затем они подвергаются специфическим изменениям температуры. Телекамеры и датчики фиксируют температуру, давление, положение пузырьков или капель. Будет исследоваться взаимодействие пузырьков и капель с жидкостями при разных температурах и концентрациях, влияние их на затвердевание, воздействие конвекции на жидкие слои при разных температурах, влияние испарения и конденсации на образование и рост пузырьков, реакция столбов жидкости на электрические поля.
На BDPU поставлены эксперименты по взаимодействию пузырьков и капель с фронтом затвердевания (Италия), кинетике испарения и конденсации на границе жидкость/пар (Германия), эффективному охлаждению электронных приборов путем кипения (Германия), электродинамике жидких мостиков (США), нелинейной миграции пузырьков под действием поверхностного натяжения (Италия), колебательной нестабильности конвекции Мараньони (Бельгия), термокапиллярной миграции и взаимодействию пузырьков и капель (США).
Усовершенствованная градиентная печь AGHF (Advanced Gradient Heating Facility) ЕКА будет применена для понимания условий, в которых изменяется характер затвердевания жидкого материала и вместо плоской границы появляются клеточные и дендритные структуры, а также факторов, влияющих на эти изменения. В печи используется так называемая маркировка Пельте — импульсы электрического тока отмечают внутреннюю форму границы жидкости и твердого тела. На разрезах кристалла можно затем проследить форму границы во времени и точно определить скорость кристаллизации в разных точках.
С помощью печи AGHF будут проведены шесть экспериментов — сравнительное изучение клеток и дендритов при направленном затвердевании алюминиевого сплава в космосе и на Земле (Франция), совместный рост гипермонотектик (США), влияние конвекции на кривизну границы во время роста концентрированных трехкомпонентных соединений (Франция), равноосное затвердевание алюминиево-медного сплава (Франция), интерактивный отклик приближающейся границы фаз на частицы (Германия), поглощение и выталкивание частиц границей затвердевания (США).
Усовершенствованная установка кристаллизации протеинов APCF (Advanced Protein Crystallization Facility) EKA — первая установка, использующая три метода выращивания кристаллов. Высококачественные кристаллы протеинов нужны исследователям для рентгеноструктурного анализа и — в последующем — производства химическим путем.
Экипаж должен запустить установку в начале полета, следить за ее работой и законсервировать перед возвращением. На APCF будут проводиться 12 экспериментов американских, бельгийских, британских (2), германских (4), итальянских, испанских, французских и швейцарских ученых по выращиванию кристаллов протеинов и вирусов. После полета исследователи проанализируют примерно 5000 видеоизображений, определяя, как и почему идет кристаллизация.
3. Для регистрации микроускорений и анализа их влияния на ход экспериментов “Колумбия” несет уже многократно испытанную аппаратуру SAMS (Space Acceleration Measurement System) и OARE (Orbital Acceleration Research Experiment) Исследовательского центра имени Льюиса НАСА и новую установку MMA(Microgravity Measurement Assembly) Европейского космического агентства. В то время как SAMS регистрирует высокочастотные помехи (движения астронавтов, работа систем шаттла и т.п.), а OARE — низкочастотные (вплоть до медленного торможения корабля в верхней атмосфере), ММА определяет и высоко-, и низкочастотные возмущения. В ММА входит сеть датчиков, установленных в определенных местах модуля “Спейслэб”. На основе показаний привязанных к экспериментам и дистанционных датчиков ММА выдает объединенный набор данных.
Кроме лаборатории “Спейслэб”, в грузовом отсеке “Колумбии” находится комплект обеспечения длительного полета шаттла EDO.
Еще одна ПН находится на средней палубе шаттла. Это аппаратура радиолюбительской связи SAREX-II (конфигурация С), которая будет использоваться в образовательных целях — для связи с 6 американскими и двумя австралийскими школами, канадским образовательным центром и французским ядерным центром в Гренобле, а также для личных переговоров астронавтов с радиолюбителями и со своими семьями Радиолюбительские позывные имеют Сьюзен Хелмс (KC7NHZ), Чарлз Брейди (N4BQW) и Роберт Тирск (VA3CSA). Контрольная масса аппаратуры — 20.4 кг.
В программу полета включены 8 испытательных заданий DTO и 7 детальных дополнительных заданий DSO.
Массовая сводка STS-78 приведена в Табл.1.
|
Экипаж “Колумбии” разделен на две подгруппы — корабельную команду (Хенрикс, Крегел) и научную команду (Линнехан, Брейди, Фавье, Тирск). Сьюзен Хелмс умудряется входить одновременно и в корабельную, и в научную команду — как бортинженер и руководитель работ с полезной нагрузкой. В полете STS-78 не предусмотрена посменная работа, как обычно делается в полетах лабораторий “Спейслэб”. Обязанности астронавтов распределены следующим образом: Крегел и Хенрикс отвечают за “Спейслэб” (им помогают Хелмс и Линнехан), а Хелмс — за проведение экспериментов по программе LMS-1 в целом. Фавье ведет работу с установками AGHF и BDPU, Тирску поручены эксперименты TVD, COIS, SACS и TRE, Линнехану — ALFE, Брейди занимается изучением метаболизма. Радиолюбительские эксперименты входят в обязанности Чарлза Брейди. Хенрикс и Крегел отвечают за дополнительные задания (DTO и DSO) и за наблюдения Земли. Если потребуется экстренный выход, его выполнят Сьюзен Хелмс и Рик Линнехан. В руководство полетом STS-78/LMS-1 входят менеджер программы Дэвид Джарретт (David Jarrett), научный руководитель биомедицинской программы д-р Виктор Шнейдер (Victor Schneider), научный руководитель микрогравитационной программы д-р Брэдли Карпентер (Bradley Carpenter) и менеджер по инструментам биомедицинской программы Анджи Джекман (Angie Jackman) из штаб-квартиры НАСА. В Центре космических полетов имени Маршалла (Хантсвилл) за полет отвечают менеджер Марк Будро (Mark Boudreaux) и научный руководитель д-р Джеймс Пэттон Дауни (James Patton Downey). От Космического центра имени Джонсона (Хьюстон) в руководство входят научный руководитель биомедицинской программы д-р Мел Бьюдерер (Mel Buderer) и менеджер полета Денни Холт (Denny Holt).
Ведущий руководитель полета — Джон Шеннон (John Shannon). За подготовку к старту и запуск отвечали директор по эксплуатации шаттлов Боб Сик (Bob Sieck), менеджер предстартовой интеграции программы “Спейс Шаттл” Лорен Шривер (Loren Shriver), руководитель пуска от Центра Кеннеди Джим Харрингтон (Jim Harrington), руководитель испытаний от НАСА Джон Стили (John Stealy), руководитель испытаний по шаттлам Джон Гиди (John Guidi) и менеджер по полезной нагрузке Гленн Снайдер (Glenn Snyder).
В конце первого витка ЦУП в Хьюстоне дал разрешение на продолжение орбитального полета и расконсервацию лаборатории. Примерно в 12:15 астронавты открыли створки грузового отсека.
Уже с орбиты в Хьюстон была сброшена телевизионная картинка, снятая в кабине “Колумбии” во время выведения. В рамках одного из дополнительных заданий у передних иллюминаторов кабины корабля была установлена цветная телекамера, которая снимала экипаж от включения основных двигателей и до их отключения. “Здорово трясло, — прокомментировал картинку Хенрикс. — Полет на ускорителях очень впечатляет”
В отличие от российских “Союзов”, шаттлы и сейчас не имеют средств телевизионной передачи с активного участка в реальном времени — канал диапазона S занят телеметрией с основных двигателей. Миниатюрная камера стоила всего 2500 долларов. Телезрители, увидевшие уникальную запись вслед за сотрудниками ЦУПа примерно через 5 часов после старта, впервые смогли увидеть, как астронавты переносят сильные перегрузки от ускорителей и более мягкие — от основных двигателей. Во время посадки планируется показать в прямом эфире заключительную часть приземления “с точки зрения” пилотов.
Позже руководители полета провели сброс резервного программного обеспечения BFS (Backup Flight Software) системы управления кораблем. Этот комплект программ написан специально для резервирования основного комплекта программ на этапе посадки/ Во время запуска бортовой компьютер GPC-5, на котором шло BFS, иногда выдавал ошибки. Анализ программ и данных будет проведен на Земле. График работы на орбите и длительность полета измениться не должны.
Опережая график примерно на час, экипаж открыл лабораторный модуль и расконсервировал его. (Начало расконсервации планировалось на 12:29, а вход астронавтов в модуль — на 13:29.) Астронавты начали настройку систем и подготовку более 40 экспериментов, разработанных в 11 странах. Каждый было нужно или запустить, или проверить. Это был напряженный и очень загруженный день
Всего через два часа после старта Жан-Жак Фавье и Роберт Тирск начали первый эксперимент по биомедицинской программе — исследования движений глаз, головы и торса. Эксперимент TRE поставил д-р Дуглас Уотт (Douglas Watt) из Мак-Гиллского университета в Монреале.
После полудня к исследованиям по болезни движения присоединились Чарлз Брейди и Ричард Линнехан. Вместе с Фавье и Тирском они провели первые измерения мышечной силы и способности к управлению движениями. У всех четырех были взяты первые образцы крови (всего за полет должно быть взято 104 образца крови объемом 624 мл).
Французский астронавт ввел в строй градиентную печь AGHF, а руководитель работ с полезной нагрузкой Сьюзен Хелмс зарядила первый медно-алюминиевый образец. Цель эксперимента — исследовать переход при затвердевании металлических смесей от длинных упорядоченных зерен к округлым неупорядоченным. Его автор — д-р Денис Камель (Denis Camel) из французской Комиссии по атомной энергии (Гренобль). Первый эксперимент был завершен в пятницу.
В 21:49 астронавты отправились отдыхать.
Утром в пятницу, в 05:49, ЦУП поднял экипаж одной из любимых песен командира — “Свободное падение” (Free Falling, Tom Petty & Heartbreakers). Том Хенрикс доложил в Хьюстон, что “свободно-падающие” вокруг Земли астронавты начинают первый полный рабочий день с должным рвением.
“Колумбия” находилась в режиме гравитационной стабилизации, повернувшись хвостом к Земле и “брюхом” по направлению полета. В этом положении требуется минимальное количество включений двигателей, которые мешают технологическим экспериментам. Все системы корабля работали нормально, и основным занятием группы управления было обеспечение научных исследований.
Хенрикс работал в этот день с установкой BDPU. Крегел, а затем Хенрикс и Тирск были испытуемыми на установке для исследования работоспособности PAWS. Здесь испытуемым предлагаются задачи на умственную деятельность — проверяется скорость и правильность реакции на перевернутые буквы, математические задачи, последовательности слов, перевернутые изображения. Наиболее сложное задание заключается в быстром переключении между двумя задачами.
Линнехан, Хелмс, Брейди, Фавье и Тирск занялись исследованиями нервной и сердечно-сосудистой систем человека. Астронавты носили датчики, постоянно отслеживающие мышечные характеристики. Четыре члена научной команды сдавали все возможные жидкости для последующих исследований приема и потери кальция, метаболизма протеинов и питания. Проводился эксперимент по чувству равновесия на аппаратуре COIS.
Во второй половине дня Тирск сбросил видеоизображение нескольких биомедицинских экспериментов, обсудил их ход и данные с исследователями. С борта было передано телевизионное изображение эмбриона рыбки медака из биологического эксперимента д-ра Дебры Уолгемут (Debra Wolgemuth) из Колумбийского университета. Эти рыбки могут развиваться при пониженной температуре.
В пятницу был выполнен первый из нескольких циклов эксперимента ALFE. Это исследование посвящено влиянию условий космического полета на легочную функцию и дыхательную мускулатуру во время отдыха и тяжелых упражнений. Экипаж также установил газоанализирующую систему для метаболического анализа, предназначенную для регистрации состава вдыхаемого и выдыхаемого воздуха.
Хенрикс участвовал в видеоконференции с ЦУПом. Находясь на связи с капкомом Крисом Хэдфилдом, он управлял с борта установленной на консоли оператора телекамерой, чтобы видеть группу управления. (Этот эксперимент — DTO-1126 — будет повторяться в ходе полета.) На борту камера подключена к компьютеру с высокоскоростным модемом. В конечном итоге он должен обеспечить двусторонние видео— и аудиоканалы и интерактивную межкомпьютерную связь и “совместное использование приложений” для Международной космической станции.
Отдых на борту “Колумбии” начался в 21:49. Второй день был самым напряженным из-за желания провести в первые сутки полета, в период острой адаптации, как можно больше измерений.
Третий рабочий день на “Колумбии” начался в 05:49 песней “Bad to the Bone” (George Thorogood и “The Destroyers”). “Немного вдохновляющей музыки для ваших скелетно-мышечных экспериментов,” — подначила астронавтов капком Кей Хайэр.
Вскоре после 09:00 астронавты продолжили научную программу, и в частности — эксперимент по измерению потери костной массы в невесомости. В скелетно-мышечных экспериментах участвовали Линнехан, Брейди, Фавье и Хелмс. Трое первых носили датчики в течение 24 часов. Они также проверяли силу правой руки на TVD (работать на этом механизме надо было рукой, согнутой в локте, а вообще Боб Тирск называет TVD “машиной для ломания ног”).
В субботу был начат первый 72-часовой цикл измерений для понимания изменений сна и работоспособности. Постановщик эксперимента — д-р Тимоти Монк (Timothy Monk) из Питтсбургского университета. Испытуемыми были Фавье, Тирск, Брейди и Линнехан. Они спали в специальной шапочке с электродами, которые измеряли мозговые ритмы, движения глаз и мускульную активность.
Линнехан и Фавье в первый раз опробовали прибор PEMS для электрической стимуляции мышц. Электроды прикладывались к левой ноге. Изучая вынужденные сокращения мышц, исследователи во главе с д-ром Паоло Черретелли (Paolo Cerretelli) из Центрального медицинского университета в Женеве смогут установить, почему мускулы теряют силу.
Хелмс и Фавье с помощью N-образной металлической рамки аккуратно согнули под 90° 20 ростков сосны высотой по 15-20 см, и поместила их в установку PGF. Когда росток сосны гнут на Земле, в разогнувшемся растении формируется (как реакция) древесина худшей структуры. Биологи будут исследовать кольцевые структуры этих сосенок, чтобы понять причины образования “реакционной” древесины на Земле.
На установке BDPU был проведен эксперимент д-ра Йоханнеса Штрауба (Johannes Straub) из Мюнхенского университета. Небольшой нагреватель работал в жидком фреоне, перенасыщенном газом, и создавал всего один пузырек. Засняв его развитие, исследователи затем “обращали” процесс — увеличивали давление, чтобы вызвать конденсацию и растворение пузырька. Как считает постановщик, результаты эксперимента помогут уточнить давние физические теории. Этот же эксперимент проводился в одном из полетов 1994 г.
На установке AGHF был проведен эксперимент д-ра Дору Стефанеску (Doru Stefanescu) из Университета Алабамы в Тускалузе. Обработке подвергся образец чистого алюминия, упрочненного частицами циркония. Эксперимент направлен на лучшее понимание физики жидкого металла с включением керамических частиц в момент затвердевания
Хенрикс и Фавье установили на средней палубе велоэргометр, чтобы астронавты могли тренировать сердечно-сосудистую систему.
Хенрикс и Крегел провели испытания системы управления голосом VCS бортовой замкнутой телевизионной системы CCTV (DTO-675). Крегел сообщил, что система выполнила не менее 90% отданных им команд. Система VCS пригодится в будущем, когда руки астронавтов будут заняты управлением дистанционным манипулятором.
Около полудня астронавты при помощи операторов ЦУПа удалили ледяную пробку в испарительной системе охлаждения FES (эта неприятность встречалась в нескольких последних полетах) Процедура заключается в прокачке через систему теплого фреона. Кроме FES, к удалению тепла от “Колумбии” вечером был подключен и оставлен на ночь один из двух комплектов радиаторов, развернутый с внутренней поверхности створок грузового отсека.
В конце дня Хенрикс вновь участвовал в телеконференции с Хьюстоном. Рабочий день закончился в 21:24.
Четвертый день начался в 05:24 с магнитофонной записи 1980 года — композиции “Полет шмеля” (Flight of the Bumblebee) в исполнении барабанно-рожковой группы Академии ВВС США (партия ксилофона — Сьюзен Хелмс).
С целью изучения суточных ритмов человека в прошедшую ночь проводилось компьютерное наблюдение за сном Брейди, Линнехана, Тирска и Фавье.
В этот день проводились измерения силы мышц рук и ног с помощью динамометра TVD и легочной функции на аппаратуре ALFE, а также проверялась эффективность упражнений на велоэргометре. В одном из экспериментов на ALFE обнаружилось, что кислородный бак не полон, и астронавту пришлось провести эксперимент до исчерпания кислорода. Фавье, Тирск и Брейди продолжили скелетно-мышечные исследования.
Рано утром группа исследователей в Центре Маршалла наблюдала за ходом эксперимента на установке BDPU, поставленного д-ром Антонио Вивиани (Antonio Viviani) из Второго университета Италии в Неаполе. Водяные пузырьки разного размера вводились в раствор спирта в воде при температуре от холодной до горячей.
Позже Ж.-Ж.Фавье установил в BDPU контейнер для исследования потоков жидких компонентов, вызванных поверхностным натяжением (постановщик — д-р Жан-Клод Легро (Jean-Claude Legros) из Центра микрогравитационных исследований Брюссельского свободного университета).
Экипажу пришлось выполнить несколько ремонтных работ. Был заменен пробитый предохранитель в установке BDPU, но еще одна неисправность установки сохранилась, и ее планируется устранить позже. Пока на установке ведутся эксперименты, которых эта неисправность не касается. Астронавты попытались отрегулировать неисправную дверь холодильника ТЕНМ (Thermoelectric Holding Module).
На AGHF закончился эксперимент с за-тврдеванием алюминия с цирконием. По оценке Д.Стефанеску, он прошел отлично.
В 11.04 Хенрикс, Крегел, Линнехан и Хелмс дали интервью телекомпании CNN. Хелмс сказала, что она хорошо адаптировалась к невесомости, что астронавты лишь в малой степени страдали “космической болезнью” и что ученые рискуют не получить из-за этого желаемых данных. Командир сказал, что экипаж будет экономить электроэнергию в надежде на дополнительные сутки. Днем Хелмс разговаривала по радиолюбительской связи с учащимися школы имени Эйзенхауэра в Сан-Антонио. Кружок юных астронавтов этой школы отличился запуском модели ракеты на высоту 4500 м и организовал постоянную станцию наблюдений спутников.
Как раз в это время, в 11:10 EDT, “Колумбия” и “Мир” прошли на минимальном расстоянии друг от друга — около 110 км.
Ближе к вечеру Хенрикс сбросил видеосъемку, которую выполнили в начале дня Брейди, Линнехан и Фавье. Командир также сбросил изображение своей работы на установке PAWS.
Рабочий день закончился в 20:59.
Подъем на “Колумбии” состоялся в 05:08 с песней “Космические странности” (“Space Oddity”), в которой фигурировал некий астронавт по имени майор Том. Как воспринял этот выпад командир полковник Том Хенрикс, не сообщается.
День был посвящен работе с градиентной печью AGHF и с установкой BDPU, а также исследованиям мышечной системы и механизмов равновесия. Хелмс, Линнехан, Тирск и Фавье большую часть дня работали с аппаратурой исследования чувства равновесия COIS. Аппаратура фиксировала движение их глаз и головы во время отслеживания цветных меток. Эксперимент проводился как в покое, сидя на велоэргометре, так и в свободном плавании по лаборатории. Астронавты выполнили серию из 17 заданий для проверки пространственной ориентации в отсутствие ощущения тяжести.
Брейди, Тирск, Линнехан и Фавье измеряли силу рук с помощью TVD и HGD, а также проверяли моторные навыки. Был завершен первый 72-часовой цикл исследования сна, во время которого заполнялись опросники после подъема и после рабочего дня, а перед каждой едой и в течение дня проверялись “живость ума” и настроение.
В печи AGHF был изготовлен поликристаллический трехкомпонентный образец соединения галлий-индий-мышьяк. Эксперимент поставил д-р Тьерри Дюффар (Thierry Duffar) из Комиссии по атомной энергии Франции. На Земле предполагается исследовать кривизну фронта и равномерность состава образца.
Днем Хенрикс и Крегел успешно перенесли программы BFS со своего “родного” компьютера GPC-5 на другой, GPC-2, и второй компьютер начал работать по программам BFS. ЦУПу и экипажу надо было выяснить, вызвана ли ненормальная работа GPC-5 с программами BFS ошибкой в них или сбоем “железа” и убедиться, что запасной комплект программ для входа в атмосферу и посадки работоспособен. После перевода GPC-2 на BFS данные были сброшены на Землю для анализа. GPC-5 пока “заморожен” — компьютер работает, но не выдает управляющих команд. Его проверка продлится не менее 48 часов.
Командир вновь проводил телеконференцию с Хьюстоном. Хенрикс вместе с Тирском и Фавье просмотрел сцену своего старта 20 июня. Со стороны ЦУПа в демонстрации участвовали капком Крис Хэдфилд и приглашенные члены программного отдела Международной космической станции.
Сьюзен Хелмс поздравила курс Академии ВВС, который начнет занятия в ближайшие недели и будет выпущен после 4 лет обучения в 2000 году. Она также поздравила с 20-летием курс 1980 года, в который впервые было разрешено зачислять женщин. Одной из них была Сьюзен, зачисленная 28 июня 1976 г. и успешно получившая степень бакалавра наук по авиационной технике четыре года спустя.
Рабочий день на “Колумбии” закончился в 20:34.
Во вторник экипаж “Колумбии” поднялся в 04:34 под песню “Ослепленный наукой” (“Blinded Me with Science”) С каждым днем отход ко сну и подъем сдвигаются примерно на полчаса, чтобы пилоты могли безболезненно перейти от распорядка дня старта к распорядку посадочных суток.
Во второй половине дня астронавтам был обещан полувыходной — четыре часа свободного времени — чтобы “подзарядить батареи” после первой трети полета. (“Это не стометровка, а марафон,” — сказал о полете STS-78 Дж.Шеннон.) Но чтобы заработать его, нужно было проверить состояние многих экспериментов, поупражняться на велоэргометре и провести ремонтные работы. Астронавтам предстояли поиск неисправности в электрических цепях BDPU и замена предохранителя печи AGHF (мелкие неисправности, мало сказывающиеся на работе). Кроме того, нужно было стянуть покрепче динамометр TVD. Поиск короткого замыкания в BDPU был успешным, и позже планируется установить обходную подачу питания.
Хенрикс извлек из BDPU контейнер с экспериментом Ж.-К.Легроса по колебательной нестабильности конвекции Мараньони. Изменяя степень нагрева образца, исследователи следили за потоком жидкости в трехслойной жидкостной системе. Точно измеряя температуру и имея видеосъемки процесса, исследователи надеются создать модель потоков и разработать метод, поддерживающий их стабильность.
Линнехан и Хелмс провели диагностическую проверку контейнера с образцом, обработанным на AGHF для изучения разделения компонентов при формировании сплавов. Проверка образца показала, что в нем была разомкнутая цепь. На Земле началась дискуссия, является ли отсутствие замкнутой цепи проблемой, из 14 образцов для AGHF только одному требуются электрические “метки”.
Затем в печь AGHF был помещен образец алюминия с индием. Эксперимент д-ра Барри Эндрюса (Barry Andrews, Университет Алабамы в Бирмингеме) должен продлиться 35 часов. Его цель — получить равномерное распределение индиевых волокон в алюминии.
Хелмс показала, как выглядит под микроскопом эмбрион рыбки медака. Периодически группа эмбрионов фиксируется; поскольку эмбрионы прозрачны, исследователи могут с легкостью следить за развитием внутренних органов.
Отдых начался после ленча, причем каждому из астронавтов дали 15 минут на переговоры с семьей. Хенрикс, Крегел, Линнехан и Брейди общались со своими в режиме телеконференции. Родственников Хелмс, Тирска и Фавье в Хьюстоне не было, так что им пришлось довольствоваться только телефоном. Астронавты провели сеанс радиолюбительской связи со школой в Коллейвилле (Техас).
Рабочий день закончился в 20:09.
В 04:09 на борту прозвучала музыка “Back on the Chain Gang” (Chrissie Hynde и “The Pretenders”), и капком Билл Мак-Артур напомнил экипажу, что отдых кончился с сегодняшнего дня они вновь “при цепях” и должны грести, как римские рабы. Хенрикс заверил ЦУП, что его экипаж готов вернуться к работе.
Хьюстон попросил экипаж внимательно следить и фотографировать лесные пожары вблизи Большого каньона в Аризоне. Во время пролета над этим районом Сьюзен Хелмс доложила, что астронавты видят дым от горящих лесов.
Приближаясь к середине полета, астронавты начали второй из трех циклов исследований по физиологии человека По заданию д-ра Джона Веста (John West) исследуется, как отсутствие тяжести влияет на легочную функцию во время отдыха и упражнений. Испытуемыми были командир и пилот. К прибору ALFE во второй половине дня пришлось подключить альтернативный источник кислорода, что позволило закончить измерения диффузионной емкости легких.
В области космической технологии были проведены два эксперимента д-ра Р.С.Субраманьяна из Университета Кларксона (Потсдам, штат Нью-Йорк). Первый посвящался изучению движения пузырьков и капель в жидкости; по окончании его Фавье извлек контейнер из BDPU и установил новый. Вторая часть эксперимента нацелена на исследование капель жидкости (флуоринет) в другой жидкости (силиконовое масло).
Была проведена первая часть ремонта BDPU по методике, разработанной группой инженеров и ученых в Тренировочном центре экипажей по ПН Центра Маршалла на макете установки. Вторая часть ремонтных работ начнется после завершения экспериментов Субраманьяна.
Брейди, Линнехан и Фавье возобновили с утра опыты с установкой TVD на руках и ногах. Фавье, Линнехан, Брейди и Тирск проводили также эксперимент TRE. Хенрикс, Крегел, Тирск и Фавье работали по оценке работоспособности на PAWS.
Брейди и Хелмс начали эксперимент Б.Эндрюса по изучению внутренних структур сплава алюминия и индия.
В 15:04 Хелмс должна была говорить с телестанцией KGW-TV в своем родном Портлэнде (штат Орегон). Из-за технических проблем на станции сеанс не состоялся, но подготовившиеся к нему астронавты использовали паузу для обсуждения хода полета и их личных ощущений.
Кевин Крегел беседовал по радиолюбительской связи с учениками средней школы “Бетлехем-Сентрал” в г.Делмар (Нью-Йорк), а Боб Тирск — с канадским аэрокосмическим образовательным центром в Саскатуне. Рабочий день закончился в 19:44
Восьмой рабочий день начался около 04:00 с песни “Every Breath You Take, Every Move You Make” (Police), которая довольно точно соответствовала духу экспериментов по исследованию поведения и работоспособности человека, легочной функции и скелетно-мышечной системы. Впрочем, операторы в Хьюстоне приписали славу себе — ведь именно они в интересах выполнения программы полета следят за каждым вздохом и каждым движением.
Утром Брейди, Линнехан и Фавье занимались скелетно-мышечными исследованиями на динамометре TVD. Испытуемым органом была левая нога.
Хелмс, Линнехан, Брейди и Тирск продолжили исследование легочной функции на ALFE. Второй день подряд Хенрикс, Крегел, Тирск и Фавье решали тестовые задачи на компьютерной станции PAWS.
В четверг были продолжены два эксперимента на BDPU — по движениям и взаимодействию пар пузырьков и капелек в жидкости. Р.С.Субраманьян решил провести на установке еще один суточный цикл исследований термокапиллярной миграции газовых пузырьков в силиконовом масле.
В 09:59 Хелмс говорила с радиостанцией KNX в Лос-Анжелесе. “Все на борту будут радоваться, если мы получим этот 17-й день, — сказала она, — потому что чем дольше мы здесь находимся, тем счастливее становимся... Жаль, что я не могу побыть с вами еще 20 минут и рассказать о погоде и о транспорте.” (Во время беседы “Колумбия” шла над Тихим океаном к Калифорнии.) Хелмс, единственная женщина на борту, сказала, что у нее нет никаких проблем с мужским коллективом. “Мы все одна большая счастливая семья — это примерно как отправиться в поход с шестью братьями.”
В 15:39 Хенрикс и Фавье обсуждали научные аспекты полета со студентами Парижской технической школы.
Чак Брейди занимался на велоэргометре в кислородной маске и с незажженным олимпийским факелом в руках, салютуя вместе с остальными астронавтами Олимпийским играм 1996 года в Атланте, которые откроются 19 июля.
С помощью телеконференц-связи операторы в Хьюстоне и Хантсвилле продемонстрировали экипажу процедуру ремонта установки BDPU. Система позволила специалистам и экипажу вместе изучить процедуру и обсудить каждый шаг во время ее исполнения.
Рабочий день закончился в 19:19.
Подъем на “Колумбии” состоялся в 03:19 — голос Джеймса Тейлора спел “Carolina in My Mind”. Чак Брейди, уроженец Каролины, в ответ попросил передать наилучшие пожелания своей семье и друзьям.
Рано утром появилась неисправность печи AHGF — пропала синхронизация компьютера и блока передачи данных. В 06:20, между рабочими циклами, астронавтам пришлось выключить и включить установку. Был начат эксперимент по сравнительному изучению клеточных и дендритных структур д-ра Анри Нгуен Тхи (Henri Nguyen Thi) из Университета Экс-Марсель (Франция). Два экземпляра алюминиевого сплава расплавляются и затвердевают с заданной скоростью. Затем выполняется быстрое охлаждение, при котором сохраняется форма фронта кристаллизации.
В пятницу завершился эксперимент с 36 рыбками медака. Окончательные результаты эксперимента будут подведены после исследования мальков на Земле, но переданные с борта видеокадры показали, что в полете мальки развивались медленнее, чем на Земле.
Утром Фавье и Крегел провели ремонт установки BDPU. Питание к одному из экспериментальных контейнеров удалось провести в обход цепи, в которой периодически возникало короткое замыкание, и работа BDPU была восстановлена полностью. На установке был начат эксперимент по электродинамике жидкостных мостиков д-ра Дадли Сэвилла (Dudley Saville) из Принстонского университета. В эксперименте изучается поведение различных жидкостей — касторового и гвоздичного масла, евгеноля и силиконового масла. В субботу этот эксперимент был завершен.
Тирск, Фавье, Линнехан и Брейди провели измерения силы мышц рук и ног. Кроме того, Тирск и Фавье проводили электрическую стимуляцию мышц, а Линнехан и Фавье продолжили скелетно-мышечные исследования на велоэргометре. Фавье, Тирск и Линнехан продолжили изучение легочной функции
Экипаж успешно провел вторую очистку системы FES от ледяной пробки, которая образовалась во время сброса запаса воды из баков. Процедура очистки заняла 20 минут. В остальном замечаний к системам корабля не было.
В 07:34 Хенрикс, Хелмс, Линнехан и Брейди участвовали в интервью телестанции KABC-TV в Лос-Анжелесе. А в ходе пресс-конференции в 10:00 Том Хенрикс передал наилучшие пожелания четырем инженерам Космического центра имени Джонсона, занятым в испытаниях регенеративной СЖО. Испытуемые — трое мужчин и одна женщина — живут в специальной камере в Центре Джонсона на восстановленном воздухе и воде в течение трех недель и должны закончить эксперимент 12 июля. “Ребята, вы устанавливаете стандарты за пределами тех, что мы делаем в программе “Спейс Шаттл”,” — сказал Хенрикс. “Честно, здесь почти “Хилтон”, — сказала в ответ Пэт О'Риэр. — Может показаться, что здесь слишком стерильно, но на самом деле это отличный дом.”
Рабочий день экипажа закончился в 18:54, а около 22:00 “Колумбия” достигла отметки половины полета. Каких-либо замечаний к ее системам не было.
На борту 02:54 утра, но экипаж будит песня “Еще один субботний вечер” (Another Saturday Night) рок-группы отряда астронавтов “Max-Q” Сьюзен Хелмс играет в ней на клавишных. Мы пробудем здесь столько субботних вечеров, сколько вы нам дадите,” — отозвалась Сьюзен.
Линнехан, Брейди, Фавье и Тирск проводили измерения силы мышц, расхода энергии и усталости. Как сообщил сегодня один из постановщиков экспериментов д-р Пьетро ди Памперо (Университет Удине, Италия), пока анализ показал меньшее снижение максимальной силы мышц ног и рук, чем ожидалось.
Все члены экипажа, кроме пилотов, выполнили еще четыре теста системы равновесия и внутреннего уха для эксперимента д-ра Милларда Решке (Miltard Reschke) из медицинского отделения Центра Джонсона. Фавье, Тирск, Крегел и Хенрикс работали на компьютере PAWS.
Утром на BDPU закончился эксперимент с жидкостными мостиками, и Хенрикс и Крегел начали очередной эксперимент Й.Штрауба. На AGHF вновь проводился эксперимент Д.Камеля с затвердеванием алюминиево-медного сплава. Один образец кристаллизовался при почти постоянной температуре, второй — при высоком температурном градиенте. Затем был начат очередной эксперимент с трехкомпонентыми сплавами Т Дюффара.
Боб Тирск беседовал по радиолюбительской связи со студентами Образовательного центра Мэпл-Гроув в провинции Новая Шотландия, а Чарлз Брейди — с учащимися средней школы г.Анакортес (штат Вашингтон)
В 09:24 ЦУП сообщил экипажу о разрешении продления полета на сутки для получения дополнительных научных данных. Ожидавшееся продление полета стало возможным, когда собравшиеся в субботу руководители полета убедились в наличии приемлемого уровня энергопитания на дополнительные сутки. На фоне музыки из фильма “Mission Impossible” Крис Хэдфилд передал: “”Колумбия”, Хьюстон. Ваш полет, и мы знаем, что вы будете рады это узнать, будет продлен на 17-е сутки.” Команда Хенрикса была очень довольна — теперь рекорд длительности полета на шаттле будет принадлежать им. “Мы хотим, можем и с нетерпением ждем все те данные, которые мы получим за этот лишний день на орбите, — сказал Хенрикс. — Так что большое спасибо руководству.”
Дополнительные сутки “вставляются” в программу понедельника. Посадка теперь назначена на воскресенье 7 июля в 08:38 в Центре Кеннеди.
В субботу днем астронавты наблюдали у побережья Мексики ураган “Борис”, пройдя почти точно над его центром. “Мощный шторм,” — отметил Хенрикс
Десятый день на “Колумбии” закончился в 18:29.
Утром 11-го дня музыкальное приветствие было адресовано Жан-Жаку Фавье — песня Франсиса Кабреля “Пыльные стены” (“Les Murs De Poussiere”) была передана на борт в 02:29.
Утром Фавье и Хелмс зафиксировали 4 из 20 ростков сосны. Процедура фотографировалась и записывалась на видео. Через 2-4 дня будут зафиксированы еще 4 растения, а 12 будут расти до конца полета.
Рик Линнехан по присланной утром инструкции выполнил подгонку плечевых ремней специального костюма, используемого во время изучения легочной функции. Костюм позволяет регистрировать движения грудной клетки и сердца во время дыхания
Крегел извлек из BDPU контейнер с экспериментом Й.Штрауба, после чего он и Хенрикс запустили второй эксперимент Д. Сэвилла.
В 10:39 началась бортовая пресс-конференция с журналистами США, Канады и Европы. Астронавтов спрашивали об усталости, о жизни в лабораторных условиях в течение долгого времени, о том, заметили ли они какие-нибудь изменения в организме за 11 суток полета. Рик Линнехан сообщил в шутку, что он и его собратья по первому полету являются чем-то вроде экспериментальных образцов, на которых ставятся многочисленные эксперименты. Такие интенсивные исследования потери костной и мышечной ткани еще никогда не проводились, сказал он. Роберт Тирск рассказал канадским журналистам, как их исследования помогут в лечении людей на Земле от остеопороза, дистрофии мышц и других болезней. Астронавты поблагодарили группу поддержки и ученых на Земле, участвующих в их работе.
От имени экипажа “Колумбии” Том Хенрикс передал соболезнования семьям и друзьям американских военных, погибших на базе США в Саудовской Аравии в результате террористического акта.
Кевин Крегел похвалил систему для проведения телеконференций, впервые успешно испытанную в полете. С ее помощью ремонт BDPU прошел намного быстрее и легче. Кроме того, сказал пилот, возможность поговорить лицом к лицу с семьей серьезно улучшает моральный климат на борту Во вторую половину дня астронавты отдыхали примерно 4.5 часа. Это был их второй и последний полувыходной за полет. Астронавтам вновь дали 15-минутные личные беседы с семьями Работа научной аппаратуры в режиме “теленауки” продолжалась. На AGHF шел эксперимент с трехкомпонентными соединениями, на BDPU — опыт Д.Сэвилла. Росли кристаллы протеинов, а расположенная рядом с ними установка ММА регистрировала микроускорения.
Вечером экипаж передал на Землю короткий видеоклип — полная Луна, как она видна с орбиты. Это второе июньское полнолуние — американцы часто называют его “голубая луна”. Хьюстон немедленно ответил песней “Blue Moon” (The Marcels).
Восьмичасовой отдых экипажа начался в 18:04. В понедельник в 02:04 EDT у команды Теренса Хенрикса начнется 12-й рабочий день.
По состоянию на 23:05:05GMT, “Колумбия” находилась на орбите с наклонением 39.01°, высотой 258.42x269.69 км (над сферой радиусом 6378.14 км) и периодом 89.679 км. Все системы шаттла работали нормально.
К.Лантратов по материалам Института радиотехники и электроники РАН. В “НК” №10 было рассказано о научной аппаратуре, установленной на новом исследовательском модуле “Природа” орбитального комплекса “Мир”. Основная программа работ на этом модуле, посвященная наблюдению Земли, носит одноименное название.
Международная научная программа “Природа” была подготовлена в Институте радиотехники и электроники (ИРЭ) РАН. Этот же институт выступает в качестве головной организации программы “Природа”. В основу программы легли следующие документы:
— “Научная программа “Природа”, Версия 2, Москва, 1993”;
— “Предложения по научной программе “Природа” Болгарии, Германии, ..., Москва, 1993”;
— “Новые предложения по научной программе, Москва, 1994”;
— “План эксперимента MOMS-2P на модуле “Природа”, Основная версия, Издание 2, Научные предложения, DARA, 1995”.
Предложения по научной программе “Природа” были обсуждены на ряде международных встреч: София (23-28 мая 1990 г.), Минск (12-17 ноября 1990 г.), С.-Петербург (28-31 января, 1992 г.), Минск (26-28 мая 1992 г.), С.-Петербург (29 марта — 1 апреля 1993 г.), Москва (24 января 1994 г.), С.-Петербург (20-23 июня 1994 г.), Москва (23-26 января 1995 г.).
Научная программа “Природа” нацелена на решение четырех основных методологических задач:
— разработка оптимальной методологии многоканального дистанционного зондирования;
— исследование оптимального состава аппаратуры дистанционного зондирования;
— усовершенствование моделей радиационного переноса для системы “океан-атмосфера”, снежного и ледового покровов, почвенного и растительного покровов;
— решение методологических вопросов по оценке, интерпретации и сбору данных, среди которых выделение надежных информационных параметров, факторный, спектральный и кластерный анализ, разработка методов и моделей статистической оценки, анализ обратных задач, подтверждение данных дистанционного зондирования путем прямых измерений.
Тематически Международную научную программу “Природа” можно разделить на четыре части по объектам наблюдения:
— земная поверхность; —океан;
— атмосфера;
— экология.
Последнее направление исследований хотя и включает в себя наблюдение трех первых объектов, но выделено в особый раздел в силу своей специфики и особой важности информации.
Цель программы “Природа” в целом — разработка и проверка алгоритмов многоканального дистанционного зондирования. В каждом из четырех тематических направлений программы можно выделить отдельные подпрограммы.
1. Наблюдение земной поверхности:
— состояние и контроль снежного покрова;
— исследование характеристик почв и грунтов:
— исследование характеристик растительности;
— исследование бассейнов больших рек и внутренних водоемов;
— составление геологических карт земной поверхности.
2. Исследование Мирового океана:
— определение температуры морской поверхности (ТМП);
— глобальный контроль цвета океана с использованием пассивных методов;
— крупномасштабный контроль ТМП в выбранных областях;
— определение областей ветров и морского волнения;
— исследование океанских процессов с использованием активных и пассивных микроволновых приборов;
— определение характеристик океана по цвету воды;
— исследование биопродуктивности океана;
— изучения взаимодействий в системе “океан-атмосфера” и влияния его на континентальные процессы;
— исследование ледяного покрова на морях и поверхности земли.
3. Исследования атмосферы:
— крупномасштабные процессы над океаном;
— морская атмосфера в тропических областях;
— нижняя стратосфера и тропосфера;
— контроль газового состава и аэрозолей.
4. Экологические исследования:
— исследование антропогенного влияния на аэрозоли и газовый состав атмосферы;
— исследование областей экологического бедствия;
— контроль состава растительности. Для ведения исследований по научной программе “Природа” в этих направлениях на модуле “Природа” имеется многочисленная аппаратура, работающая в микроволновом, видимом и инфракрасном диапазонах спектра, использующая как активные, так и пассивные методы дистанционного зондирования. К пассивному микроволновому оборудованию модуля относятся:
— российский радиометрический комплекс “Икар-Н”, состоящий из пяти надирных радиометров Р-30 (рабочая длина волны 0.3 см), Р-80 (0.8 см), Р-135 (1.35 см), Р-225П (2.25 см с различной поляризацией) и РП-600 (6.0 см);
— радиометрический комплекс “Икар-Д” (“Дельта-2П”), имеющий четыре рабочих канала на длинах волн 0.8, 1.35, 2.25 и 4.0 см;
— панорамный радиометрический комплекс “Икар-П” с трехканальным радиометром РП-225 на длине волны 2.25 см и пятиканальный радиометр РП-600 на 6.0 см.
Активное микроволновое оборудование представлено на “Природе” российским радиолокатором с синтезированной аппертурой “Траверс-1 П”. Он работает в двух диапазонах длин волн — 9.2 и 23.0 см. Решетка антенны локатора раскрывается после перестыковки модуля на боковой стыковочный узел базового блока комплекса “Мир”.
Аппаратура, работающая в оптическом диапазоне, включает в себя:
— российско-чешский сканирующий инфракрасный спектрометр “Исток-1”, работающий в диапазоне длин волн от 4 до 16 мкм;
— германские обзорные спектрометры “MOS-Obzor-A” и “MOS-Obzor-B”, имеющие 17 каналов на длинах волн от 0.4 до 1.010 мкм;
— германский оптоэлектронный мультиспектральный стереосканер высокого разрешения MOMS-2P;
— российский многозональный сканер среднего разрешения с конической разверткой МСУ-СК, имеющее 5 спектральных каналов в видимом и инфракрасном диапазонах;
— российский многозональный сканер высокого разрешения на ПЗС-структурах МСУ-Э, три канала которого работают в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах;
— обзорная телекамера;
— российский профилеметр “Озон-Мир” для определения профилей озона при восходах и заходах Солнца на длинах волн 0.26 и 1.02 мкм;
— французский лидар “Алиса”, работающий в оптическом диапазоне на длине волны 0.527 мкм для активного зондирования.
1. Исследование земной поверхности
Этот раздел научной программы “Природа” включает в себя 10 экспериментов: “Forest”, Geomap”, “Georisk”, “Snowmap” “Soildes”, “Soilmap”, “Soilwet”, “Vegmap”. “Vegstat” и “Watbas”
Цель эксперимента “Forest” — контроль за состоянием лесов. В результате наблюдений должны быть разработаны методы контроля состояния лесов по многоканальным данным дистанционного зондирования в различных спектральных диапазонах волн. При проведении эксперимента “Forest” предполагается составить карты лесного покрова Земли, контролировать его текущее состояние и выявлять пожароопасные районы леса. Для решения этих задач будет использоваться радиолокатор “Траверс-1П”, сканеры МСУ-Э и МСУ-СК, спектрометры “MOS-Obzor” и “Исток-1”, радиометрические комплексы “Икар”, стереосканер MOMS-2P. В качестве объектов наблюдения в этом эксперименте выбраны Алтай, Бурятия, районы озера Байкал, Приморский край, Хабаровский край, Читинская область, Западная Сибирь, Красноярский край, Воронежская область; Карпаты, Козенице (Польша), Силезия, Судеты; Фрайбург, Национальный парк “Саксонская Швейцария”; тропические влажные леса в бассейне реки Амазонка, в Африке и Индонезии; Постойна; Швейцария. Главный координатор эксперимента ИРЭ РАН.
Эксперимент “Geomap” предназначен для картографирования земной поверхности в интересах геологии. На основании данных дистанционного зондирования в различных областях электромагнитного спектра специалисты попытаются разработать методы определения параметров различных геологических структур. При этом эксперимент преследует две цели: изучение больших геологических структур, а также составление карт горных пород, их минерального состава и геологической структуры. В эксперименте “Geomap” будут использоваться радар “Траверс-1П”, сканеры МСУ-Э и МСУ-СК, спектрометр “Исток-1”, радиометрические комплексы “Икар”, стереосканер MOMS-2P. При этом будут вестись наблюдения в районах Тянь-Шаня, Спитака; Мюнхена, Лаузитца; Лардерелло, Монте Амиата. Общую координацию по эксперименту “Geomap” ведут ИРЭ РАН и Исследовательский центр инженерной геологии и геоэкологии РАН.
Эти же две организации будут главными координаторами при исследовании геологически активных районов в эксперименте Georisk”. Целью эксперимента является разработка методов определения характеристик и контроля состояния геологически опасных областей по данным дистанционного зондирования в различных областях спектра электромагнитных волн. При этом решаются две проблемы: изучение современной геологической активности и контроль опасных геологических районов. В эксперименте “Georisk” используется та же аппаратура, что и в эксперименте “Geomap”. Теми же будут и области наблюдения.
Составлению карт снежного покрова будет посвящен эксперимент “Snowmap”. В этом эксперименте будут разрабатываться методы определения границ и толщины снежного покрова методами многоканального дистанционного зондирования. Для этого с помощью радара “Траверс-1П”, комплексов “Икар”, сканеров МСУ-Э, МСУ-СК и стереосканера MOMS-2P будут исследоваться динамика снежного покрова, его высота и его водного эквивалента. Головным по этому эксперименту будет ИРЭ РАН. Районами наблюдения станут Алтай, Харьков, Херсон, Курск, Фрайбург, Скалистые горы, Великие равнины, Швейцария.
Эксперимент “Soildes” посвящен исследованию процессов разрушения почвы и разработке методов его контроля путем многоканального дистанционного зондирования. Проблемы, которые предполагается решить в этом эксперименте: исследование эрозий почв; исследование процессов засаливания и минерализации почв; исследование процессов опустынивания и заболачивания почв. Для этого эксперимента требуется аппаратура: локатор “Траверс-1П”, сканеры МСУ-Э, МСУ-СК, MOMS-2P, комплекс “Икар”, спектрометры “MOS-Obzor”. Районами наблюдения в эксперименте “Soildes” выбраны Алтай; Харьков; Херсон; Курск; Плевен, Шумен, Перник, Пловдив, Ямбол, Кырджали; Мюнхен, район Лейпциг-Галле, Гарц; Мали, Эфиопия, Сахель; степные районы. Общая координация действий по эксперименту возложена на ИРЭ РАН.
Картированию различных типов почв посвящен эксперимент “Soilmap”. При этом будут разрабатываться методы определения типов почвенного покрова по данным многоканального дистанционного зондирования. Для этого с помощью “Траверса-1П”, МСУ-Э, МСУ-СК, “MOS-Obzor'a”, MOMS-2P будут вестись классификация типов почв, оценки содержания в них гумуса, а также исследования мерзлых грунтов в районах Алтая, Харькова, Херсона, Курска, Плевена, Шумена, Перника, Пловдива, Ямбола, Кырджали, Карпат, Швейцарии. ИРЭ РАН и здесь будет осуществлять общую координацию действий.
Эксперимент “Soilwet” нацелен на контроль гидрологического режима почв. На основании данных, полученных от аппаратуры “Икар”, “Траверс-1П”, МСУ-Э, МСУ-СК, “MOS-Obzor” и MOMS-2P, будут разрабатываться методы определения содержания воды в почвах. Для этого необходимо будет методами дистанционного зондирования проводить оценку содержания воды в почве, контролировать гидрологическую ситуацию в районах сброса хозяйственных сточных вод, исследовать гидрологический режим в зоне полупустынь. Районами наблюдения в эксперименте “Soilwet” выбраны Алтай; Харьков, Херсон; Курск; Плевен, Шумен, Перник, Пловдив, Ямбол, Кырджали; Оберлфаффенхофен, Испания, Швейцария; Сахель, Нигер, Ботсвана; штаты Аризона, Луизиана (в районе реки Миссиссиппи), Оклахома, Флорида. Общую координацию по эксперименту выполняет ИРЭ РАН
Картирование растительного покрова будет производится в эксперименте “Vegmap”. Для разработки методов классификации растительности по данным дистанционного зондирования необходимо будут использоваться “Траверс-1П”, МСУ-Э, МСУ-СК, “MOS-Obzor”, “Икар”, “Исток-1”, MOMS— 2Р. В качестве районов наблюдения выбраны Алтай; Харьков, Херсон; Курск, Волгоград, Краснодар, Плевен, Шумен, Перник, Пловдив, Ямбол, Кырджали; Карпаты; Оберпфаффенхофен, район Кельн-Аахен, Мюнхен, Сардиния, Лардарелло, Монте Амиата, Испания, Швейцария; Сахель, Нигер, Кения; штаты Луизиана (в районе реки Миссиссиппи), Флорида. Общую координацию по эксперименту выполняет все тот же ИРЭ РАН.
Эксперимент “Vegstat” посвящен контролю за состоянием растительности. Кроме этого в эксперименте будут вестись исследования в аграрно культурных районах пространственной и временной динамики параметров растений и оцениваться биометрические параметры растений. В эксперименте “Vegstat” используется аппаратура “Траверс-1П”, МСУ-Э, МСУ-СК, “MOS-Obzor”, “Икар”, “Исток-1”, MOMS-2P. Наблюдение будет вестись в районе Алтая; Харькова, Херсона; Курска; Плевена, Шумена, Перника, Пловдива, Ямбола, Кырджали; Козенице, Силезия, Судеты, Карпаты; Оберпфаффенхофен, район Кельн-Аахен, Испания, Швейцария; Нигер, Кения; штаты Луизиана (в районе реки Миссиссиппи), Флорида. ИРЭ РАН выполняет общую координацию по эксперименту.
Последний эксперимент в области изучения земной поверхности — “Watbas”. В нем будет контролироваться состояние рек и внутренних водоемов. Для этого будет вестись контроль нижних горизонтов, дренажных бассейнов больших рек, гидрологической ситуации, границ наводнений, качества воды, а также исследования динамики береговой линии озер и рек. В эксперименте будет использоваться аппаратура “Траверс-1П”, МСУ-Э, МСУ-СК, “Икар”, MOMS-2P. Районами наблюдения будут Днепр, Мертвое море, Дунай, Магра, Камайоре, Арно, Омброне; Миссиссипи, Нил; Болгарские озера; Фоллоника.
2. Исследования океана
“Океанский” раздел программы “Природа” включает в себя 5 экспериментов: “Color” (“Цвет”), “Globe” (“Глобус”), “Ice” (“Лед”), “Roughness” (“Волнение”), SST (температура морской поверхности).
Цель эксперимента “Color” (“Цвет”) — определение параметров океана по цветовым характеристикам. Основными приборами этого эксперимента будут два германских спектрометра “MOS-Obzor”. Их организация каналов, точность, пространственное разрешение и полоса обзора позволяют решать широкий набор задач, требующих количественных данных по цветовым характеристикам воды. Причем данные от спектрометра “MOS-Obzor-B” будут использоваться для исследований океанской биопродуктивности. Также в эксперименте “Color” будут использованы спектрометр “Исток-1”, комплекс “Икар” и аппаратура КАП-100 на станции “Мир”. С помощью этих приборов планируется решить следующие проблемы:
— изучение глобального распределения вод открытых морей и развития в них биомассы;
— изучение региональных особенностей некоторых прибрежных районов океана, а также формирования и переходов друг в друга различных типов морской воды;
— оценка пространственной картины степени загрязнений поверхности морей и океанов;
— разработка и проверка алгоритмов для определения состава воды в области подъема на северо-западе от Африки и, возможно, в других областях;
— интерпретация калибровочных данных от спектрометров “MOS-Obzor” относительно изменчивости распределения фитопланктона и других оптически активных компонентов в области подъема и в широких устьях рек.
В качестве районов наблюдений в эксперименте “Color” выбраны северная часть Каспийского моря, Черное море, Азовское море, Тирренское море, северная часть Адриатического моря, западная часть Средиземного моря и близлежащей области Атлантики, области между течениями Лабрадор и Гольфстрим, восточное побережье США, район Бермудских островов, Мексиканский залив, Карибское море, зоны выноса рек Амазонка, Ориноко, Нигер, Конго, Ганг и Хуанхэ, районы вблизи побережья Бразилии, район между Фолклендскими островами и побережьем Бразилии, восточный склон Срединно-Атлантического хребта, район вблизи побережья Восточной Европы, районы подъема вблизи северо-западного и юго-западного побережья Африки и побережья Перу, зона выноса рек Нигер и Конго, Аравийское море, Яванское море, южная часть Охотского моря и смежных с ним области открытого Тихого океана, Желтое море, юг Китайского моря, Калифорнийский залив, район вблизи Гавайских островов, экваториальная область восточной части Тихого океана.
Эксперимент “Globe” (“Глобус”) посвящен глобальному обзору Земли пассивными методами дистанционного зондирования и изучение взаимодействия океана и атмосферы. При этом планируется вести изучение океанской глобальной циркуляции, исследовать области высокой температуры океанских течений, зоны обмена энергией между океаном и атмосферой. Другая проблема, решаемая в эксперименте “Глобус”, — обнаружение аномалий и малопредсказуемых геофизических явлений и объектов в океане и атмосфере. Также будет вестись разработка методов микроволновой космической радиометрии для определения влияния сезонных и климатических компонент на вертикальные турбулентные потоки. Также планируется провести изучение возможного влияния динамики температурного обмена между океаном и атмосферой в энергетически активных зонах Северной Атлантики в течение года и на протяжении нескольких лет на погодные условия в европейской части России. Для ведения этих наблюдений будут применяться комплекс “Икар”, радиометр “Дельта-2П”, спектрометры “Исток-1”, “MOS-Obzor”, внешняя телекамера. Областью обзора будет вся поверхность земного шара между 52° северной и южной широты. При этом особый интерес представляют энергетически активные зоны у берегов Норвегии, Ньюфаундленда, Бразилии, восточного побережья США, течение Куросиво в районе острова Хонсю, Восточно-Китайское море, северо-восточная часть Тихого океана, а также районы городов Мурманск, С-Петербург, Минск, Одесса, Казань, Екатеринбург.
Эксперимент “Ice” (“Лед”) посвящен, естественно, изучению ледового покрова. Однако наиболее интересуют ученых районы южной части Охотского моря, Татарского пролива, шельфа восточного побережья острова Сахалин, юго-западное побережье полуострова Камчатка, Лабрадорское море, залив Святого Лаврентия. Формирование ледового покрова в этих районах отличается от аналогичных процессов в других северных морях. В связи с этим ледяная структура в Охотского и Лабрадорского морей отличается от структуры льдов Арктики. Скорее всего эмиссионные и рассеивающиеся характеристики охотских и лабрадорских льдов с одной стороны и прочих арктических льдов относятся к разным, отличающимся видам. Для наблюдения выше перечисленных районов на модуле “Природа” будет использована аппаратура “Дельта-2П”, Р-400, “Исток-1”, “MOS-Obzor”, МСУ-СК, МСУ-Э, “Траверс-1П, MOMS-2P. С их помощью будет вестись картографирование ледяных покровов, анализ их пространственных и временных характеристик, изучение динамики в зоне дрейфа около края ледовых покровов, проводиться оценка роли естественных факторов при классификации льдов.
Следующий океанский эксперимент — “Roughness” (“Волнение”) — предназначен для измерения скорости ветра и определения характеристик морских волн а также исследование процессов в океане радиофизическими методами. Главная цель эксперимента “Roughness” — разработка новых радиофизических методов исследования поверхностных областей ветра и характеристик волнения моря, вызванного ветром, в синоптическом и среднем масштабах. Физическая основа этих исследований — зависимость радиофизических характеристик волнения водной поверхности (температурная яркость, коэффициент обратного рассеивания и т.д.) от связанных с ними параметров областей ветра. Эти зависимости до сих пор изучены недостаточно, потому они и требуют специальных исследований. Другая цель эксперимента — исследование океанских процессов радиофизическими методами, базирующихся на эффектах влияния неоднородных потоков на океанские волны. Для исследований будут использоваться радар “Траверс-1П”, радиометр “Дельта-2П” и радиометрический комплекс “Икар”-Н” Выбранные области наблюдения: Мексиканский залив; Гольфстрим, Канарское, Калифорнийское, Гвинейское, Бразильское, Бенгальское течения, течения Ойа-Сио и Куро-Сио; области Гольфстрима на траверсе Бостона и Нью-Йорка, где оно проходит в 200 милях от Североамериканского побережья; область африканского подъема вблизи мыса Кап-Блан (мыс Нуадибу) (Атлантический океан); северо-западная часть тропической области Атлантического океана вблизи устья Амазонки; полуостров Камчатка и область Курильских островов, Курильский пролив; Андаманское море, области вблизи южноафриканского побережья, пролив Гибралтар, Маскаренское плато восточнее острова Мадагаскар, Бискайский залив; области вблизи к метеосудов (?).
Цель эксперимента SST (Sea Surface Temperature, Температура Морской Поверхности, ТМП) также отражена в его названии: разработка оптимальных методов дистанционного определения ТМП, анализ его точности, картографирование ТМП выбранных областей, исследование динамики изменения ТМП. В рамках эксперимента планируются 3 варианта работы научной аппаратуры.
— совместная работа радиометров РП-600, РП-225, “Икар-Н” и Р-400;
— работа всего микроволнового оборудования модуля “Природа”;
— для методологических экспериментов аппаратура “Икар”, “Исток-1”, “MOS-Obzor”, МСУ-СК.
В качестве районов исследований в эксперименте SST выбраны вся доступная область наблюдения Атлантического океана (от 52° северной широты до 52° южной широты), Тихий океан к северу от 10° северной широты и Черное море.
3. Исследование атмосферы
В рамках Международной научной программы “Природа” намечены 8 экспериментов по изучению процессов в земной атмосфере: “Alissa” (“Алиса”), “Bright” (“Яркость”), “Cyclone” (“Циклон”), “Meteo” (“Метео”), OCF, “Ozone” (“Озон”), “Rain” (“Дождь”) и “Water” (“Вода”).
Основной прибор для эксперимента “Alissa” — одноименный французский лидар. В комплексе с ним будут работать спектрометр “Исток-1”, радиометрический комплекс “Икар-Н” и инфракрасный канал спектрометра МСУ-СК. Главная цель эксперимента — разработка и подтверждение методов работы лидара, предназначенного для атмосферного зондирования. Лидар “Alissa” будет использоваться для исследований облаков и аэрозолей в земной атмосферы. При этом французские ученые наметили решить в эксперименте следующие проблемы:
— усовершенствование метода крупномасштабного наблюдения облачного покрова и изучение свойств облаков;
— сравнение данных от спектрометра “Alisa” с данными другой аппаратуры модуля “Природа” и метеорологических спутников.
— исследование мелкомасштабных структур вершин облачных систем;
— исследование тропосферных и стратосферных аэрозолей.
Районами наблюдения в эксперименте “Alissa” выбраны: область наблюдения европейского метеорологического спутника “Меteosat” (окружность радиусом 60° от подспутниковой точки, имеющей координатами 0° долготы и 0° широты); французские полигоны (районы Парижа, обсерватория От-Прованс в южной Франции); болгарские полигоны (София, Варна и пр.); итальянские полигоны (Милан, Флоренция); германские полигоны (Оберпфаффенхофен и области вокруг него).
Исследованиям системы “атмосфера-поверхность”, основанных на измерениях спектральной яркости, посвящен эксперимент “Bright” (“Яркость”). Цель эксперимента — разработка и проверка методов измерения оптических и температурных параметров атмосферы и облачного слоя, базирующихся на спектральных наблюдениях в видимом и инфракрасном диапазонах Ученые рассчитывают при этом:
— получить информацию о спектральной яркости и оптические параметры системы “поверхность-атмосфера”. При этом будут вестись исследования спектральных и угловых зависимостей отраженной (в видимом диапазон) и тепловой (в инфракрасном диапазоне) эмиссий системы “атмосфера-поверхность”. Также планируется разработать методы решения обратных задач дистанционного зондирования;
— изучение региональных и глобальных распределений аэрозолей. Для этого будет вестись определение спектральных и пространственных характеристик облачности: высота верхней границы, коэффициенты поглощения солнечного света и радиации, фазовый состав. Для этого на борту “Природы” будет использоваться аппаратура “MOS-Обзор”, МСУ-СК, МСУ-Э, “Исток-1”, MOMS-2Р, а также спектрометр МКС-М2 в модуле “Квант-2”. Районами наблюдения намечены северо-восточный район Атлантики и европейское побережье, центральная часть Атлантики, озеро Балхаш, Аральское море, север Каспия, а также исследовательские полигоны: стран СНГ — Алатау (к северу от Иссык-Куля), Джаси-Сужган (область между Сырдарьей и Каратау), часть реки Волга (севернее Саратова); итальянские — районы городов Милан и Флоренция; болгарские — районы городов София, Варна, деревни Шкорпиновски; польские — районы силезская Срода (южная Польша); река Нарев (северо-восточная Польша). Каждый район должен наблюдаться дважды в квартал продолжительностью по 15 минут, каждый полигон 10 раз в квартал по 3 минуты.
Эксперимент “Cyclone” (“Циклон”) нацелен на изучение тропических циклонов, их зарождение и жизнь. Постановщики эксперимента ставят при этом задачи — исследовать временное и пространственное распределение следующих относящихся к окружающей среде параметров в области тропических циклонов и по соседству с ними:
— скорость ветра
— температура морской поверхности
— общее содержание воды в облаках
— общее содержание водяного пара
— суммарный уровень осадков
— трехмерная пространственная структура облачной системы тропических циклонов.
Эксперимент “Cyclone” будет проводиться в два этапа. Первый этап — этап обнаружение тропического циклона. Оно проходит в рамках эксперимента “Globe” с использованием аппаратуры “Икар”, “MOS-Обзор” и “Исток-1”, с помощью которых получаются необходимые метеорологические данные. Затем идет этап наблюдения тропического циклона с использованием “Икара”, “Истока-1”, “MOS-Обзора”, “Траверса-1П”, MOMS-2P. Причем на втором этапе наблюдения будут вестись на каждом витке, проходящем над областью циклона. В качестве районов наблюдения предварительно намечены область Атлантического океана между 12° и 30° северной широты и область западной части Тихого океана и Филипинского моря.
Эксперимент “Meteo” посвящен метеорологическому зондированию атмосферы. Его цель — разработка и подтверждение методов получения вертикальных атмосферных профилей температуры, влажности и давления по измерениям в инфракрасной области спектра по вертикальному и боковому направлениям и атмосферной рефракции по измерениям в оптической области спектра. Для этого необходимо сравнить, уточнить и подтвердить методы получения следующих атмосферных характеристик:
— вертикальные профили атмосферной температуры при тепловом зондировании на длине волны 4.3 и 1 5 мкм (полоса поглощения СО2)
— вертикальные профили температуры и давления с высоким высотным разрешением по измерениям атмосферной рефракции на длине волны 0.7 мкм
— вертикальные профили атмосферной влажности по измерениям в полосе поглощения водяного пара (6.3. мкм)
— высота верхней границы облаков, температура и фазовый состав.
При этом будет еще вестись разработка и тестирование методы обработки данных от инфракрасной, микроволновой и оптической аппаратуры. В эксперименте аппаратура будет вести наблюдения двумя способами. Первый способ предполагает наведение регистрирующей аппаратуры в надир или под некоторым небольшим углом к вертикали. В таком режиме будут работать “Исток-1”, “Икар”, “MOS-Обзор” и “Исток-1”, направленный на поверхность Земли. Второй способ — наблюдение Солнца в оптическом диапазоне через земную атмосферу при восходе или закате. При этом способе будет использоваться только “Исток-1”. Районами наблюдения в эксперименте “Meteo” будут районы постоянно работающих метеостанций, расположенных в европейской части России, Западной Европе и Северной Америки, а также специальные полигоны в Болгарии (София, Варна, деревня Шкорпиновски) и Италии (Милан, Флоренция).
Аббревиатура названия OCF расшифровывается как “Ocean Cloud Fields” (океанский облачный покров, ООП), поясняя тем самым цель эксперимента. В OCF будет исследоваться термодинамическая структура облачного покрова над океаном. Эксперимент имеет четыре проблемных направления:
— SCF (Small-scale thermodynamic structure of cloud fields over ocean areas) — мелкомасштабные термодинамические структуры облачного покрова над океанской поверхностью;
— STD (Short time development of cloud fields) — быстрообразующиеся облачные покровы;
— LTD (Local time dependence of structural mean parameters) — локальная временная зависимость от средних структурных параметров;
— SPM (Derivation of structural parameters via spectroscopic methods) — происхождение структурных параметров через спектроскопические методы.
Для ведения наблюдений в эксперименте OCF будет использоваться следующая аппаратура модуля “Природа”: MOMS-2P, МСУ-СК, “MOS-Обзор-А”, МСУ-Э или “MOS-Обзор-В” (все только над освещенными областями океана), инфракрасный канал МСУ-СК, “Alissa” (оба только в ночное время), “Икар”, “Исток-1”. Районом исследований будет весь Мировой Океан, доступный для наблюдения с орбитального комплекса “Мир”.
Измерению содержания небольших газовых примесей и аэрозолей в земной атмосфере посвящен эксперимент “Ozone” (“Озон”). В результате эксперимента будут разработаны и проверены методы регистрации вертикального распределения в земной атмосфере озона, водяного пара, аэрозолей и небольших газовых примесей при наблюдении по касательной к земному горизонту в оптическом и инфракрасном диапазонах. При проведении эксперимента “Ozone” будут также использоваться два способа получения данных. Во-первых, будут вестись измерения солнечной радиации переданной атмосферой в местах пересечения орбиты комплекса “Мир” и плоскости терминатора. При этом будут использоваться приборы “Озон-Мир” и “Исток-1” при пересечении орбитой комплекса терминатора над Европой и Северной Америкой. Во-вторых, длительные измерения с помощью спектрометра “Исток-1” в течение одного витка тепловой атмосферной эмиссии на тангенсальном (касательном к земному горизонту) направлении. Наблюдения будут вестись над всей территорией Земли, охватываемой орбитой “Мира”.
Эксперимент “Rain” (“Дождь”) посвящен дистанционному исследованию дождей и облачных систем. Цель эксперимента: разработка и проверка дистанционных методы наблюдения и исследования дождей и водного обмена между почвой, растительностью и атмосферой. В эксперименте будут использоваться комплексы “Икар”, радар Траверс-1П”, лидар “Alissa”, спектрометры “MOS-Обзор-А”, “Исток-1”, сканеры МСУ-Э и MOMS-2P. Районами наблюдения выбраны полигон Обеерпфаффенхофен в Германии, где расположен метеорологический радар “Poldirad”; центральная область Флориды, где находится аналогичный по назначению американский радар “Nexrad” и другое измерительное метеорологическое оборудование; тихоокеанское побережье Вьетнама, где расположены вьетнамские метеорологические радары.
Последний атмосферный эксперимент Международной научной программы “Природа” нацелен на исследование крупномасштабных атмосферных процессов над поверхностью океана на основе полевых анализов содержания воды — эксперимент “Water” (“Вода”). При этом должны быть разработаны методы контроля водного баланса в системе “океан-атмосфера”. В эксперименте планируется провести:
— картографирование содержания водяного пара в атмосфере над океанами и анализ сезонных изменений,
— разработка и подтверждение на основании оптических и микроволновых наблюдений методов определения параметров облаков: содержание жидкой воды в облаках, высота верхней границы облаков, фазовый состав, оптическая непрозрачность;
— комплексный анализ содержания в облаках жидкой воды и водяного пара;
— исследование корреляции между содержанием жидкой воды в облаках и высотой верхней границы облаков;
— разработка и подтверждение методов обнаружения атмосферных осадков и определения их параметров по данным от пассивных измерений над океаном;
— уточнение микроволновых радиационных моделей переноса в системе “океан-атмосфера” для ненормальных и экстремальных условий.
Для проведения наблюдений в эксперименте “Water” на “Природе” будут задействованы комплекс “Икар-Дельта-2П” спектрометры “MOS-Обзор” и “Исток-1”, а также эпизодически — стереосканер MOMS-2P. Эта аппаратура будет вести наблюдения над всей частью Атлантического океана, лежащей в северном полушарии; северо-западная часть Тихого океана, северное и бразильское побережье Южной Америки; центральная Австралия; северо-восточная Африка
4. Экологические исследования
Экологическая часть Международной научной программы “Природа” включает в себя четыре эксперимента: “AeGaDis” (Aerosol and trace Gases Distribution). “EcoDis” (Ecological Distribution), “ODis” (Ozone Distribution) и 'VeDis” (Vegetation Distribution).
Эксперимент AeGaDis” посвящен определению распределения аэрозолей и примесей газа, а также определению оптических свойств атмосферы над индустриальными районами и полигонами. Для этого будет использоваться аппаратура “MOS-Обзор”, “Исток-1”, “Озон-Мир”, “Alissa”, МСУ-СК, MOMS-2P. Районами наблюдения станут Алтай, Харьков, Курск, Чернобыль, Припять, Северная Атлантика, Милан, территория Франции.
Наблюдениям окружающей среды на предмет обнаружения зон экологических бедствий посвящен эксперимент “EcoDis”. На основе дистанционного зондирования должны быть разработаны методы исследования условий окружающей среды и контроля районов с неблагополучной экологической ситуацией или угрозой экосистемам. При этом планируется решить следующие проблемы:
— изучение спектральных характеристик земной поверхности на предмет обнаружения районов экологической угрозы;
— исследования изменений растительности в экосистемах с нарушенным равновесием;
— разработка методов прогнозирования опустынивания и заболачивания путем контроля влажности и динамики водных систем.
В эксперименте “EcoDis” будут использованы сканеры МСУ-СК, МСУ-Э и MOMS-2P, спектрометры “MOS-Обзор” и “Исток-1”, локатор Траверс-1П”, радиометры РП-225, Р-400 и РП-600. Наблюдение будет вестись в районах Чернобыля, Припяти, Аральского моря, Алтая, южной части озера Байкал, озера Балхаш, Джаси-Сужгана (область между Сырдарьей и Каратау), Мангышлака, Харькова, Пистои, эстуарий рек Волга, Магра, Арно, Омброне, Камайоре; Гальвистонского залива, Хьюстона, Южной Флориды, Багамских островов, Фоллоникского залива, области Лейпциг-Галле, Лузатии, архипелага Сабана-Камагуэй (Куба), Плевена, Пловдива, Кырджали, Перника.
Эксперимент “ODis” посвящен оценке изменений в глобальном распределении озона и газовых примесей и разъяснению связи между этими изменениями и человеческой деятельностью. Для этого будут строиться профили плотности озона и некоторых газовых примесей в атмосфере, разрабатываться обратные алгоритмы, вестись поиск корреляции между газовыми концентрациями и искусственными изменениями окружающей среды. В эксперименте должны использоваться приборы “Озон-Мир” и Исток-1” Исследования будут вестись на всей доступной для наблюдения с “Мира” земной поверхности.
Целями эксперимента “VeDis” являются наблюдение за изменениями и деградацией растительности, разработка методов оценки растительной биопродуктивности и состояния в различных экологических системах. Для этого будут вестись классификация растительности, оценка биопродуктивности, описание экосистем, наблюдения изменений под давлением промышленности. Наблюдения планируется выполнить с использованием аппаратуры МСУ-СК, МСУ-Э, “MOS-Обзор”, MOMS-2P, “Траверс-1П”. Районами наблюдения станут Алтай, Харьков, Припять, южная часть озера Байкал, Карпаты, Пистойа, Монтеспертоли, биосферный заповедник Шорфхайд-Хорин, Швейцария, Оберхайнебен.