"Техника-молодежи" 1969 г №3, с.18-23

КИПЕНИЕ КОСМИЧЕСКИХ ДЕЛ

1. НЕБЫВАЛЫЙ

ЭКСПЕРИМЕНТ

В. ПЕТРОВ, инженер

ЖИЗНЬ В КОСМИЧЕСКОМ ЭФИРЕ (ОТРЫВОК ИЗ СТАТЬИ 1924 ГОДА. ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ) Мы отправляемся в небесном корабле с упятеренным запасом взрывчатых жидкостей (речь идет о ракетном топливе. — Ред.) и остаемся на расстоянии 2—3 тысяч верст от Земли в качестве ее Луны. Понемногу образуется колония с орудиями, материалами, машинами и сооружениями, привезенными с Земли. Развивается понемногу самостоятельная, хотя и ограниченная сначала, промышленность, но достаточная для питания и добывания взрывчатых материалов. Добыв тем снова для каждой ракеты упятеренный взрывчатый материал, мы можем спуститься обратно без больших расходов. Когда жизнь и техническая промышленность утвердится в эфире и образуются многочисленные поселения вокруг Земли или в поясе астероидов, одним словом, там, где найдется избыток разнообразных материалов для строительства, — тогда уже не будет надобности брать чудовищные запасы взрывчатых веществ с Земли. Гораздо рациональнее забирать с нее необходимые сначала орудия и вещества. После утверждения жизни поблизости Земли или ее орбиты человек может свободно перелететь к астероидам, где не может быть недостатков в сырых продуктах... С астероидов, болидов и малых планетных спутников можем перейти к крупным лунам; затем к Марсу, Меркурию и Венере. Надо утвердиться на них хоть настолько, чтобы иметь возможность и там добывать взрывчатые материалы. Возможно с течением времени посещение и других планет. Такой естественный порядок постепенного перехода от легкого к трудному заставляет нас, между прочим, изучить жизнь в эфире и степень ее пригодности для человека. Публикацию подготовил Г. МЕНДЕЛЕВИЧ К. Э. ЦИОЛКОВСКИЙ

Когда читаешь эти строки Валерия Брюсова, невольно обращаешь внимание на многозначительное «еще». В нем слились вековая устремленность человека в космические дали и ощущение близости решающего шага за пределы «скромного шара». Ведь стихи написаны под впечатлением работы К. Э. Циолковского «Исследование мировых пространств реактивными приборами».

Между тем вся логика развития космических исследований приводит к необходимости многотонных «космических домов», в которых будут размещаться лаборатории, жилые помещения, многочисленные обслуживающие системы. Вводить в действие такие объекты лучше всего, доставляя в космос части конструкции и собирая их на орбите. Это те самые «эфирные поселения», о которых пророчески говорил К. Э. Циолковский.

И вот свершилось: в январе 1969 года впервые в мире на околоземной орбите действовала советская космическая станция. В ней жили и работали четыре советских космонавта — Владимир Шаталов, Борис Волынов, Алексей Елисеев и Евгений Хрунов.

Сначала с космодрома стартовал корабль «Союз-4», пилотируемый В. Шаталовым. А через день в совместный рейс по звездным трассам на корабле «Союз-5» отправились сразу три космонавта — командир корабля Б. Волынов, бортинженер, кандидат технических наук А. Елисеев и инженер-исследователь Е. Хрунов.

В эксперименте корабль Шаталова был «активным». Антенны кораблей «Союз-4» и «Союз-5» искали друг друга. До начала стыковки Шаталов через иллюминатор своего корабля видел «Союз-5». Через несколько секунд после включения системы радиопоиска корабли оказались связанными «радиоканатом». Двигатели ориентации развернули их точно «лицом к лицу».

Затем автоматика «Союза-4» ввела в действие сближающий двигатель. Когда расстояние между кораблями уменьшилось до 100 м, в дело вступил космонавт. Используя ручное управление, Владимир Шаталов очень точно провел причаливание. Произошел взаимный механический захват кораблей, жесткое их стягивание и соединение электрических цепей. «Союз-4» и «Союз-5» стали единым целым. Так возникла первая орбитальная космическая станция. Миллионы людей на Земле наблюдали этот захватывающий процесс на экранах своих телевизоров.

Вскоре последовал небывалый космический эксперимент. Е. Хрунов и А. Елисеев надели скафандры и через люк орбитального отсека вышли в космическое пространство, перешли в орбитальный отсек «Союза-4», где заняли свои новые рабочие места.

На Землю Хрунов и Елисеев возвратились уже на «Союзе-4» вместе с его командиром Шаталовым. Примерно через сутки приземлился и «Союз-5», пилотируемый Б. Волыновым.

В этом впервые в мире проведенном эксперименте мы видим прообраз действий, связанных с грядущими дальними полетами. Ведь орбитальная станция может быть космическим пересадочным пунктом для экипажа межпланетного корабля. Очень важен переход, если необходимо провести аварийно-спасательные работы.

Стыковка удвоила жилую и рабочую площадь космического поселения. И с технической точки зрения абсолютно нет препятствий для дальнейшего многократного расширения такой станции пристыковкой новых помещений. Посмотрим, что же представляет собой каждое из звеньев первого надпланетного города.

Корабль «Союз» — целая научная лаборатория. Экипаж может состоять из одного или нескольких человек. Объем помещений достигает 9 куб. м. Во время полета космонавты, если желают, работают и отдыхают в легкой одежде, без скафандров. В орбитальном отсеке четыре иллюминатора, которые создают хороший обзор Земли и звездного неба.

Внутри отсека есть «рабочий кабинет» со столом, сервантом, полкой для книги микрофильмов, пультами управления научной аппаратурой, кино— и фотокамерами, астрономическими приборами. Не забыты и портативная кухня, где можно быстро подогреть пищу, и есть уютное место для отдыха.

Другое помещение корабля «Союз» — кабина космонавтов. Это спускаемый аппарат, предназначенный для размещения экипажа при выведении корабля на орбиту, маневрировании в космосе и спуске на Землю. Здесь тоже достаточно просторно. На пульте — телеэкран, множество приборов, индикаторов, клавиш и тумблеров. Нажатие одной из клавиш переключает почти все приборы пульта на работу только с той системой, которую космонавт хочет проверить или которая должна работать в данный момент.

Спускаемый аппарат «Союза» отличается от кабин кораблей «Восток» и «Восход». Его форма позволит произвести спуск в атмосфере с использованием аэродинамической подъемной силы. Возможен планирующий, а не только баллистический спуск, как это было на предшествующих кораблях. Преимущества планирующего спуска — снижение перегрузок с 8-10 до 3-4 единиц, уменьшение тяги тормозного двигателя и большая точность приземления.

---

На верхнем фото момент, предшествующий стыковке космических кораблей «Союз-4» и «Союз-5».
◄ Космодром, 15 января 1969 года. Перед стартом корабля «Союз-5».

Основная бортовая аппаратура и двигательные установки корабля размещены в приборно-агрегатном отсеке. Орбитально-маневровых двигателей два — основной и дублирующий, с тягой по 400 кг каждый. Потолок маневров корабля «Союз» достигает 1300 км. Для ориентации и медленных перемещений установлена система двигателей малой тяги. Приборный отсек оперен крыльями солнечных батарей с полезной площадью 14 кв. м. В комплекс систем корабля входит аппаратура автоматического радиопоиска, сближения и стыковки, аналогичная той, что использовалась на спутниках «Космос»: 186, 188, 212 и 213.

В отличие от «Восхода» на корабле «Союз» для выхода в открытый космос шлюзом служит весь орбитальный отсек. Перед выходом люк в кабину командира герметически закрывается, из орбитального отсека стравливается воздух, затем открывается люк в космос, и члены экипажа покидают корабль.

Экипаж первой в мире орбитальной станции. Слева направо: Борис Волынов, Алексей Елисеев, Евгений Хрунов, Владимир Шаталов.

Космонавт несет на себе ранец с запасом кислорода и химическими веществами — для очистки «местной атмосферы» от продуктов дыхании. Внутри скафандра прокачивается воздух: это помогает поддерживать нужный тепловой режим. Для космической одежды подбирается ткань, как можно лучше отражающая солнечную радиацию.

При переходе Хрунов и Елисеев пользовались фалом, по нему поддерживалась связь и контролировалось состояние организма. Но в будущем у космических строителей и монтажников могут появиться индивидуальные средства передвижения: ракетные пистолеты или портативные ракетные двигатели. «Вряд ли размеры орбитальной станции будущего превысят километр, — сказал по этому поводу Алексей Леонов. — При удалении от корабля с пистолетами надо будет иметь аварийный трос на 300—500 метров. Из современных материалов такой трос просто сделать легким и прочным. При самостоятельных путешествиях на большие расстояния надо будет пользоваться какими-то космическими «мотоциклами» с достаточным запасом горючего для его ракетных двигателей.

Рейсом корабля «Союз-5» Владимиру Шаталову его друзья доставили в космос газеты, телеграммы и письма с Земли. И в этом трогательном факте видится прообраз действий будущего надпланетного транспорта, способного доставить необходимые грузы — научную аппаратуру, материалы для исследований, узлы для замены — на орбиту и с орбиты на Землю.

Советские космические исследования развертываются широким фронтом. Полеты и возвращение на Землю автоматических лунников «Зонд-5» и «Зонд-6», запуск станции «Протон-4» с полезным грузом в 17 т, старт межпланетных станций «Венера-5» и «Венера-6» к планете загадок, успешное завершение уникального медико-технического эксперимента, в ходе которого три советских испытателя провели год в кабине «земного звездолета», полет кораблей «Союз-2» и «Союз-3 с космонавтом Г. Береговым, наконец, блистательное рукопожатие «Союза-4» и «Союза-5» — все это события только последних шести месяцев. Упорный взор землян, некогда с тоской следивший за движениями планет, ныне все острее оттачивается в кипении космических дел.

2. ОРБИТАЛЬНЫЕ СТАНЦИИ: ВЗГЛЯД В БУДУЩЕЕ

Ю. НОВИКОВ, кандидат технических наук

Более чем десятилетний опыт космических исследований дал ученым ценнейшую научную информацию, которая позволила многое понять в космической среде. Главное преимущество космических аппаратов перед земными средствами исследования в том, что они находятся за пределами атмосферы. Прозрачная на глаз воздушная оболочка планеты пропускает к нам лишь часть спектра электромагнитных волн. Наблюдать окружающий мир во всех спектрах электромагнитного излучения — это значит получать информацию практически обо всех процессах, происходящих в космосе.

Известно, что наше Солнце постоянно излучает плазму. Ее поток — солнечный ветер — постоянно обтекает магнитное поле Земли, частично проходя в радиационный пояс, ионосферу, атмосферу. Некоторая часть его достигает Земли. Как околоземное пространство, так и сама планета находятся под воздействием солнечного излучения, определяющего погодно-климатические условия. Умение прогнозировать поведение Солнца не длительный период фактически дает в руки людям возможность довольно точно предсказывать погоду на всей территории земного шара.

На снимках сверху вниз:

1. Владимир Шаталов во время взятия функциональной пробы по определению реакции сердечно-сосудистой и дыхательной систем организма

2. Исследование вестибулярного аппарата у Алексея Елисеева.

3. Борис Волынов во время обследования на велоэргометре

Сейчас в космических исследованиях происходит, я бы сказал, качественный переход от описания общей картины к выяснению тонкой структуры явлений, изучению их взаимосвязей и разработке научной методики их прогнозирования. Для решения этой сложной задачи необходимы автоматические и пилотируемые орбитальные станции.

Есть научные задачи, которые целесообразно решать только на автоматических аппаратах. Есть задачи, с которыми может справиться только ученый, находящийся на борту орбитальной станции. Возможен и такой вариант: вначале исследования проводятся с участием ученого, разрабатывается методика, а затем создаются соответствующие автоматические аппараты.

Специалист на борту станции способен быстро оценить наблюдаемую картину, отфильтровать нужную информацию от излишней, а это значительно упрощает последующую обработку. Человеческий мозг способен обобщать, что недоступно пока никакому автомату.

Присутствие ученого необходимо при проведении многих астрономических исследований. Могут возразить: достаточно вывести на орбиту астрономический прибор и, управляя им с Земли, нацеливать его в заданный район небесной сферы. По-видимому, такое решение не всегда целесообразно. В самом деле — во всех обсерваториях есть автоматическая фиксирующая аппаратура, однако астрономы каждую ночь сидят у своих телескопов. Из личных наблюдений они получают ценнейшую информацию. К тому же эта информация зачастую дает ключ к правильной расшифровке события, зафиксированного на различных пленках.

Подводя итоги выдающегося эксперимента по стыковке кораблей «Союз-4» и «Союз-5», сообщение ТАСС подчеркивает: результаты полета будут использованы для создания орбитальных пилотируемых станций научного и народнохозяйственного значения.

Вдумаемся в смысл этой лаконичной фразы.

Работа за пределами земной атмосферы открывает широчайшие перспективы перед оптической и радиоастрономией.

Фотографии Земли, сделанные с орбитальных станций, помогут составить точные топографические карты самых труднодоступных горных районов. На таких снимках виден даже подводный рельеф. Четко выделяются горные и долинные ледники, крупные озера, заливаемые водой территории пойм и дельт. Прогноз паводков, определение засоленности и эрозии почв, контроль за промышленными отходами и стоками — вот лишь некоторые из работ, которые можно выполнить на орбитальных станциях. Из космоса можно оценивать степень созревания сельскохозяйственных культур, давать рекомендации о начале сева по срокам и территориям, своевременно выявлять зараженные вредителями районы, давать прогноз урожая.

Неоценимую помощь может оказать небесная информация рыбопромысловикам. Глобальные данные о морских и океанских течениях, поверхностной температуре вод, положении кромки льда и степени волнения, наконец, о движении крупных косяков рыбы — таков далеко не полный перечень сведений, которых ждут моряки.

Орбитальная станция может сделать более оперативными службы наблюдения и ликвидации лесных пожаров, выявить территории, занятые поврежденным и погибшим лесом, болотами, свежими вырубками и т. д. Сочетание космических фотографий с математическими средствами анализа позволит выявлять возможные районы полезных ископаемых и определять их промышленное значение.

Невесомость, отсутствие кислорода и тепловой конвекции, высокий вакуум — желанные условия для развертывания некоторых технологических процессов.

Можно представить себе космическое литье. Тяжесть в этой операции, как, впрочем, и во многих других, заменят электростатические поля, капиллярные силы и силы поверхностного натяжения.

Фантазия рисует и лечебные отсеки будущих орбитальных станций. Возможное лекарство — состояние невесомости. Во всяком случае, длительное пребывание людей в условиях космического пространства станет предметом самого пристального внимания медиков и биологов. Не исключено, что исследования в этой области принесут немало неожиданных научных сюрпризов.

Я привел лишь несколько примеров большой ценности, я бы сказал, необходимости пилотируемых орбитальных станций.

Одно только решение задач по изучению Земли, на мой взгляд, даст людям такие выгоды, которые сейчас даже трудно оценить.

ГОРНЫЙ РАЙОН ТИБЕТА, СФОТОГРАФИРОВАННЫЙ ИЗ КОСМОСА: 1. Ледник. 2. Район возможного возникновения селя. 3. Сток ледниковых вод. 4. Горная река. 5. Разлом горных пород. 6. Эрозия почвы.