Желательно смотреть с разрешением 1280 Х 800
«Техника-молодежи», 1991, №4, с. 2-5, 1 с. обл.
Сканировал Игорь Степикин
Космические вехи
Станислав ЗИГУНЕНКО,
инженер
Ремонт под звездами
30 лет назад начался отсчет эпохи пилотируемой космонавтики. Но если поначалу основная работа людей на орбите заключалась в выполнении научных и народнохозяйственных программ, то в последнее десятилетие все больше времени и сил стал отнимать ремонт самого космического дома.
АВАРИИ НА ОРБИТЕ
С увеличением длительности полетов, усложнением орбитальных комплексов «слесарная работа» порой становится чуть ли не самым актуальным делом в космосе. Даже рождественскую ночь в этом году космонавты Виктор Афанасьев и Муса Манаров встречали вне станции с гаечными ключами в руках. Главным в их программе был ремонт люка модуля «Квант-2». А эпопея с ним началась в июле прошлого года — на орбите тогда работали «Родники» — Анатолий Соловьев и Александр Баландин.
Они уже выполнили всю программу выходов в открытый космос, закончили испытания «космического мотоцикла» и готовились к возвращению, когда выяснилось: теплозащита транспортного корабля нуждается в ремонте. Чтобы привести ее в порядок, пришлось отправиться в незапланированное путешествие. Через некоторое время космонавты сообщили:
— Идти дальше не можем, мешает антенна...
С Земли им посоветовали отдохнуть, вернуться обратно и обогнуть модуль с другой стороны. Они двинулись к цели, волоча за собой связки инструментов, видеоаппаратуру и трапы (прямой и огибающий), прокладывая ими дорогу в тех местах, где не за что было закрепиться. Каждый шаг отдавался тяжелыми ударами в висках. Наконец, пройдя за три часа около 30 м, космонавты добрались до поврежденной теплоизоляции — ее оборванные двухметровые лепестки задрались, обнажив пироболты спускаемого аппарата. Сами они оказались целы — появилась надежда, что сработают...
Тем временем на Земле придумали, что делать с теплозащитой: засунуть края лепестков в крючки-прижимы, либо, на худой конец, скатать изоляцию в рулон и связать его, чтобы не болтался и не зацепился за антенны.
— Они усохли! — доложили с орбиты. То есть края лепестков не достигали прижимов.
Скатка же оказалась слишком длинной, совладать с ней не удавалось. Тогда Баландин предложил просто сложить изоляцию, закрепив ее с двух сторон, — так и сделали.
Ремонтная операция заняла слишком много времени, и теперь Земля торопила «Родников» домой, на станцию. Их прерывистое дыхание слышалось в притихшем зале ЦУПа. Они находились в открытом космосе уже пять с половиной часов (через 30 мин. исчерпывались основные ресурсы автономных скафандров), но оказалось, что их одиссея еще не закончилась...
— Толь, где вы находитесь? — спрашивал уже по-простому Соловьев-нижний, руководитель из ЦУПа, у Соловьева-верхнего. — Ты вошел в шлюзовую камеру?
Вошел. Вслед за ним начал втискиваться Баландин.
— Руки запихивай! — командовал ЦУП. — Снимайте кольцо с люка, закрывайте...
Кажется, успели. Причем побили рекорд Кретьена, который находился в открытом космосе 6 ч 01 мин. И вдруг:
— Люк не закрывается! Мешают зубья, они выходят за обечайку, — доложил Баландин.
Ему посоветовали взяться за штурвал и «поиграть» люком, чтобы все-таки встал на место. Не получилось.
Слева: американский полужесткий экспериментальный скафандр; справа: возможно так будет выглядеть монтаж космической станции «Фридом» на орбите.
На иллюстрации (по часовой стрелке): А.Волков и Ж.Л.Кретьен устанавливают ферму на станции «Мир»; американский астронавт собирает крупногабаритную конструкцию; рабочее положение астронавта на манипуляторе «Шаттла»; американцы, работая в открытом космосе, не забывают и о рекламе; уже в этом десятилетии космонавты смогут свободно перемещаться в пространстве, используя индивидуальные транспортные средства. |
— Помогите друг другу перейти на бортовое питание, — приказала Земля, — и поменяйтесь местами. Пусть теперь Соловьев попробует закрыть...
Попробовал... С тем же успехом. На табло ЦУПа — 6.23 пребывания в космосе.
— Ребята, слушайте внимательно: еще 20 минут можете закрываться. Не получится — все прекратить, перейти в соседний отсек...
«Мир» ушел в зону радиомолчания, в ЦУПе потянулись томительные минуты. Неужто и следующий люк не закроется? Примерно через полтора часа (за стенами ЦУПа уже была ночь) эфир ожил:
— Шлюзовый отсек оставили. Перешли в следующий... Закрылись, скафандры сняли... Поврежденный люк не доходит до места миллиметра на полтора, такое впечатление — там что-то мешает...
Им удалось закрыть его лишь через 9 дней, во время следующего аварийного выхода. В конце концов все закончилось благополучно. Полностью работу люка восстановили Афанасьев и Манаров, как уже упоминалось, в рождественскую ночь...
Который уже раз ситуация в открытом космосе развивалась нештатно? Владимир Ляхов и Владимир Рюмин распутывали сети антенн радиотелескопа на «Салюте-6». Тот же Ляхов и Александр Александров на «Салюте-7» навешивали дополнительные створки солнечных батарей. Леонид Кизим и Владимир Соловьев ремонтировали двигательную установку опять-таки на «Салюте-7». Юрий Романенко и Александр Лавейкин извлекали из стыковочного узла между «Квантом» и «Миром» неведомо как попавший туда пакет. Александр Волков, собиравшийся с Жаном Лу Кретьеном проводить эксперимент «Эра», по-футбольному стучал башмаком по заупрямившейся ферме, заставляя ее раскрыться. Похоже, нештатные ситуации на наших станциях уже перешли в разряд плановых...
ДОМ ПРИДЕТСЯ РЕМОНТИРОВАТЬ, НЕ УСПЕВ ДОСТРОИТЬ...
Впрочем, отказы случаются не только у нас. Вспомним хотя бы критическую ситуацию с «Аполлоном-13» (вот и не верь после этого в «чертову дюжину»!), когда астронавтам довелось весь полет провести в лунном отсеке.
Разведчик Марса робот «Амблер» на марше. |
Пришлось нарушить график работ и в первый же день полета «Союз» — «Аполлон» — американские астронавты не смогли сразу открыть переходной люк в советский корабль. Наши, впрочем, тоже не скучали — проводили непредусмотренную перекоммутацию телеаппаратуры.
А вот более свежие события — сбои в работе оборудования на околоземном телескопе Хаббла и околовенерианском «Магеллане».
Но все это, если хотите, — «цветочки». Согласно докладу специалистов НАСА, «ягодки» еще впереди. Двенадцать сотрудников космического центра имени Джонсона в Хьюстоне, возглавляемые астронавтом У. Фишером и инженером-робототехником Ч. Прайсом, поставили под сомнение целесообразность проекта станции «Фридом» стоимостью в 20 млрд. долларов. Дело в том, что обслуживание космического дома, который намечено смонтировать на орбите к концу столетия, в нынешнем варианте потребует не 130 ч ремонта ежегодно, как планировалось, а 2200!
Космические мотоциклы (вверху — советский, внизу — американский) уже прошли испытания на орбите, и в ближайшие годы, используя именно их, люди будут собирать на орбите космические дома и заводы.
 |
Специалисты напоминают: устройства, выведенные за пределы атмосферы, должны выдерживать нагрев до 200° С на солнечной стороне и охлаждение до — 140° С в тени. На орбитальную станцию непрерывным потоком обрушивается излучение Солнца и звезд, рентгеновские и гамма-лучи, угрожающие как электронным схемам, так и живым организмам. Микрометеориты и космический мусор (см.«ТМ» №2 за 1990 г.) способны в любую минуту пробить корпус станции. Мелкий камушек, мчащийся с скоростью нескольких километров в секунду, обладает разрушительной силой артиллерийского снаряда. Поэтому «Фридом» предполагается оснастить двойными стенками и противоударными щитами, идя тем самым на сознательное увеличение массы каждого обитаемого модуля на тонну с лишним.
Учтя все факторы риска, авторы доклада пришли к выводу, что станция потребует ремонта еще до завершения монтажных работ. Астронавтам придется львиную долю своего времени вместо научных исследований восстанавливать аппаратуру и другие конструкции.
И все же они не называют положение катастрофическим. Во-первых, невзирая на дополнительные затраты, предлагается повысить надежность и долговечность узлов станции — скупой, как известно, платит дважды. Во-вторых, поскольку безаварийного оборудования вообще не бывает, надо заранее продумать, кто и как будет его ремонтировать. И в-третьих, каждый «слесарь» должен быть хорошо оснащен.
ИНСТРУМЕНТЫ И СПЕЦОДЕЖДУ ФИРМА ГАРАНТИРУЕТ
Даже самые простые действия, которые на Земле мы выполняем машинально, в космосе становятся проблемой. Зафиксироваться — одна из основных задач человека, работающего в невесомости, иначе он не сможет ни гайку открутить, ни надавить на инструмент. Если же ухватиться за что-нибудь рукой, то ею уж не поработаешь. Попробуй, повращай отвертку, перехватывая ее одной ладонью!
Потому на станциях стали делать специальные стремена — скобы для ног, чтобы космонавты могли закрепиться у тех или иных узлов при осмотре или ремонте. Появились и специфические инструменты, весьма отличающиеся от земных.
К примеру, космическая отвертка имеет блокировку самопроизвольной расфиксации, ее можно вращать, не придерживая второй рукой. У молотка — полый корпус, заполненный шариками, которые перекатываются, принимая на себя силу отдачи, и рассеивают ее за счет трения. Так что космонавта не отбрасывает при каждом ударе.
Зубило, пробойник, керн, бородок вставляются в отверстия на конце специальной рукоятки, чтобы держащая рука была в безопасности. А то ведь один неточный удар — и герметичность скафандра будет нарушена. Это грозит куда худшими неприятностями, чем просто ушибленный палец...
Сверло тоже отличается от земного. Оно переменного сечения — им можно сверлить отверстия различного диаметра в тонкостенных конструкциях. Дрель снабжена безреактивным электроприводом, чтобы космонавт в невесомости не вращался вокруг сверла в обратную сторону. При смене насадок она превращается в автоматическую отвертку или накидной гаечный ключ.
Все инструменты сделаны, естественно, с учетом того, что человек работает в скафандре, а это не так-то просто. Попробуйте-ка ремонтировать велосипед в варежках! Что же тогда говорить о многослойных, космических, пусть даже изготавливающихся персонально для каждого космонавта перчатках.
Теперь — о самом скафандре. Пройти даже несколько шагов в нынешней его модификации так называемой мягкой конструкции — тяжелая физическая работа. В скафандре поддерживается давление порядка трети атмосферного. Это приводит к тому, что в безвоздушном пространстве он раздувается подобно автомобильной камере — каждым движением приходится преодолевать сопротивление не только многослойной оболочки, но и газа. Переместился на метр — отдохни, завернул болт — снова передышка...
Если давление в мягком скафандре довести до атмосферного, то человек вообще вряд ли сможет двигаться.
А при пониженном приходится использовать для дыхания специальный состав газовой смеси, принимать предосторожности против кессонной болезни. Например, американские астронавты перед выходом из станции в течение 5 ч дышат чистым кислородом — вентилируют легкие, приучают организм к низкому давлению. Потом — одевание, начиная с белья с гидравлической системой теплоотвода и обогрева и кончая влезанием в скафандр через дверку на его спине. Далее — многочисленные контрольные проверки системы жизнеобеспечения. Даже на экстренный выход в космос уйдут часы подготовки.
И вот недавно специалисты НАСА продемонстрировали космические скафандры нового поколения — жесткие, почти целиком из металла с шарнирами на локтях, коленях, в поясе, в других местах сгибов. Они не только долговечнее нынешних, требующих ремонта, а то и замены отдельных частей после каждых 30 — 50 ч работы, но и надежнее защищают от радиации и при столкновениях с внешними конструкциями станции. Давление в металлической спецодежде близко к атмосферному, значит, отпадает длительная подготовка к выходу в открытый космос.
Вдобавок и у нас, и в США успешно испытаны космические кресла или «мотоциклы» — устройства, способные быстро перемещать человека на сотни метров в окрестностях орбитальной станции. Это первый шаг к созданию мини-капсул, внутри которых люди смогут находиться без скафандров. Кроме того, мини-капсулы будут снаружи оснащены чувствительными манипуляторами, и космонавты, управляя ими изнутри, смогут выполнять те же операции, что и люди в скафандрах. А помогать им станут роботы.
СЛЕСАРЯ ВЫЗЫВАЛИ ?..
Впервые робота-астронавта американское телевидение показало в 1988 году. Новый телегерой внешне напоминал человека в скафандре. Он уверенно брал в руки различные предметы, ловко подхватывал бумажные шарики, брошенные в его сторону.
Считается, что уже при современном уровне роботизации можно переложить на автомат до 25% дел космонавта. А лет через 5 — 10 роботы заменят людей на 70%. В 1995 году НАСА планирует отправить в космос «механического слесаря», предназначенного для разгрузки и монтажа первых партий оборудования станции «Фридом». Управляться робот, оснащенный четырьмя телекамерами и двумя манипуляторами длиной по 2 м, будет по кабельной связи прямо из корабля. На манипуляторах установят различные инструменты: зажимы, гаечные ключи, отвертки... Срок безупречной службы «слесаря» составит 1000 ч.
Разрабатывается и радиоуправляемый подручный, которого уже назвали «Астрос». Его механическая рука будет обладать широким диапазоном чувствительности, сможет уверенно обращаться со стальной деталью и весьма деликатно с фарфоровой.
В НАСА создается также автомат «Амблер» — разведчик Марса. В начале XXI века предполагается отправить его на эту планету. Представьте себе 7-метрового гиганта, передвигающегося на шести телескопических ногах. Ориентироваться ему помогут теле— и фотокамеры, а также лазерный и ультразвуковой сканеры. «Амблер» двинется по нехоженой пустыне, не дожидаясь уточняющих радиокоманд. Ведь электромагнитный сигнал доходит до Марса лишь через 22 мин после отправки с Земли.
А еще через пару десятилетий, похоже, дело дойдет и до роботов, свободно маневрирующих на орбитах. Уборка космического мусора, разгрузка-погрузка, починка... Выглянешь на стук в иллюминатор и услышишь голос с механическим тембром:
— Слесаря вызывали?..