«Земля и Вселенная» 1997 №4

*Продолжение. Начало см.: 1995, №5; 1996, №3.

1. "HEAP" ("NEAR", США). 17 февраля 1996 г. в 20 ч 43 мин 27 с по Гринвичу со стартового комплекса LC-17B космодрома на мысе Канаверал (Флорида) произведен запуск ракетой-носителем "Дельта-2" (модель 7925) малой АМС "HEAP". Этот аппарат стал первым в серии запусков исследовательских станций в рамках программы NASA "Discovery" (открытие), разрабатываемых на принципах простоты, надежности, низкой стоимости и небольших сроков изготовления. Проект "HEAP" подготовлен коллективом разработчиков и ученых под руководством Д. Керриджа (NASA) и Э. Ченга (Лаборатория прикладной физики университета Д. Гопкинса).

Автоматическая межпланетная станция "N.E.A.R." ("сближение"; встреча с околоземным астероидом) состоит из модуля со служебными системами, приборным оборудованием и двигательной установки. Корпус аппарата представляет собой восьмигранную призму с габаритами 1,8 х 1,2 м, на переднем днище укреплены передающая антенна диаметром 1,5 м и четыре панели солнечных батарей. Двигательная установка размещена внутри корпуса станции, в ее состав входят: баки с компонентами топлива (емкостью 383 л), основной двигатель тягой 45 кгс и блок из 11 микродвигателей маневрирования. Системы навигации и управления состоят из пяти цифровых солнечных датчиков, звездного датчика и двух гироскопов, создающих точность ориентации 0,1°. Станция снабжена, кроме основной, еще тремя антеннами связи, способными передавать информацию со скоростью до 8,8 кбит/с. Система обработки данных включает шесть процессоров запоминающего устройства общей емкостью 1,78 Гбит.

На космическом аппарате установлены шесть научных приборов: телескоп-рефрактор для картирования поверхности астероида, спектрограф близкого ИК-диапазона для изучения минерального состава грунта, рентгеновский и гамма-спектрометр с тремя газовыми пропорциональными счетчиками (измерение содержания основных элементов в поверхностном слое), лазерный дальномер призван точно измерять (с разрешением около 6 м) расстояние от КА до поверхности астероида, магнитометр для измерения напряженности магнитного поля астероида, бортовой передатчик позволит определить гравитационное поле, массу и плотность астероида (за счет измерения скорости КА с точностью до 0,1 мм/с). Стартовая масса станции составляет 805 кг, из них масса научной аппаратуры — 56 кг.

Главная задача экспедиции "HEAP" — изучение астероидов. Сначала, при пролете 27 июня 1997 г. в 8 ч 56 мин 28 с по Гринвичу астероида Матильда (диаметр 61 км) с расстояния 1200 км, а затем в феврале 1999 г. астероида Эрос, КА проведет комплекс исследований. Астероид Эрос (№ 433) входит в группу Амура, он никогда не пересекает орбиты Земли, обращаясь по орбите с параметрами: перигелий 1,13 а.е., афелий 1,78 а.е., наклонение к плоскости эклиптики 10,8° и период обращения 1,76 лет. Эрос имеет неправильную форму (40 х 14 х 14 км) и период вращения 5,27 ч.

Автоматическая межпланетная станция "HEAP"

После пролета астероида Матильда (№ 253), КА выполнит маневр и 23 января 1998 г. вернется к Земле. Затем выйдет в плоскость орбиты Эроса и в январе 1999 г. выполнит ряд маневров для попадания в область нахождения астероида, а 10 января 1999 г. в 17 час по Гринвичу в 500 км от Эроса произведет первые исследования. 12 января 1999 г. аппарат перейдет на орбиту спутника астероида, постепенно снижая высоту. К 21 февраля планируется достичь круговой орбиты радиусом 200 км и к 15 марта 1999 г. снизить полет до рабочей орбиты наблюдения радиусом 35 км, с которой в течение 120 сут проведет комплекс научных исследований Эроса. Программа полета АМС завершается падением аппарата на астероид в январе 2000 г.

До июня 1997 г. проведена проверка всех систем и приборов станции, работающих в заданных режимах. За неделю до пролета мимо астероида Матильда 20 июня 1997 г. "HEAP" выполнил очередной шестой маневр на расстоянии 342 млн. км от Земли.

2. "Марс глоубэл сервейер" ("МГС") ("Mars Global Surveyor", США).

Схема траектории полета "HEAP": 1 — старт 16 февраля 1996 г., 2 — пролет около астероида Матильда (№ 253) 27 июня 1997 г. со скоростью 9,9 км/с, 3 — главный маневр с ускорением 279 м/с 3 июня 1997 г., 4 — возвращение к Земле (пролет на высоте 478 км) 22 января 1998 г., 5 — торможение с ускорением 954 м/с при подлете к астероиду Эрос (№ 433) 9 января 1999 г., 6 — выход на орбиту Эроса 6 февраля 1999 г.

7 ноября 1996 г. в 17 ч 00 мин 50 с по Гринвичу с Восточного испытательного полигона во Флориде стартовала РН "Дельта-2" с марсианской АМС "Марс глоубэл сервейер". Этот запуск был первым в десятилетней программе изучения "красной планеты" с помощью нескольких малых аппаратов. 100 ученых участвовали в ее подготовке, станция изготовлена компанией "Lockheed Martin Astronautics" по заданию NASA.

Аппарат "Mars Global Surveyor" (марсианский глобальный топограф или инспектор) построен по модульному типу, его корпус (1,5 х 1,5 х 3 м) изготовлен из композитных материалов. Приборный модуль установлен на двигательном отсеке, снаружи подвешены три топливных бака и две панели солнечных батарей (размах около 12 м), а на двухметровой штанге укреплена антенна связи диаметром 1,5 м. Двигательная установка состоит из основного ЖРД тягой 65 кгс, 12 микродвигателей и запаса топлива (массой 370 кг) в навесных баках. Система управления обеспечивает ориентацию станции на всех этапах работы по трем осям, используя пять звездных и два солнечных датчиков, датчик горизонта и инерциальный измерительный блок. Система связи состоит из передатчика мощностью 26 Вт и четырех антенн с максимальной пропускной способностью 85,3 кбит/с. Система обработки данных обеспечивает хранение и передачу научной информации, общая емкость четырех бортовых запоминающих устройств — 3 Гбит.

Общий вид марсианской орбитальной станции "Марс глоубэл сервейер"

На станции "МГС" установлены шесть научных приборов. Марсианская орбитальная камера (МОС) предназначена для глобальной синоптической съемки (метеорология, климатология и измерения поверхности) с разрешением до 1,4 м. Возможно, камера МОС "увидит" даже посадочные аппараты "Викинг"! Спектрометр теплового излучения (TES) будет анализировать поверхность планеты в ИК-диапазоне, исследовать породы и льды, состав и размеры частиц, водяной пар и озон ее атмосферы. Лазерный высотомер (MOLA) проведет глобальную топографическую съемку марсианской поверхности с разрешением до 2 м. Магнитометр и электронный рефлектометр (MAG/EG) будет использован для выяснения природы марсианского магнитного поля. Планируется проводить радиоэксперименты на ультрастабильном осцилляторе (USO) бортовой системы связи и наземных средств (изучение атмосферы, гравитационного поля и верхней мантии). Научные приборы изготовлены в космических центрах США и Франции. Планируемый суммарный объем научных данных за два года работы "МГС" на орбите ИСМ (до апреля 2000 г.) — 600 млрд. бит, что превышает полученный объем информации со всех предыдущих марсианских станций! Стартовая масса КА — 1062 кг, масса научной аппаратуры — 76 кг. Научный руководитель программы — Д. Ширли.

Работы по программе "МГС" начались в 1994 г. после аварии КА "Марс Обсервер", тогда было решено выполнить его задачи серией из шести небольших орбитальных и посадочных станций. На АМС "МГС", первой из них, установлены пять из 7-ми научных приборов "Марс Обсервер". Основные направления исследований: глобальное изучение поверхностных и вну-

тренних процессов, определение минерального состава, пород и льдов, гравитационного и магнитного полей планеты; глобальный мониторинг погоды и сезонных изменений климата, исследование теплофизических свойств слоев атмосферы, взаимодействия поверхности и атмосферы; выбор мест посадок будущих станций.

Программой полета "Марс глоубэл сервейер" запланированы: четыре коррекции, 12 сентября 1997 г. после тормозного импульса станция переходит на высокоэллиптическую орбиту ИСМ (высотой 314 х 57 тыс. км и периодом обращения 48 ч), затем в течение четырех месяцев производится аэродинамическое торможение в верхних слоях атмосферы (такой метод опробован в конце программы "Магеллан" на орбите Венеры) и высота перицентра снижается до 112 км, станция переводится на солнечно-синхронную околополярную орбиту (высотой 378 км, наклонением 93° и периодом обращения 117,6 мин), позволяющую пролетать над теми же районами поверхности каждые 7 сут (через 88 витков) и проводить картографирование планеты с марта-апреля 1998 г. Неполное развертывание одной из солнечных батарей не повлияет на запланированные операции на всех этапах полета.

Перелетная ступень АМС "Марс патфайндер": 1 — верхняя рама с панелью солнечных батарей и двигательной установкой, 2 — хвостовой аэродинамический обтекатель, 3 — лобовой теплозащитный экран, 4 — место расположения посадочного аппарата

3. "Марс Патфайндер" ("МПФ") ("Mars Pathfinder", США).

4 декабря 1996 г. в 6 ч 58 мин 06 с по Гринвичу с космодрома на мысе Канаверал РН "Дельта-2" вывела на траекторию полета к Марсу АМС "Марс Патфайндер". Этот аппарат станет первым (после "Викингов", 1976 г.), совершившим посадку на поверхность планеты. Начинался проект в середине 80-х гг. и предусматривал создание сети аппаратов по изучению марсианской природной среды. После потери "Марс Обсервер" проект был закрыт, а КА для отработки технологических решений остался. Его-то и послали в путешествие по новой программе "Discovery", как и предыдущие "HEAP" и "МТС.

Станция "Mars Pathfinder" (марсианский следопыт, разведчик) состоит из посадочного аппарата и перелетной ступени. Посадочный отсек, находящийся внутри перелетной ступени, во время полета к Марсу и при торможении в его атмосфере защищен двумя разделяющимися частями — лобовым и хвостовым теплозащитными корпусами. АМС при запуске имела массу 890 кг. В работах по созданию станции приняли участие американские исследовательские центры им. Эймса, Льюиса и Лэнгли, научный руководитель проекта — доктор М. Голомбек.

Перелетная ступень в форме цилиндра (масса — 320 кг, высота — 1,5 м и диаметр — 2,65 м) состоит из двигательной установки с 8-ю микродвигателями ориентации (запас топлива 100 кг), выполняющими коррекцию и торможение КА, панели солнечной батареи площадью 2,5 м² и звездных датчиков для ориентации в пространстве.

Посадочный аппарат имеет форму тетраэдра (высота 0,9 м, в рабочем положении диаметр — 2,75 м, масса — 360 кг), состоит из трех боковых лепестков-опор (их внутренняя поверхность покрыта фотоэлементами общей площадью 3,3 м² для выработки электроэнергии); блока служебных систем и электроники (компьютер с объемом памяти 128 Мбайт); антенн связи, научного оборудования и марсохода. До входа в марсианскую атмосферу посадочный аппарат находится в корпусе аэродинамической защиты диаметром 2,65 м и массой 210 кг. В хвостовом обтекателе расположены: парашютная система (парашют диаметром 11,5 м, трос и системы ввода), амортизаторы с системой надува, радиолокационный высотомер и три твердотопливных двигателя мягкой посадки.

Посадочный аппарат и марсоход "Марс патфайндер" а) станция: 1 — фотокамера на 1,5 м мачте, 2 — всенаправленная антенна связи, 3 — блок электроники, 4 — акселерометры, 5 — механизм раскрытия лепестков-опор, 6 — метеорологический комплекс на штанге (три анемометра, термопара и ветровой датчик), 7 — фотоэлементы солнечной батареи, 8 — прибор измерения давления, 9 — магнитные пылевые сборщики, 10 — сходни, 11 — механизм развертывания марсохода, 12 — марсоход, 13 — фотометрическая мишень; б) марсоход "Содженер": 1 — панель солнечной батареи, 2 -антенна связи, 3 — две фотокамеры (стереосистема), 4 — ходовая часть, 5 — система управления, 6 — спектрометр, 7 — цветная съемочная камера

Комплекс научной аппаратуры посадочного аппарата включает: съемочную камеру (выполняет стереоскопическое и цветовое фотографирование), установленную на выдвижной мачте высотой 1,5 м, и метеорологические приборы.

На внутренней стороне одного из опорных лепестков посадочного аппарата укреплен марсоход "Sojourner" (временный посетитель), созданный Лабораторией реактивного движения (Пасадена). Миниатюрный марсоход (размеры — 0,63 х 0,48 х 0,28 м, масса — 11,5 кг) снабжен шестиколесным шасси, позволяющим перемещаться по поверхности со скоростью 1 см/с, подниматься по склону крутизной до 30° и обходить крупные препятствия, используя систему предотвращения столкновений (с лазерным дальномером). Кинематика шасси рассчитана на преодоление препятствий, достигающих высоты ровера. Система управления "Содженера", основанная на микропроцессоре фирмы "Intel" (объем памяти 576 кбайт), принимающая из ЦУПа от оператора установку о цели движения, обеспечивает самостоятельное выполнение команд. Энергопитание марсохода осуществляется двумя источниками — солнечной батареей, установленной сверху, и химическими аккумуляторными батареями. Научный комплекс ровера состоит из трех фотокамер разрешением 1 мм (стереосистема и цветная камера для обзора местности и навигации) и альфа-протонно-рентгеновского спектрометра (для изучения элементного состава образцов грунта). Научная программа "МПФ" предусматривает изучение морфологии поверхности, состава и минералогии грунта, механических свойств пород, внутреннего строения, а также климата и погоды планеты.

Пройдя путь в 500 млн. км, станция достигла Марса 4 июля 1997 г. (расстояние до Земли было 203 млн. км). За 24 ч до подлета "МПФ" принял ориентацию для входа в атмосферу, за 34 мин до посадки сбрасывал перелетную ступень, вход в атмосферу с траектории подлета происходил на высоте 125 км под углом 14,2° (за 4 мин до посадки, при скорости 7,6 км/с). После аэродинамического торможения (скорость уменьшилась до 360-450 м/с, началась запись поступающей научной информации) на высоте от 11 до 6 км введен в действие парашют, и через 20 с произошел сброс тормозного щита (аппарат на этом участке подвешен под хвостовым обтекателем на 20-ти м тросе). За счет парашютного спуска (на высоте 7-3 км) скорость снизилась до 50-60 м/с в течение одной минуты, по сигналу радиолокационного высотомера, на высоте 300 м (за 8 с до примарсения) надулись амортизаторы (шесть сфер диаметром до 0,9 м). За 4 с до удара о поверхность (на высоте 70-50 м) включились двигатели мягкой посадки (скорость уменьшилась до

Этапы посадки спускаемого аппарата "Марс патфайндер": 1 — отделение перелетной ступени от посадочного отсека, 2 — вход в атмосферу, 3 — ввод парашюта, 4 — сброс тормозного щита (лобового экрана), 5 — разделение хвостового обтекателя и посадочного аппарата за счет троса, 6 — включение радиолокационного высотомера, 7 — надувание амортизаторов, 8 — работа двигателей мягкой посадки, 9 — сброс парашюта, 10 -отделение хвостового обтекателя, 11 — мягкая посадка, 12 — сдутие амортизаторов, 13 — раскрытие лепестков-опор, 14 — начало работы научной аппаратуры, 15 — сход марсохода на поверхность

Пролет АМС "Галилей" над спутником Юпитера Ганимедом

Расчетная продолжительность работы "Содженера" — 7 сут (марсоход удалится от аппарата на 10 м). Работа посадочного аппарата на поверхности Марса рассчитана до 4 августа 1997 г., завершение проекта — сентябрь 1998 г.

4. "Галилей" ("Galileo", США, запущен 19 октября 1989 г.). К 15 апреля 1996 г. закончилось "считывание" с бортового записывающего устройства данных атмосферного зонда (совершившего спуск 7 декабря 1995 г.), затем ретранслированных на Землю. В первой половине 1996 г. проводился сбор информации по магнитным полям и пылевой обстановке Юпитера и спутников.

26 июня 1996 г. в 6 ч 29 мин 06 с по Гринвичу орбитальный аппарат совершил первый пролет около Ганимеда на расстоянии 835 км при относительной скорости 7,8 км/с. "Галилей" прошел значительно ближе "Вояджеров", поэтому детали поверхности Ганимеда удалось сфотографировать (получено 92 снимка) с разрешением до 10 м. На одном из участков изображены две соседние области Урук и Галилео, отличающиеся древними кратерированными ледяными полями, перекрытыми молодыми равнинами вулканического льда, хребтами, глубокими бороздами и широкими бассейнами — продуктами тектонических сил. Сквозь новые детали проглядывает старая, изрытая поверхность. Горные цепи и разломы на Ганимеде похожи на сформированные многочисленными землетрясениями образования. Большая вероятность существования под ледяной корой жидкой воды. Обнаружены собственное магнитное поле и магнитосфера.

27 июня 1996 г. с расстояния 156 тыс. км сделаны снимки экваториальной зоны Европы с разрешением 1,6 км. В некоторых местах на поверхности лед разломан на большие куски (до 30 км). Кора Европы покрыта длинными темными полосами разломов, связанными с приливными напряжениями — это грязевые гейзеры, извергающие жидкую воду вдоль трещин. На следующий день с расстояния 972 тыс. км снят спутник Ио во время извержения вулкана патеры Ра. Высота факела достигала 100 км, а температура +347°С. Плазменные датчики АМС обнаружили у Ио ионосферу на высоте около 900 км, ее переменные характеристики и высота зависят от вулканической активности спутника.

6 сентября 1996 г. "Галилей" пролетел второй раз около Ганимеда на расстоянии 262 км от северной полярной области, а 4 ноября 1996 г. — мимо Каллисто на высоте 1110 км. Под слоем льда обнаружен океан жидкой воды! Каллисто имеет наиболее старую и кратерированную кору среди всех исследованных тел Солнечной системы. Причины спящих миллионы лет внутренних процессов пока неясны. Через три дня АМС прошла перицентр на расстоянии 658 тыс. км от Юпитера, исследовав полярные сияния и изменения в Большом Красном Пятне.

19 декабря 1996 г. и 19 февраля 1997 г. "Галилей" дважды пролетал над Европой. На снимках с разрешением 22-30 м есть детали, доказывающие наличие океана под ледяной корой. А 4 апреля и 7 мая 1997 г. АМС совершила третий и четвертый пролеты недалеко от Ганимеда, проведя комплекс измерений и съемку. "Галилей" исследовал до июня 1997 г. с орбиты ИСЮ также и другие спутники — Амальтею, Фебу, Адрастею и Гамалию, провел наблюдения пылевых частиц колец. К июлю 1997 г. орбитальный аппарат снизился до высоты 1,97 млн. км (период обращения 23,5 сут и наклонение 3,8°, расстояние до Земли составляло 630 млн. км).

Один из участков экваториальной зоны поверхности Европы, снятый 27 июня 1996 г. станцией "Галилей" с расстояния 156 тыс. км. Видны протяженные и глубокие разломы ледяной коры, возникшие, вероятно, в результате процессов сжатия, сейсмической активности и выхода жидкой воды

В 1997 г. запланированы очередные пролеты мимо Каллисто — 25 июня и 17 сентября. Третье свидание с Европой состоится 6 ноября. До августа 1997 г. станция совершит 30 маневров со времени выхода на орбиту Юпитера.

5. "Улисс" ("Ulysses", ESA-NASA, запущен 7 октября 1990 г.). Пройдя северную полярную область Солнца, станция направилась в апреле 1996 г. к афелию (достигнет 17 апреля 1998 г. на расстоянии 5.4 а.е.), двигаясь в более низкие широты. По мере удаления от Солнца, "Улисс" сумеет во второй раз провести уникальные исследования и съемку в полосе широт между 70° и 0° в области пространства более 3 а.е., в период роста активности светила. Долгое время находясь недалеко от афелия на большом расстоянии от Солнца, КА исследует межпланетную среду, гелиосферу и солнечную корону.

6. "Вояджер-1/2" ("Voyager-1/2", США, запущены 5 сентября и 20 августа 1977 г.). Станции продолжают передавать научные данные с границ Солнечной системы. Изучаются заряженные и пылевые частицы, магнитное поле хвоста гелиосферы. Все системы станций работают нормально. В начале июня 1997 г. аппараты находились соответственно на расстоянии от Земли — 10,34 и 8,03 млрд. км, пролетели — 11,77 и 11,1 млрд. км, их гелиоцентрические скорости — 17,4 и 15,9 км/с, геоцентрические скорости — 38,7 и 41,1 км/с, время распространения радиосигнала до Земли — 9 ч 34 мин и 7 ч 26 мин.

Снимок спутника Юпитера Ио, полученный "Галилеем" 7 сентября 1996 г. с расстояния 487 тыс. км после второго пролета вблизи Ганимеда. Изменившийся рельеф Ио со времени пролетов "Вояджеров" связан с активностью нескольких вулканов: Вёлунд (вверху слева), Амирани (правее), Прометей (ниже) и Мардук (внизу слева)

7. "Пионер-10" ("Pioneer-10", США, запущен 3 марта 1972 г.). Станция находится в работоспособном состоянии и продолжает передавать ценную информацию об окраинах Солнечной системы. К началу июня 1997 г. КА находится в 67,8 а.е. от Солнца и в 9,85 млрд. км от Земли, гелиоцентрическая скорость составляет 12,5 км/с, радиосигнал идет от станции до Земли за 9 ч 07 мин.

Работа "Пионера-11" закончилась в ноябре 1995 г. (Земля ушла из поля действия его антенны, и связь с аппаратом прекратилась). "Пионер-11" продолжает двигаться в направлении созвездия Орла со скоростью 12,24 км/с, расстояние от Солнца достигло 46,18 а.е. (6,9 млрд. км).

II. Программа "Спейс-Шаттл": хроника полетов*

С мая 1996 г. по январь 1997 г. состоялись пять полетов кораблей многоразового использования "Спейс Шаттл" по программам STS-77-81.

*Продолжение. Начало см.: 1993, №№ 2, 3; 1994, № 5; 1995, №№ 2, 4, 5; 1996, №№ 1, 3, 6.

Очередной, 77-й полет, космической системы "Спейс Шаттл" с кораблем "Индевор" начался 19 мая 1996 г. в 10 ч 30 мин по Гринвичу со стартового комплекса LC-39В Космического центра им. Д. Кеннеди (Флорида). Через 42 мин корабль вышел на рабочую орбиту (высота 283 х 290 км, наклонение 39,01° и период обращения 90 мин). На борту "Индевора", кроме шести астронавтов, находились 12 крыс, насекомые, около тыс. моллюсков и 38 тыс. морских ежей и звезд.

Главная задача полета STS-77 — проведение экспериментов в коммерческом лабораторном модуле "Spacehab-4", размещавшемся в передней части грузового отсека и соединенный с кабиной тоннелем. За 10 дней полета в модуле астронавтами выполнены исследования в области биотехнологии и материаловедения. На трех биоустановках проведено около 400 экспериментов: изготовление лекарств, кристаллов протеинов и инсулина, выращивание полимеров для контактных глазных линз и изучение роста растений.

На технологических установках исследовались: двухфазные жидкости и газированные напитки (кока-кола); выращивались сверхчистые кристаллы сложных полупроводников; выплавлялись электрооптические материалы и металлические композиты. Экипаж работал с аппаратурой быстрого охлаждения до криогенных температур (10 К) в целях совершенствования инфракрасных приборов и телескопов; в установке-аквариуме выполнены наблюдения стадий развития малых водных организмов. Продолжались медицинские эксперименты по изучению влияния факторов космического полета на скелетно-мышечную систему. Кроме модуля, в грузовом отсеке размещались два спутника.

Стартовая масса МТКК "Индевор" — 2049,9 т, масса орбитального корабля при посадке — 115,6 т, общая масса модуля "Спейсхэб", оборудования и спутников составляла около 6 т.

Международный экипаж корабля состоял из командира — полковника ВВС США Джона Каспера (John H. Casper) (4-й полет, 227-й астронавт мира, 137-й астронавт США), пилота — подполковника ВВС США Кертиса Брауна-мл. (Curtis L. Brown, Jr.) (3-й полет, 279-й астронавт мира, 174-й астронавт США), 1-го специалиста полета -доктора Эндрю Томаса (Andrew S.W. Thomas) (1-й полет, 346-й астронавт мира, 219-й астронавт США), 2-го специалиста полета (бортинженера) — капитана 2-го ранга ВМФ США Даниэла Борша (Daniel W. Bursch) (3-й полет, 299-й астронавт мира, 187-й астронавт США), 3-го специалиста полета — Марио Ранко-мл. (Mario Runco, Jr.) (3-й полет, 263-й астронавт мира, 166-й астронавт США) и 4-го специалиста полета — доктора Марка Жан-Пьера Гарно (Joseph J-P. М. Garneau) (2-й полет, 153-й астронавт мира, 1-й астронавт Канады).

Из биографии М. Гарно (Канада). Марк Гарно родился 23 февраля 1949 г. в г. Квебек. В 1970 г. получил степень бакалавра наук по технической физике в Королевском военном колледже в Кингстоне, а в 1973 г. защитил докторскую диссертацию по электротехнике в колледже науки и техники г. Лондона. В 1974-80 гг. служил морским офицером. В 1982-83 гг. учился в Командно-штабном колледже ВВС Канады в Торонто. В декабре 1983 г. отобран в составе шести кандидатов для полета на шаттле. Прошел подготовку к полету в NASA и осуществил первый полет в октябре 1984 г. по канадской программе на борту корабля "Челленджер" (8 сут 5 ч 23 мин). В 1986 г., получив звание капитана 1-го ранга ВМФ, ушел в отставку, став заместителем директора Канадской программы астронавтов. В июле 1992-93 гг. прошел общекосмическую подготовку в составе 14-го набора астронавтов NASA. В июне 1995 г. утвержден в экипаже STS-77. Женат, имеет двух сыновей-близнецов. Увлекается подводным плаванием, теннисом и полетами на самолетах.

Экипаж корабля "Индевор" (STS-77). Слева направо: Даниел Борш, Кертис Браун-мл., Марио Рунко, Марк Гарно, Джон Каспер и Эндрю Томас

На второй день полета при помощи канадского манипулятора первый астронавт Канады М. Гарно произвел отделение астрономического спутника "Spartan-207", используемого в программах 8-й раз. На расстоянии 120 м "Индевор" в течение двух часов облетел спутник, после чего была выполнена главная задача — испытание надувной антенны связи IAE (масса 60 кг), прототипа будущих крупных надувных конструкций в космосе. В течение 7 мин на спутнике развернулась надувная антенна из сверхлегкой майларовой пленки диаметром 15 м, на трех раздвижных опорах длиной по 28 м. Через 1,5 ч антенну от спутника "отстрелили", а спустя сутки она вошла в плотные слои атмосферы. "Индевор" совершил ряд маневров и удалился от "Spartan-207" на 45-100 км, 21 мая спутник снят с орбиты. На 48 витке 22 мая выведен в автономный полет экспериментальный спутник "PAMS", с магнитным демпферированием возмущений (демонстрация аэродинамической стабилизации КА). Затем корабль удалился от него на расстояние до 100 км, впоследствии "Индевор" трижды производил сближение со спутником.

11 -й полет корабля "Индевор" завершился на 161-м витке 29 мая 1996 г. в 11 ч 09 мин 18 с по Гринвичу на посадочном комплексе во Флориде (длительность полета — 10 сут 00 ч 39 мин 18 с).

Эксперимент по развертыванию надувной антенны связи на автономном спутнике "Spartan-207"

Запуск корабля "Колумбия" по программе STS-78 с семью астронавтами на борту произведен 20 июня 1996 г. в 14 ч 49 мин по Гринвичу. Главная задача полета — работа экипажа в модуле "Spacelab" или лаборатории "LMS-1" (биомедицинские и микрогравитационные научные исследования). На пяти установках модуля проведены 41 эксперимент в области биологии, медицины, материаловедения и физики невесомости. Эксперименты подготовлены специалистами Европейского космического агентства, США и Канады.

Биомедицинская программа включала два раздела — изучение физиологии человека и биологические исследования. Эксперименты по микрогравитации велись по нескольким направлениям — изучение физики жидкостей, обработка перспективных полупроводниковых материалов и металлических сплавов, выращивание кристаллов протеинов для выработки условий технологии при производстве. В полете также регистрировались микроускорения и их влияние на ход экспериментов, велась радиолюбительская связь, выполнены 15 дополнительных заданий.

Масса транспортной системы на старте — 2048,9 т, при посадке масса "Колумбии" — 116,2 т, а масса модуля "Spacelab" (LMS-1) — 9,7 т.

В состав международного экипажа "Колумбии" вошли: командир — полковник ВВС США Теренс Хенрикс (Terence T. Henricks) (4-й полет, 258-й астронавт мира, 161-й астронавт США), пилот — Кевин Крейгель (Kevin R. Kregel) (2-й полет, 327-й астронавт мира, 207-й астронавт США), 1-й специалист полета — доктор Ричард Линнехан (Richard M. Linnehan) (1-й полет, 347-й астронавт мира, 220-й астронавт США), 2-й специалист полета, руководитель операций с полезной нагрузкой — подполковник ВВС США Сьюзен Хелмс (Susan J. Helms) (3-й полет, 285-й астронавт мира, 178-й астронавт США), 3-й специалист полета — капитан 2-го ранга ВМФ США Чарльз Брейди-мл. (Charles Е. Brady, Jr.) (1-й полет, 348-й астронавт мира, 221-й астронавт США), 1-й специалист по полезной нагрузке — доктор Жан-Жак Фавье (Jean-Jacques Favier) (1-й полет, 349-й астронавт мира, 6-й астронавт Франции) и 2-й специалист по полезной нагрузке — доктор Роберт Тирск (Robert В. Thirsk) (1-й полет, 350-й астронавт мира, 5-й астронавт Канады).

Экипаж на борту "Колумбии" (программа STS-78). Слева по часовой стрелке: Ричард Линнехан, Теренс Хенрикс, Сьюзен Хелмс, Жан-Жак Фавье, Роберт Тирск, Кевин Крейгель и Чарльз Брейди-мл.

Из биографии Ж. Фавье (Франция). Жан-Жак Фавье родился 13 апреля 1949 г. в г. Кель (ФРГ). Закончил Национальный политехнический институт в Гренобле по специальности электротехника и физика, в 1971 г. получил степень бакалавра в области машиностроения, а в 1976-77 гг. защитил две докторские диссертации по философии (машиностроение и металлургия). В 1976-79 гг. работал инженером-исследователем в ядерном центре Франции (Гренобль), в 1976-93 гг. сначала руководил лабораторией, а затем — отделом по технологии кристаллизации. В сентябре 1985 г. был отобран в числе семи французских кандидатов для полета на американских и советских кораблях и станциях. Самостоятельно разработал ряд научных проектов и руководил несколькими космическими экспериментами, поставленными в сотрудничестве с NASA, ESA и РКА. Прошел подготовку к полету в 1994 г. по программе STS-65. В 1994-95 гг. преподавал в Алабамском университете (Хантсвилл, США), там же работал в Центре исследований в области микрогравитации и материаловедения. Женат, имеет четырех детей. Увлекается горными лыжами, теннисом и археологией.

Французский астронавт Жан-Жак Фавье

Во время полета все системы корабля работали нормально, хотя отмечено несколько незначительных неполадок в научной аппаратуре. Параметры орбиты "Колумбии" — высота 272 х 289 км, наклонение — 39° и период обращения — 89,95 мин.

Программа экспериментов перевыполнена. Посадка произошла на 272-м витке 7 июля 19% г. в 12 ч 36 мин 45 с по Гринвичу на полосу № 33 Космического центра им. Д. Кеннеди. 20-й полет "Колумбии" продолжался 16 сут 21 ч 47 мин 45 с.

Следующий полет по программе STS-79 начался 16 сентября 1996 г. в 8 ч 54 мин 49 с по Гринвичу. 17-й запуск корабля "Атлантис" с шестью астронавтами на борту предусматривал проведение четвертой стыковки с российским ОК "Мир" и выполнение программы экспериментов в лабораторном модуле "Spacehab-5". За модулем устанавливался лазерный дальномер, дублирующий во время стыковки штатный радиолокатор корабля.

На пяти исследовательских установках астронавты провели многочисленные эксперименты по шести направлениям, причем, сначала в лабораторном модуле, а после стыковки на станции "Мир", куда были перенесены приборы. Первое направление программы — серия экспериментов на биотехнологической установке по длительному выращиванию клеточных культур; второе — для фармацевтических фирм исследовались растения и животные водной экосистемы, производилась кристаллизация протеинов. Третье и четвертое направления связаны с высокотемпературными технологиями изготовления материалов. На коммерческой установке (газовой диффузии) проводились эксперименты пятого направления — изучались различные процессы на протеинах для разработки лекарственных препаратов по защите иммунной системы человека. Шестое направление связано с экспериментами по механике гранулированных материалов.

Стартовая масса "Атлантиса" — 2046 т, при посадке масса корабля составляла 113,1 т, масса модуля "Спейсхэб", стыковочной системы и тоннеля перехода — 8,9 т. На "Мир" корабль доставил свыше 2 т грузов (научная аппаратура, питание, вода), а вернул с орбиты — около 1 т российских и американских приборов.

Вид из иллюминатора корабля "Атлантис" (STS-79) на модуль "Спектр" незадолго до стыковки с ОК "Мир"

На корабле "Атлантис" работал экипаж: командир — капитан 1-го ранга ВМФ Уильям Ридди (William F. Readdy) (3-й полет, 263-й астронавт мира, 166-й астронавт США), пилот — подполковник Корпуса морской пехоты Терренс Уилкатт (Terrence W. Wilcutt) (2-й полет, 315-й астронавт мира, 199-й астронавт США), 1-й специалист полета — доктор Джером Эпт-третий (Jerome Apt-Ill) (4-й полет, 242-й астронавт мира, 149-й астронавт США), 2-й специалист полета (бортинженер) — подполковник ВВС Томас Эйкерс (Thomas D. Akers) (4-й полет, 232-й астронавт мира, 141-й астронавт США), 3-й специалист полета — подполковник ВВС Карл Уолз (Carl E. Walz) (3-й полет, 300-й астронавт мира, 188-й астронавт США) и 4-й специалист полета (космонавт-исследователь ЭО-22 и программы NASA-2) — полковник ВВС в отставке Джон Блаxa (John E. Blaha) (5-й полет, 212-й астронавт мира, 123-й астронавт США).

"Атлантис" вышел на начальную орбиту с параметрами: высота — 158 х 294 км, наклонение — 51,65° и период обращения — 88,9 мин. Для выполнения главной задачи — стыковки с российским ОК "Мир", совершено несколько маневров, в результате чего орбита повысилась до 372 х 391,5 км с периодом 92,1 мин. Корабль причалил к станции "Мир" 19 сентября 1996 г. в 3 ч 13 мин 18 с по Гринвичу, масса связки "Мир" — "Атлантис" составила более 241 т. Через 2,5 ч после стыковки астронавты перешли на станцию, присоединившись к экипажу 22-й основной экспедиции (В.Г. Корзун, А.Ю. Калери и Ш. Люсид (США). В течение пяти дней экипажами выполнены совместные эксперименты по технологической и биомедицинской программам, а также погрузочно-разгрузочные работы.

В ходе полета сменился космонавт-исследователь ЭО-22 — Ш. Люсид перешла на борт "Атлантиса", а Д. Блаха продолжил работу на орбитальном комплексе "Мир" в течение более четырех месяцев. После расстыковки (24 сентября 1996 г. в 1 ч 33 мин по Гринвичу) "Атлантис", сделав 1,5 оборота вокруг станции, перешел на более низкую орбиту. В оставшиеся дни астронавты успешно завершили запланированные работы в модуле "Спейсхэб". 26 сентября 1996 г. в 12 ч 13 мин 15 с по Гринвичу "Атлантис" возвратился на Землю (посадочная полоса № 15 во Флориде). Полет продолжался 10 сут 03 ч 18 мин 24 с, а длительность пребывания Ш. Люсид в космосе — 188 сут 04 ч 00 мин 11 с, что зафиксировано как новый мировой рекорд для женщин.

21-й запуск МТКК "Колумбия" состоялся 19 ноября 1996 г. в 19 ч 55 мин 47 с по Гринвичу с мыса Канаверал. После маневра довыведения корабль вышел на рабочую круговую орбиту с параметрами: высота 352 х 354 км, наклонение 28,47° и период обращения 91,45 мин. Программа полета STS-80 предусматривала вывод на орбиту двух спутников, проведение комплекса экспериментов, осуществление двух выходов в открытый космос (по три часа каждый) для отработки инструментов и процедур, предназначенных в работах по сборке и обслуживанию Международной космической станции.

Обмен подарками между экипажами 22-й основной экспедиции и STS-79 на борту станции "Мир"

Масса транспортной системы на старте была 2052,3 т, а при посадке масса орбитальной ступени составила 102,9 т, масса двух автономных спутников — 5,6 т и масса платформы для крепления спутника "WSF" — 2155 кг.

Члены экипажа "Колумбии": командир — капитан 1-го ранга ВМФ Кеннет Кокрелл (Kenneth D. Cockrell) (3-й полет, 287-й астронавт мира, 179-й астронавт США), пилот — капитан 2-го ранга ВМФ Кент Роминджер (Kent V. Rominger) (2-й полет, 332-й астронавт мира. 210-й астронавт США), 1-й специалист полета, руководитель работ с полезной нагрузкой — доктор Тамара Джерниган (Tamara E. Jemigan) (4-й полет, 251-й астронавт мира.

Из биографии С. Масгрейва (США). Стори Масгрейв родился 19 августа 1935 г. в г. Бостоне (Массачусеттс). В 1954-55 гг. обучался в Военно-морской школе авиационных электриков и механиков в Джексонвилле (Флорида) и впоследствии служил в Корее, Японии и на Гавайях, после чего уволился из морской пехоты. В 1958 г. окончил университет Сиракьюз, получив степень бакалавра, в 1959 г. — степень магистра по программированию, в 1960 г. — степень бакалавра по химии, в 1964 г. ему присвоена степень доктора медицины, а в 1966 г. защитил степень магистра по физиологии и биофизике. С 1967 г. работал в отделении хирургии главной больницы г. Денвера. В августе 1967 г. отобран в 6-ю группу ученых-астронавтов NASA. Работал в NASA по созданию станции "Skylab", был дублером первого экипажа, с 1974 г. участвовал в разработке оборудования и скафандров для системы "Space Shuttle". В период 1979-82 гг. работал летчиком-испытателем Космического центра им. Л. Джонсона (Хьюстон). Первый и второй полеты совершил в апреле 1983 г. (STS-6) и июле-августе 1985 г. (STS-51F) на корабле "Челленджер", третий — на борту "Дискавери" (STS-33) в ноябре 1989 г., четвертый — по программе STS-44 Министерства обороны в ноябре 1991 г. ("Атлантис"), пятый — в декабре 1993 г. на корабле "Индевор" (STS-61). Выполнил четыре выхода в открытый космос общей продолжительностью 25 ч 19 мин, суммарная длительность шести полетов на шаттлах составила 53 сут 09 ч 59 мин 13 с. С. Масгрейв стал вторым астронавтом в мире после Д. Янга, выполнившим шесть полетов в космос. Награжден медалями NASA и ВВС. Женат, у него шестеро детей. Увлекается фотографией, шахматами, литературной критикой, бегом, плаванием и планерным спортом.

Экипаж корабля "Колумбия" (STS-80), слева направо: Кент Роминджер, Тамара Джерниган, Стори Масгрейв, Томас Джоунз и Кеннет Кокрелл

После выхода на орбиту, спустя 8 ч, с помощью манипулятора из грузового отсека извлекли платформу со спутником "ORFEUS-SPAS-2" и затем оставили на орбите для проведения программы наблюдений. Спутник удалялся от "Колумбии" на 30-115 км и 3 декабря вновь возвращен в корабль.

Астрономический спутник "ORFEUS-SPAS-2" снабжен УФ-телескопом-спектрометром (диаметр зеркала — 1 м, фокусное расстояние — 2,4 м) и спектрографом. В течение 14 сут 04 ч 12 мин автономного полета на аппаратуре "ORFEUS" измерялись параметры межзвездных газопылевых облаков, горячих звезд, активных галактических ядер, обменные процессы тесных двойных звездных систем. Проведены 420 сеансов наблюдений около 150 различных объектов, в том числе комет, Луны и планет. Спутник изготовлен германской фирмой "Daimler-Benz Aerospace", имел массу 3145 кг (в том числе, научные приборы — 1905 кг) и размеры 4,5 х 1,75 х 1,2 м.

На четвертый день полета "выпустили" на орбиту второй (технологический) спутник "WSF" для производства полупроводников в условиях сверхглубокого вакуума. Этот аппарат дискообразной формы (диаметр — 3,7 м, масса — 2100 кг), совершил свой третий автономный полет (в 30-50 км от корабля), 25 ноября спутник вновь возвращен в корабль.

Серия экспериментов проведена на комплексе оборудования, размещенном в грузовом отсеке в модуле SEM (космический модуль для экспериментальных работ) — это биомедицинские и технологические исследования, производство лекарств.

Из-за неисправности механизма открытия выходного люка в шлюзовой камере корабля пришлось отказаться от программы работ в открытом космосе. После успешного выполнения экипажем более тысячи основных и дополнительных экспериментов, корабль возвратился на Землю 7 декабря 1996 г. в 11 ч 49 мин 05 с по Гринвичу во Флориде. Продолжительность полета "Колумбии", продленного на два дня, стала рекордной (17сут 15 ч 53 мин 18 с).

Астрономический спутник "ORFEUS-SPAS" во время сближения с "Колумбией". Астронавт Стори Масгрейв в кабине корабля выполняет эксперимент

Ночной старт корабля "Атлантис" состоялся 12 января 1997 г. в 9 ч 27 мин 23 с по Гринвичу из Космического центра им. Д. Кеннеди. Основными задачами полета по программе STS-81 стали: работа в лабораторном модуле и стыковка с российским орбитальным комплексом "Мир" (доставка туда грузов, замена бортинженера-2 Джона Блаху на Джерри Линенджера).

В грузовом отсеке "Атлантиса" располагались стыковочная система и лабораторный исследовательский модуль "Spacehab DM", состоявший из двух отсеков. За время полета в "Спейсхэбе" выполнены эксперименты: на установке "Biorack" в области биологии (выращивание протеинов) и материаловедения (изучение диффузии), на приборном оборудовании — микроускорения и регистрация характеристик космических лучей, комплексные съемки различных участков поверхности Земли, в области перспективных технологий, фундаментальной биологии, медицины (иммунология и адаптация) и наук о Земле (биохимия океана, гидрология, метеорология, физика и химия атмосферы). "Атлантис" доставил на станцию "Мир" американские

научные приборы, расходуемые материалы и воду (общей массой более 2 т), возвратил на Землю грузы (массой 1070 кг).

Стартовая масса системы "Спейс Шаттл" составила 2046 т, посадочная масса корабля "Атлантис" — 113,3 т, масса системы стыковки с ОК "Мир" — 1822 кг и масса лабораторного модуля "Спейсхэб" — 4775 кг.

На борту корабля "Атлантис" находился экипаж в составе: командир — капитан 1-го ранга ВМФ Майкл Бейкер (Michael A. Baker) (4-й полет, 254-й астронавт мира, 159-й астронавт США), пилот — капитан 2-го ранга ВМФ Брент Джетт (Brent W. Jett) (2-й полет, 337-й астронавт мира, 215-й астронавт США), 1-й специалист полета — доктор Питер Уайзофф (Peter J.K. Wisoff) (3-й полет, 294-й астронавт мира, 184-й астронавт США), руководитель операций с полезными грузами — доктор Джон Грунсфелд (John M. Grunsfeld) (2-й полет, 322-й астронавт мира, 205-й астронавт США), 2-й специалист полета — Марша Айвинс (Marsha S. Ivins) (4-й полет, 224-й астронавт мира, 135-й астронавт США) и 3-й специалист полета, бортинженер-2 (космонавт-исследователь ЭО-23/NASA-4) — капитан 1-го ранга медицинской службы ВМС Джерри Линенджер (Jerry M. Linenger) (2-й полет, 314-й астронавт мира, 198-й астронавт США).

Корабль вышел на орбиту с параметрами: высота полета 389 х 391 км, период обращения 92,5 мин и наклонение 51,65°. После нескольких маневров "Атлантис" произвел стыковку с комплексом "Мир" 15 января 1997 г. в 3 ч 54 мин 49 с по Гринвичу, и вскоре экипаж перешел на станцию. Закончив совместные исследования в течение пяти дней с российским экипажем ЭО-23 В.Г. Корзуном и А.Ю. Калери, 20 января в 2 ч 15 мин 44 с по Гринвичу корабль расстыковался с "Миром". Посадка состоялась 22 января 1997 г. в 14 ч 22 мин 44 с на космодроме мыса Канаверал. Длительность 18-го полета корабля "Атлантис" составила 10 сут 04 ч 55 мин 21 с. Джон Блаха возвратился с экипажем STS-81 после 128 сут 05 ч 27 мин 55 с полета.

(По материалам NASA и журналов
"Space/light", "Raumfahrt Journal",
"Space Shuttle News" и
"Новости космонавтики"

С. А. ГЕРАСЮТИН

На стр. 2 обложки: Экипаж корабля "Атлантис" (январь 1997 г., программа "Мир'' — NASA, STS-81). Слева направо: Д. Грунсфелд, Б. Джетт, Д. Блаха, П. Уайзофф, Д. Линенджер, М. Бейкер и М. Айвинс (к ст. С.А. Герасютина) На стр. 3 обложки: Фрагменты из мозаики снимков поверхности Ганимеда, сделанные АМС "Галилей" 26 июня 1996 г.: а) область Урук (11° с.ш. и 170° з.д.; 13200 км2; разрешение до 74 м) — заметны хребты, рвы, котловины и кратеры б) область Галилея (20° с.ш. и 150° з.д.; 50 тыс. км2; разрешение до 100 м) — более сглаженная с причудливым узором борозд ледяной складчатой структуры (к ст. С.А. Герасютина)