Современные достижения космонавтики 1985 г.

Сканировал и обработал Юрий Аболонко (Смоленск)

В. Н. Кубасов. «Салют-7»: четвертая основная экспедиция (хроника полета)3

В. М. Балебанов. Проект «Вега» – первый этап исследований28

Д. Ю. Гольдовский. Полеты орбитальной лаборатории «Спейслэб»49

Современные достижения космонавтики: Сб. статей. – М.: Знание, 1985. – 64 с, ил. – (Новое в жизни, науке, технике. Сер. «Космонавтика, астрономия»; № 12).

В статьях сборника рассказывается о последних достижениях советской космонавтики: о новом этапе космической программы исследования Венеры советскими автоматическими межпланетными станциями, об очередной экспедиции космонавтов на орбитальную станцию «Салют-7». Приводятся также сведения о полетах орбитальной лаборатории «Спейслэб», созданной западноевропейскими специалистами.

Брошюра рассчитана на широкий круг читателей, интересующихся современной космонавтикой.

Байконурская степь уже давно привыкла к громовым раскатам стартующих ракет. Вот и сегодня, 6 июня 1985 г., над массивным бетонным столом возвышалась очередная 49-метровая серебристая стрела, пока еще окруженная площадками и фермами обслуживания.

За 2,5 ч до старта экипаж прибыл к ракете, чтобы занять свои места в кабине космического корабля «Союз Т-13». В очередной раз экипаж возглавил Владимир Джанибеков, и поэтому в космосе вновь зазвучал позывной – «Памиры». На этот раз вместе с ним полетел бортинженер Виктор Савиных.

Владимир Джанибеков получил известность еще в 1973 г., когда формировались экипажи для подготовки к первому международному полету – по программе ЭПАС. Он был командиром третьего экипажа, т. е. одним из дублеров, и тогда мы близко познакомились с ним в совместных тренировках. Затем началась сложная отечественная программа на орбитальном научно-исследовательском комплексе «Салют-6»–«Союз», органично сочетающаяся с новым этапом программы «Интеркосмос», включающей в себя полеты представителей братских социалистических стран. Владимир Джанибеков дважды побывал на станции «Салют-6»: в январе 1978 г. с Олегом Макаровым в составе первой экспедиции посещения, проложившей путь в космос международным экипажам по программе «Интеркосмос», и в марте 1981 г. вместе с монгольским космонавтом Жугдэрдэмидийном Гуррагчой.

И на станции «Салют-7» Владимир Джанибеков также уже побывал два раза. В 1982 г. он стал командиром советско-французского экипажа вместо внезапно заболевшего Юрия Малышева. За короткое время Владимир Джанибеков освоил программу полета, изучил методику проведения разнообразных научных экспериментов и сумел сработаться до полного взаимопонимания с бортинженером Александром Иванченковым и космонавтом-исследователем Жан-Лу Кретьеном. А в июле 1984 г. Владимир Джанибеков совершил свой четвертый полет в космос, возглавляя экипаж со Светланой Савицкой и Игорем Волком.

Воспитанник Суворовского училища Владимир Джанибеков хорошо усвоил суворовский принцип: тяжело в учении – легко в бою. За что бы он ни брался, всегда делал все основательно и никогда не упускал возможности пополнить свои знания, повысить свое искусство владения техникой. И это не раз помогало ему в трудную минуту. Был такой случай. Когда за сутки до старта советско-французскому экипажу предоставили немного так называемого личного времени, его командир, не долго думая, отправился к тренажеру, чтобы еще раз проработать различные варианты ручной стыковки, особенно с больших расстояний. А через двое суток в космосе за 900 м до станции «Салют-7» сложилась такая ситуация, что надо было переходить на ручное управление. До сих пор ручная стыковка осуществлялась с расстояния не более 200 м, но Владимир Джанибеков, не колеблясь, моментально принял решение, взял управление в свои руки и привел корабль к причалу станции.

Виктор Савиных на два года старше своего командира, хотя по внешнему виду, скорее, скажешь наоборот. По-спортивному подтянут, легок в движениях, порывист, да и седины пока не видно, не то что у Владимира Джанибекова. Родился Виктор Савиных в деревне под Кировом, происхождение у него, как он сам говорит, что ни на есть земное – от крестьянского корня. Ни в детстве, ни в юношестве он не мечтал о небе, а тем более о космосе, окончил Пермский техникум железнодорожного транспорта, работал на строительстве железной дороги в Западной Сибири. После армии поступил в Московский институт инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии (МИИГАиК), а после его окончания попал в наше КБ и стал заниматься разработкой оптических приборов для систем управления пилотируемых космических кораблей и орбитальных станций.

Виктор Савиных часто бывал на космодроме. Вместе с другими специалистами готовил там к полету самый первый «Салют», а потом и другие станции. В космос его позвало не праздное любопытство, а пытливый ум инженера. Свой первый полет Виктор Савиных совершил с Владимиром Коваленком, с которым провел в космосе 75 сут. На борту станции «Салют-6» они принимали две экспедиции, одну из которых, советско-монгольскую, как раз возглавлял Владимир Джанибеков. Так что у «Памиров» уже был опыт совместной работы на орбите, хотя стартовать вместе сейчас им пришлось впервые...

«Ключ на старт!» – раздается первая стартовая команда. Команды сменяют друг друга в строгой последовательности, и после команды «Зажигание!» из сопел ракетных двигателей появляются первые огненные струи. Нарастающий гул властно заполняет степь. Двигатели выходят сначала на предварительный режим работы, затем на промежуточный и, наконец, на главный. «Подъем!».

«Пошли...» – полуутвердительно, полувопросительно сказал Владимир Джанибеков, как бы приглашая бортинженера с собой на орбиту. «Пошли», – согласно отозвался Виктор Савиных. На табло в Центре управления полетом (ЦУП) загорелась надпись: «Фактическое время старта 9 ч 39 мин 52 с». Это по московскому зимнему времени.

Космические полеты хотя и стали привычным явлением, но пока еще рано переводить их в разряд будничных дел. По-прежнему каждый полет – это познание новых загадок Вселенной, испытание самой космической техники, которая постоянно совершенствуется. И каждый полет вписывал новую строку в историю мировой космонавтики. Но то, что предстояло сделать «Памирам», ставило их полет в особое положение.

Они шли к станции «Салют-7», которая, как известно, со 2 октября- 1984 г. находилась в режиме автоматического полета. И сначала все было нормально. По запросам с Земли станция «рассказывала» о состоянии своих систем, о динамике своего движения, так продолжалось 5 мес. Однако затем вследствие неисправности в одном из блоков бортовой радиосистемы связь со станцией прекратилась, «Салют-7» замолчал и стал практически неуправляемым объектом.

Восстановить нормальную работу станции могли только космонавты. Но их надо было доставить на станцию, что в данной ситуации являлось необычной задачей. Ведь обычно станция сама участвует в процессе стыковки: «отвечает» на радиосигналы, ориентируется своим стыковочным узлом на приближающийся космический корабль. Теперь же необходимо было разрабатывать новую баллистическую схему сближения, соответствующим образом готовить транспортный корабль, оснащать его необходимым оборудованием, тренировать экипаж и специалистов ЦУП... И это было сделано всего лишь за три месяца...

В течение двухсуточного автономного полета «Союза Т-13» Земля несколько раз корректировала его орбиту, постепенно подводя к станции «Салют-7». Заключительные операции по сближению начались утром 8 июня. После очередной коррекции траектории их разделяло уже расстояние около 10 км. С этого момента, как было предписано программой, в процесс управления активно включились космонавты. Владимир Джанибеков развернул корабль таким образом, чтобы его боковая ось совпала с направлением на станцию «Салют-7», хорошо видимую через иллюминатор спускаемого аппарата, подобно яркой звезде на фоне черного неба. И оптический прибор наведения позволял достаточно точно контролировать положение станции.

Виктор Савиных вводил данные измерений в бортовую вычислительную машину. По результатам нескольких таких «сообщений» машина рассчитала траекторию пролета корабля около станции, и автоматика провела последний маневр коррекции. С расстояния 2,5 км экипаж перешел на ручное управление. Используя лазерный дальномер и бортовую ЭВМ, «Памиры» подошли к станции на 200 м и зависли, чтобы лучше оценить условия причаливания. Освещенность станции была не очень благоприятной: слишком ярко она сверкала под лучами Солнца.

Посоветовавшись со специалистами ЦУП и получив разрешение, Владимир Джанибеков приступил к завершающему этапу. Он подвел корабль поближе, облетел станцию и вышел к ее переходному отсеку. Мы, следившие в ЦУП за процессом стыковки, видели эту картину с помощью телекамер корабля «Союз Т-13». Станция «Салют-7» представала перед нами в необычном ракурсе. По тому, как поворачивалось на экране ее изображение, мы почти физически ощущали маневры корабля, совершавшего поистине высший пилотаж в космосе.

Затем картина стала более привычной – на экране появился стыковочный узел станции и плавно двинулся навстречу. Осталось 30 м... 20 м... и тут кончилась зона телевизионной видимости. Однако радиосвязь продолжалась: ее поддерживали плавучие измерительные пункты – суда Академии наук СССР. До входа в тень Земли еще оставалось время, должны успеть состыковаться. В противном случае стыковку пришлось бы отложить, «зависнув» возле станции на безопасном расстоянии. Чтобы космонавты могли в темноте контролировать дистанцию, на корабле имеется прибор ночного видения.

«Есть касание. Есть мехзахват», – сообщают «Памиры». Тишина напряженного ожидания в главном зале ЦУП сменяется аплодисментами, радостным оживлением. В 12 ч 50 мин по московскому летнему времени стыковочный штырь корабля коснулся приемного конуса станции. Сработали защелки, и началось стягивание двух космических аппаратов до образования между ними жесткой механической связи.

Когда твой корабль замер у причала станции, слившись с ней в единый орбитальный комплекс, возникает сильное желание поскорее открыть переходные люки, и кажется, что проверки на герметичность стыка тянутся слишком медленно. В данном случае это желание было еще сильней, ведь за порогом бытового отсека корабля находилась станция, о состоянии которой уже три месяца на Земле не было никакой информации. Кое-что о станции можно было бы узнать еще до открытия люков, если подключить некоторые ее датчики к системе отображения на корабле. Такая возможность предусмотрена конструкторами после стыковки электрических разъемов, расположенных на торцевых шпангоутах станции и корабля. Однако попытки «Памиров» окончились безрезультатно. Поскольку переключатели датчиков могли работать только от бортовой сети станции, это говорило о том, что она обесточена.

Еще при подходе «Союза Т-13» к станции мы обратили внимание, что две ее соосные панели солнечных батарей не параллельны, как это должно было быть при нормальной работе, а повернуты почти перпендикулярно друг другу. Это означало, что система ориентации панелей не работает. Причины здесь могут быть разными, в том числе как раз и отсутствие напряжения в системе электропитания.

Между тем придирчивые проверки стыка показали, что он герметичен, и «Памиры» открыли люк корабля. Теперь только одна дверь – люк станции – отделяла их от орбитального дома, который никогда еще так холодно не встречал посланцев Земли. Обычно к прилету очередного экипажа на необитаемую станцию ЦУП включал дополнительный подогрев жилых отсеков, поскольку в автономном полете приборы могли довольствоваться более низкой температурой, чем для нормальной жизни человека. Сейчас же встреча была холодной еще и в самом прямом смысле – отсутствие электроэнергии лишало станцию возможности поддерживать необходимый тепловой режим.

Вследствие этого станция и все, что на ней находилось, должно было замерзнуть. Такой случай предусматривался в качестве одного из крайних вариантов, и «Памиров» снабдили специально сшитыми утепленными комбинезонами, теплыми шапочками, унтами, шерстяным бельем. Давление в переходном отсеке оказалось близким к нормальному, «Памиры» уравняли его с давлением атмосферы корабля. Соблюдая меры предосторожности, космонавты открыли люк в полутьму безжизненной станции.

Владимир Джанибеков первым шагнул через порог. «Как температура?» – нетерпеливо спросила Земля. «Колотун, братцы!» – непосредственно вырвалось у командира экипажа. «Пробуем включить свет, – уже по-деловому продолжал он. – Выдали команду... Никакой реакции». Проверки розеток в переходном отсеке показали полное отсутствие электрического напряжения.

Перед открытием следующего люка – в рабочий отсек станции – «Памиры», вскрыв клапан выравнивания давления, взяли через него пробу воздуха. Неизвестно, какова там атмосфера, ведь неисправность в радиосредствах могла возникнуть и в результате пожара. Однако анализ не обнаружил каких-либо вредных примесей. Таким образом, исчезло последнее препятствие для перехода космонавтов в основное помещение станции.

В рабочем отсеке их встретила минусовая температура и непривычное безмолвие. Буферные химические батареи системы электропитания станции оказались полностью разряженными. Это был самый худший из предполагаемых вариантов. Можно ли оживить станцию в таких условиях?

До полета корабля «Союз Т-13» специалисты-энергетики категорически утверждали, что если система электропитания выйдет из строя, емкость батарей упадет до нуля, то восстановить ее работоспособность невозможно... Что же оставалось делать «Памирам»? Определить конкретные неисправности, попытаться выяснить причины их возникновения и со спокойной совестью, с чувством выполненного долга они могли бы возвращаться домой.

И не то что работа, даже простое пребывание на борту безжизненной станции ставит массу проблем. Систему регенерации атмосферы включить невозможно, поскольку нет напряжения. А два человека всего лишь за сутки могут создать в жилых отсеках опасную концентрацию углекислого газа. Вода на станции замерзла, система водоснабжения «Родник» не работала.

Виктор Савиных в своей книге «Земля ждет и надеется» (не правда ли, вполне подходящий девиз для данного полета), выпущенной Пермским книжным издательством в 1983 г., первую главу назвал «Наш друг ЦУП». «Для космонавтов на борту станции, – говорится в этой главе, – ЦУП – надежный, верный друг, который живет нашими интересами. Мы очень верим в высокую квалификацию специалистов ЦУП и в их товарищескую поддержку».

Да, ЦУП всегда приходит на помощь, и сейчас, предварительно опробовав на Земле, рекомендовал «Памирам» схему временной вентиляции в отсеках станции «Салют-7». Тем не менее по настоянию врачей только одному космонавту разрешалось находиться на станции, и то не более двух часов. Другой же в это время находился в корабле – на страховке.

С помощью двигателей ориентации корабля «Союз Т-13» космонавты развернули станцию «Салют-7» таким образом, чтобы обеспечить максимальную освещенность панелей солнечных батарей. Однако и в этом случае в системе электропитания не появилось напряжения. Следовательно, буферные батареи были отключены от солнечных, а это делало невозможными их зарядку и восстановление всей системы.

Специалисты нашли безопасный вариант и разработали для него соответствующую методику. Работа была трудоемкой и однообразной: «Памиры» разобрали, разложили по проводочкам схему подключения буферных батарей к шинам питания. С помощью десятков, сотен подключений и отключений, прозвонок многочисленных проводов были найдены и исключены из дальнейшей работы неисправные батареи. Их оказалось две из восьми – остальные шесть, к счастью, оставались пригодными для зарядки. «Памиры» изготовили специальные кабели и 10 июня напрямую подключили первую буферную батарею к солнечным панелям. Необходимая ориентация орбитального комплекса на Солнце обеспечивалась системой управления и управляющими двигателями корабля «Союз Т-13».

Через несколько часов первая батарея была уже частично заряжена. Это позволило включить телеметрическую систему, и, наконец-то, на Земле предоставилась возможность оценить состояние и температурный режим оборудования на станции. Вскоре обнаружилась и причина, которая вывела из строя систему электропитания. Оказался неисправным датчик, указывающий на полный заряд буферных батарей. По сигналу этого датчика солнечные батареи отключаются от буферных после того, как те полностью зарядятся. В данном случае, когда программно-временное устройство подавало команду на подключение солнечных батарей, неисправный датчик тут же их отключал. Буферные батареи, лишенные возможности подзаряжаться, постепенно отдали всю свою энергию потребителям. Напряжение в бортовой сети упало до нуля, аппаратура перестала работать, а следовательно, и выделять тепло. В результате станция начала охлаждаться, замерзать.

Этого можно было бы избежать, если бы со станцией имелась радиосвязь. Тогда неисправный датчик сразу же выключили бы из схемы, заменив его резервным. Но теперь эту операцию должны были выполнить «Памиры». Зарядив буферные батареи, космонавты восстановили нормальную электрическую схему их подключения к подзарядке. Как и на любом земном объекте, в космосе тоже все начинается с энергопитания. Появился ток в бортовой сети, и начали работать система ориентации солнечных батарей, система терморегулирования станции «Салют-7». «Памиры» заменили неисправный блок в командной радиолинии и восстановили нормальную связь станции с Землей. «Салют-7» стал оживать.

Теперь нужно было обеспечить нагрев внутри станции. Но если сразу включить контур терморегулирования станции, то испаряющаяся со стенок отсеков влага (а предполагалось, что основная ее часть при замерзании сконденсировалась именно на стенках, которые остывали в первую очередь) могла бы осесть на более холодных приборах и электрических контактах. Чтобы этого не произошло, сначала прогрели атмосферу в жилых отсеках и установленное в них оборудование.

А на космодроме шла подготовка грузового корабля «Прогресс-24», который должен был доставить на орбиту новые буферные батареи, воду, топливо для объединенной двигательной установки станции, а также оборудование для ремонта и профилактики бортовых систем. Но прежде чем приступить к заправке грузовика, надо было убедиться, сможет ли станция принять его. Ведь стыковка станции с «Прогрессом» производится только в автоматическом режиме.

13 июня экипаж совместно с ЦУП провел тесты системы ориентации станции, аппаратуры сближения и стыковки, систем объединенной двигательной установки. Проверки показали их полную работоспособность. Путь автоматическим грузовым кораблям к причалу станции «Салют-7» был открыт.

Жизнь на станции входила в нормальную колею. Температура медленно, но повышалась. 16 июня оттаявший «Родник» дал первую воду. «Памиры» уже не уходили на ночь в бытовой отсек корабля. Они полностью обосновались на станции, хотя спать еще приходилось в теплой одежде. Энергетику экономили: днем ее использовали в основном для экспериментов, а на обогрев помещений включали, когда экипаж спал. Завершив расконсервацию и проверку состояния бортовых систем станции, «Памиры» приступили к научным исследованиям.

Первой их крупной работой в этом направлении было участие в международном аэрокосмическом эксперименте «Курcк-85». Этот эксперимент, проводившийся по программе «Интеркосмос», имел цель изучить состояние сельскохозяйственных культур и разработать соответствующие методы прогнозирования их урожайности с помощью аэрокосмических средств. Организатором и координатором эксперимента был Институт географии АН СССР, в работах принимали участие научные учреждения министерства сельского хозяйства СССР и Госкомгидромета, Институт радиотехники и электроники АН СССР, специалисты НРБ, ВНР, ДРВ, ГДР, ПНР и ЧССР.

Местом проведения эксперимента стала территория научно-исследовательского полигона Института географии АН СССР – Курского стационара. Почему предпочтение было отдано именно Курску? Во-первых, это типичная область интенсивного сельского хозяйства в черноземной зоне. Во-вторых, разные стороны жизни курских полей описаны многолетними наблюдениями. И в-третьих, на Курском стационаре имеется отлаженная методика и аппаратура для комплексных географических исследований.

В эксперименте использовался принцип многоэтажности наблюдений. Первый «этаж» составляли датчики, расположенные непосредственно на почве. Второй «этаж» располагался на выносных площадках передвижных наземных средств. Третий «этаж» находился на высотах 50 – 200 м – здесь кружили вертолеты и радиоуправляемые авиамодели. На четвертом «этаже», 500 – 3000 м, были самолеты Ан-2. Еще выше, на границе со стратосферой, пятый «этаж» занимали летающие лаборатории Ан-30 и Ту-134. А на космических «этажах» вели наблюдения спутники «Метеор» и «Космос», а также экипаж орбитального комплекса «Салют-7»–«Союз Т-13» Владимир Джанибеков и Виктор Савиных.

Эксперимент «Курск-85» проводился в три этапа. Первый из них был весной, во время появления всходов сельскохозяйственных культур (тогда, правда, станция «Салют-7» не принимала участия в эксперименте). Второй этап приурочили к фазе особенно интенсивного роста растений, т. е. на вторую половину июня. А третий запланировали выполнить перед самой жатвой. Результаты наблюдений вводились в ЭВМ, и в ее памяти формировался многомерный образ тестового участка. В задачу эксперимента входило создание возможно большей коллекции таких образов, которые в дальнейшем предполагается использовать в качестве эталонов при автоматизированной расшифровке аэрокосмической информации.

21, 22 и 23 июня «Памиры» фотографировали курский полигон с помощью стационарных камер МКФ-6М и КАТЭ-140. И именно в эти дни Земля направила к ним грузовой корабль «Прогресс-24», стартовавший 21 июня в 4 ч 40 мин по московскому летнему времени. 23 июня в 6 ч 54 мин он пришвартовался к свободному стыковочному узлу станции «Салют-7». К концу дня ЦУП дал «добро», и космонавты открыли люки. Первым делом они принялись за почту. Хотя обитатели «звездного дома» ежесуточно разговаривают с Землей, постоянно бывают в курсе всех новостей и событий, а с помощью радио- и телевизионной связи имеют возможность регулярно встречаться со своими семьями, с друзьями, но все-таки каждый раз весточка, написанная рукой близкого, родного человека, оказывается для них самым дорогим подарком.

Вместе с разгрузкой «Прогресса-24» и заменой выработавшего ресурс оборудования станции параллельно проводились научные исследования. В их числе были визуально-инструментальные наблюдения поверхности материков и акватории Мирового океана, изучение верхних слоев земной атмосферы, технические эксперименты с использованием масс-спектрометрической аппаратуры «Астра-1». При помощи этой аппаратуры изучается атмосфера, окружающая орбитальный научно-исследовательский комплекс. Как показали исследования в предыдущих экспедициях, ее состав не остается постоянным, а может существенно меняться. Он зависит от работы двигателей станции и кораблей, выходов космонавтов в открытый космос, продувок магистралей, открытий шлюзовых камер и других факторов. Эти изменения сказываются на качестве научных исследований, так как вносят искажения в поступающую на борт оптическую информацию, а также влияют на работоспособность самой станции: на состояние защитных покрытий, производительность солнечных батарей.

Космическое пространство не приспособлено для жизни людей. И освоение его заключается прежде всего в создании необходимых условий для нормального, безопасного пребывания там человека, причем с учетом того, чтобы он, вернувшись на Землю, не ощущал бы никакого вредного для организма последствия от космического полета. Поэтому, помимо постоянного контроля за здоровьем экипажа, в программе работ выделяются дни, когда на орбите безраздельно властвует медицина. В это время проводятся комплексные или целевые обследования космонавтов, например определяются параметры сердечно-сосудистой системы в состоянии покоя или под воздействием дозированной физической нагрузки. Бортовая «поликлиника», располагающая многофункциональной регистрирующей аппаратурой «Аэлита» и «Реограф», позволяет объективно оценивать состояние здоровья, прогнозировать уровень работоспособности и своевременно осуществлять необходимые профилактические мероприятия. Да и так называемые служебные радиопереговоры порой наглядно дополняют бесстрастные показания приборов.

Вот пример одного из таких разговоров с Землей. На связи руководитель группы медицинского обеспечения профессор А. Д. Егоров. Он успевает только поздороваться с экипажем, как в ответ раздается голос Владимира Джанибекова: «Здравствуйте, Анатолий Дмитриевич! Как самочувствие?» «Все в норме, – сдерживая улыбку, – отвечает Егоров. – А как у вас?» «У нас тоже в норме. Следуем вашим рекомендациям. Регулярно занимаемся на велоэргометре и бегущей дорожке по два часа в день».

Врачей интересует все. Работа на орбите трудна, а у «Памиров» – особенно. Немаловажное значение уделяется питанию космонавтов: космос изменяет вкусовые ощущения, меняет отношение к пище, и любимое на Земле блюдо может быть воспринято там совершенно по-другому. «Придерживаемся разработанного диетологами рациона, – докладывает Виктор Савиных. – Если и допускаем замены, то только эквивалентные. Чтобы продукты не приедались, через каждые двое суток чередуем меню. Неплохо шло мясо с овощами, а вот теперь – азу. На аппетит не жалуемся. Все очень вкусно».

8 июля «Памиры» полностью разгрузили «Прогресс-24», а еще через 2 сут закончили перекачку компонентов топлива в баки двигательной установки станции. Привезенная грузовиком вода пополнила ее запасы в «Роднике». 15 июля в 16 ч 28 мин по московскому летнему времени «Прогресс-24» отстыковался от орбитального комплекса, а на следующие сутки по команде с Земли вошел в плотные слои атмосферы и закончил существование над южной частью Тихого океана вдали от оживленных морских дорог.

Но недолго пустовал стыковочный узел у агрегатного конца «Салюта-7» – 21 июля в 19 ч 05 мин по московскому летнему времени его занял автоматический спутник «Космос-1669». Во многом этот спутник аналогичен грузовым кораблям «Прогресс», но он имел и отличия. Несколько изменены были компоновка и некоторые конструктивные элементы грузового отсека. На борту имелась аппаратура для проведения научных исследований как в автономном полете, так и в составе орбитального комплекса.

«Космос-1669» стартовал 19 июля в 17 ч 05 мин по московскому летнему времени и по апробированной «Прогрессами» схеме через 2 сут подошел к станции. Он доставил на орбиту новые скафандры для работы в открытом космосе, так как уже кончился ресурс у старых. Привез научное оборудование для размещения на внешней поверхности станции. Контейнеры с дополнительными солнечными батареями прибыли еще на «Прогрессе-24». Их «Памиры» должны были смонтировать на третьей, последней панели солнечных батарей станции «Салют-7». Первые две панели уже имели подобные «добавки».

Монтаж дополнительных батарей был предусмотрен при создании станции «Салют-7» как средство последовательного увеличения ее энергетических возможностей. Вдоль каждой из основных панелей космонавты разворачивали дополнительные «полотна» с площадью поверхности 4,6 м² (по солнечным элементам). Впервые дополнительные солнечные батареи установили Владимир Ляхов и Александр Александров в ноябре 1983 г. Дважды они открывали выходной люк, монтируя за каждый выход по дополнительному «полотну» на одну из панелей. С учетом их опыта в мае 1984 г. Леонид Кизим и Владимир Соловьев справились с этой операцией на другой панели за один выход. Теперь очередь «Памиров».

Разгрузка «Космоса-1669», подготовка к выходу в открытый космос уплотнили и без того напряженный график работы космонавтов на орбите. А ведь основная цель космического полета – научные исследования, их полезная отдача народному хозяйству страны. Этими показателями и оценивается эффективность орбитальных вахт советских космонавтов. 23 июля «Памиры» снова приступили к съемкам по программе международного эксперимента «Курск-85». По мнению специалистов, три этапа эксперимента позволят создать достаточно широкий каталог состояний сельскохозяйственных ландшафтов.

«Памиры» участвовали также в исследованиях по международной программе ЮНЕСКО «Человек и биосфера». Для этого они наблюдали визуально и фотографировали биосферные заповедники на территории Советского Союза, в частности Центрально-Черноземный заповедник и окружающие его сельскохозяйственные угодья.

Геофизические исследования с орбиты объединяют интересы различных отраслей народного хозяйства. Поиск перспективных нефтегазоносных районов с помощью космической съемки все больше входит в практику работы геологов. По заявкам мелиораторов «Памиры» фотографировали орошаемые земли Узбекистана, Туркменистана и Херсонской области. Фотоснимки Южного Урала, районов Южного и Юго-Восточного Казахстана понадобились для проведения природоохранных мероприятий, а также градостроителям. В программе работы космонавтов – изучение южных районов европейской части нашей страны, Прикаспийской низменности, междуречья Амударьи и Сырдарьи, кольцевых структур в Центральных Кызылкумах, горных массивов Памира и Тянь-Шаня, районов Байкала и Дальнего Востока.

К Памиру у космонавтов отношение особое, и его горы и долины им хорошо знакомы: здесь с помощью самолетов-лабораторий АН СССР проводятся тренировки экипажей орбитальных станций, отрабатываются методы исследования природных ресурсов Земли из космоса. Кроме того, на сей раз позывной экипажа тоже «Памир», а Владимир Джанибеков еще и родом из Ташкентской области, откуда «рукой подать» до «Крыши мира». И, конечно же, разнообразные природные условия, обилие объектов для наблюдений сделали территорию Памира удобной не только для тренировок космонавтов, но и во время работы на орбите она служит тестовым полигоном, своего рода эталоном при исследовании других районов планеты.

Выход в открытый космос тем не менее приближался. К этой работе «Памиры» основательно готовились еще на Земле, много часов проводя в бассейне гидроневесомости и оттачивая отдельные операции, увязывая их в единый целевой комплекс. А на орбите подготовка к выходу началась с 25 июля. Первым делом надо было проверить новые скафандры, расконсервировать их, тщательно осмотреть и подогнать под себя, ведь скафандры безразмерные и рассчитаны на людей разного роста. Корабль-спутник «Космос-1669» доставил на станцию не просто новые скафандры, а модернизированные. В отличие от старых у них повышена подвижность суставов плечевого пояса, что расширяет обслуживаемую космонавтом рабочую зону. На шлеме установлены защитная каска и два фонарика по бокам для освещения при работе в тени. Снабжен подсветкой и расположенный на груди пульт управления скафандром. Часть резиновой оболочки заменили на более стойкую прорезиненную ткань.

Для выхода в открытый космос в качестве шлюзовой камеры используется переходной отсек станции, ПХО, как его просто называют космонавты. Этот отсек тоже надо было подготовить к работе, убрать лишние предметы, которые не нужны при выходе, установить кислородные баллоны, защитные кольца и другое «выходное» оборудование. Одной из мер предосторожности является подготовка транспортного корабля к спуску. Если вдруг по каким-либо причинам переходный отсек после закрытия люка окажется негерметичным, космонавты должны перейти в корабль и возвращаться на Землю. Такого еще никогда не было, вероятность такой ситуации ничтожно мала, но требования техники безопасности в космосе соблюдаются неукоснительно. А чтобы из-за этой случайности не пропали результаты уже проведенных научных исследований, «Памиры» перенесли в «Союз Т-13» кассеты с отснятой фотопленкой, магнитные ленты, журналы наблюдений. В бытовом отсеке этого корабля подготовили место для снятия скафандров.

Для работы в открытом космосе обязательно требуется разрешение врачей, поэтому один день отводится для специальных медицинских обследований экипажа. Окончательное же решение руководители полета принимают по результатам тренировки. Космонавты надевают скафандры, переключают их на автономное питание и имитируют выход, не открывая люка. С экипажем в это время взаимодействует та дежурная смена ЦУП, которая будет обеспечивать его работу в день реального выхода. Виктору Савиных предстояло впервые шагнуть за порог «звездного дома», а Владимир Джанибеков уже там был год назад, когда он вместе со Светланой Савицкой проводил испытания ручного электронно-лучевого инструмента, предназначенного для резки, сварки и пайки металлов и нанесения металлических покрытий.

2 августа в 11 ч 15 мин по московскому летнему времени Владимир Джанибеков доложил: «Выходной люк открыт. Самочувствие отменное, давление в скафандрах нормальное. Разрешите двигаться дальше?» Около 4 м предстояло пройти космонавтам по внешней поверхности станции, им досталась самая дальняя от люка панель солнечных батарей. По ходу дела они делились впечатлениями о новой космической одежде: «Скафандры сделали отличные. Можно руки разводить, как тебе нравится. Ногам тепло, словно в валенках. И фонарики помогают, можно работать в тени».

Закончив монтаж первого «полотна» дополнительных солнечных батарей, «Памиры» отошли на безопасное расстояние. По командам ЦУП батарея развернулась на 180°, подставив космонавтам другую, еще свободную сторону. Второе дополнительное «полотно», направляемое умелыми руками, так же четко зафиксировалось в приемном гнезде основной батареи, но вот раскрыть его оказалось не просто. «Шплинт на лебедке никак не вытащить, – слышим с орбиты голос Виктора Савиных. – Потянуть сильнее – перчатку можно повредить. Эх... оборвалась веревка. Тянуть теперь не за что...» «Памиры», зона кончается, – предупреждает Земля. – Рекомендуем вам сходить в ПХО за инструментом. Надеемся, что к следующему сеансу связи все у вас получится».

Когда орбитальный комплекс снова оказался в зоне радиовидимости станций слежения, «Памиры» уже занимались фотосъемкой. А ведь до этого им пришлось выполнить еще немало работы. Создателей космической техники интересует, как влияет открытый космос на различные материалы, в том числе и на фотоэлементы, используемые в качестве преобразователей солнечной энергии в электрическую. И вот в августе прошлого года Леонид Кизим и Владимир Соловьев демонтировали часть одной из основных панелей солнечных батарей, взяв образец для наземных испытаний. Теперь «Памиры» укрепили на этом месте экспериментальный образец. Он не подключается к электрической сети станции, а предназначен только для изучения механизмов деградации солнечных элементов под воздействием факторов космического полета.

«Памиры» также сняли кассеты с образцами биополимеров и конструкционных материалов, длительное время экспонирующиеся в открытом космосе, и установили новые образцы и приборы. Среди них изготовленный советскими и французскими специалистами коллектор метеороидной пыли. Его ловушки должны были открыться через 2 мес, при прохождении Земли через хвост кометы Джакобини–Циннера. После чего основная часть ловушек будет закрыта, а оставшаяся – регистрировать постоянное присутствие (фон) пылинок в околоземном космическом пространстве.

Ровно 5 ч провели «Памиры» в открытом космосе. Немалый интерес их выход представлял для космической медицины. Впервые в течение всего этого времени записывалась на магнитную ленту электрокардиограмма у обоих космонавтов, фиксировались также и другие физиологические параметры. Полученные данные позволяют оценить самочувствие и работоспособность космонавтов на различных этапах пребывания вне станции.

Наращивание панели солнечных батарей внесло весомую прибавку в энергетику орбитального комплекса. Повысилась температура в жилых отсеках, расширились возможности проведения научных исследований. Почти каждый день «Памиры» стали работать со стационарными фотоустановками МКФ-6М и КАТЭ-140, с многозональным спектрометром МКС-М. Много снимали ручными фотоаппаратами. В частности, 10 августа экипаж провел дополнительную серию визуальных наблюдений и съемок по эксперименту «Курск-85», а через 3 сут начал участвовать еще в одном аэрокосмическом эксперименте – «Гюнеш-85».

Эксперимент «Гюнеш» впервые выполнялся в прошлом году во время полета третьей основной экспедиции. Практические результаты эксперимента «Гюнеш-84» были высоко оценены специалистами. Золотую медаль ВДНХ СССР получила карта линий разлома Большого Кавказского хребта, по которой можно определить тектоническое строение пород до глубины 80 км. Составлена также подробная карта биологической продуктивности горно-луговых пастбищ и исследовано 50 тыс. га леса в районе города Закаталы, определены участки распространения опасных лесных вредителей. Установлены зоны эрозионных процессов.

Хлеборобы крупнейшего в Азербайджане зерносовхоза им. Серго Орджоникидзе получили карты уровня подземных вод и насыщенности влагой почв на полях своего хозяйства. Исследование района соленого озера Аджиноур позволило разработать рекомендации по освоению этих безжизненных земель. Ожидаемая прибавка к пашне может составить 10 тыс. га. Отсюда понятен тот интерес, который проявили руководители многих совхозов республики к «солнечному» эксперименту («гюнеш» – по-азербайджански «солнце»).

И еще любопытный факт. На полученных снимках были обнаружены следы древней хозяйственной деятельности человека. А это представляет интерес не только для историков, но и для экологов. По таким снимкам сегодня можно восстановить последствия антропогенного воздействия на природу.

Эксперимент «Гюнеш-85» проводился в районе Кавказско-Каспийского полигона Академии наук Азербайджанской ССР. Его главной задачей было дальнейшее совершенствование методов и средств исследования природных ресурсов Земли и изучения окружающей среды. В ходе эксперимента проводилось спектрометрирование нефтегазоносных районов Западного Азербайджана и прибрежной зоны Каспийского моря, фотографирование сельскохозяйственных угодий на южном склоне Большого Кавказа, определение оптических характеристик атмосферы на территории полигона. Был учтен прошлый опыт в организации эксперимента, в управлении его ходом. Значительно повысился уровень автоматизации. Установленные на самолетах и вертолетах приборы, дополненные персональными мини-ЭВМ, составляли как бы единое целое с информационно-измерительной системой, обеспечивающей получение и предварительную обработку информации поискового и оперативного характера.

По заказу Госкомитета по науке и технике СССР «Памиры» выполнили еще один эксперимент – «Купол», в котором оценивалась степень загрязненности атмосферы над крупными промышленными центрами. В качестве объекта исследований был выбран город металлургов – Запорожье. Эксперимент требовал строгой ориентации орбитального комплекса, чтобы ее вертикальная ось во время съемок всегда была направлена на город. Едва лишь Запорожье появлялось на горизонте, как Владимир Джанибеков разворачивал соответствующим образом орбитальный комплекс, постоянно отслеживая направление на город, а Виктор Савиных включал имевшуюся на борту станции «Салют-7» фотографическую, спектрометрическую и радиометрическую аппаратуру, оптические оси которой совпадали с направлением вертикальной оси станции. «Памиры» отсняли город, пролетая над ним с разных сторон. По результатам этих съемок ученые построят объемный портрет окружающей Запорожье атмосферы с указанием содержания конкретных примесей в воздухе и их распределением по вертикали и горизонтали. Такие съемки могут принести большую помощь при планировании природоохранных мероприятий.

«Космос-1669» привез на борт станции рентгеновский телескоп «Мария». Этот прибор предназначен для измерения потоков энергичных протонов и электронов с помощью магнита и регистрирующих счетчиков. В магнитном поле заряженные частицы отклоняются, и по величине отклонения можно судить об их энергии. Космонавты установили «Марию» в бытовом отсеке корабля «Союз Т-13». Изменяя ориентацию орбитального комплекса, они направляли прибор на области Вселенной, представляющие интерес для астрономов. Проводилось изучение механизмов генерации частиц высоких энергий в радиационных поясах Земли и околоземном космическом пространстве. В соответствии с программой астрофизических экспериментов «Памиры» проводили также исследования межпланетной среды, зодиакального света, слабых галактических и внегалактических источников.

29 августа в 1 ч 50 мин по московскому летнему времени корабль-спутник «Космос-1669» покинул причал «Салюта-7». Но он не сразу расстался с орбитальной станцией. Снова сработала система радиозахвата и началось автоматическое сближение космических аппаратов, которое продолжалось до участка причаливания. Проверив таким образом работоспособность автоматики взаимного поиска и сближения (это нужно было для последующих стыковок), ЦУП перевел «Космос-1669» в автономный полет и 30 августа направил его в плотные слои атмосферы.

17 сентября по системе космической связи зазвучал новый позывной – «Чегет». Впрочем, этот позывной был уже известен давно специалистам. Владимир Васютин, «Чегет-1», четыре раза возглавлял дублирующие экипажи. Виктор Савиных был «Чегетом-2», а космонавтом-исследователем, «Чегетом-3», стал Александр Волков. Все они готовились к работе на станции «Салют-7» по программе четвертой основной экспедиции.

Непредвиденный случай внес свои коррективы в формирование космических экипажей. Для полета к неуправляемой станции «Салют-7» нужен был пилот, отлично владеющий техникой управления космическим кораблем и имеющий опыт сложных стыковок не только на тренажерах, но и в реальном космическом полете. Как мы знаем, выбор пал на Владимира Джанибекова. Что же касается бортинженера, то здесь приняли такое рациональное решение. Программу четвертой основной экспедиции разбили на два этапа: один, ремонтно-восстановительный, возлагался на экипаж Владимира Джанибекова, второй, так сказать, «штатный» – на экипаж Владимира Васютина. Виктору Савиных отвели роль связующего звена по всей программе, и поэтому «Чегет-2» временно сменил свой позывной на «Памир-2».

Освободившееся место в экипаже «Чегетов» занял Георгий Гречко, который по праву считается ветераном космоса. Тридцать лет назад он молодым специалистом пришел в ОКБ С. П. Королева, участвовал в подготовке к запуску первого спутника. В 1964 г. Георгий Гречко подал заявление о приеме в космонавты, и через два года был принят в отряд в числе первого набора бортинженеров космических кораблей. Но тогда же, в 1966 г., ему чуть было не пришлось расстаться с мечтой о космическом полете.

Это случилось в самом начале зимы. Нас, будущих тогда бортинженеров космических кораблей, привезли на аэродром на парашютные прыжки. Все приземлились удачно, кроме Георгия, – он так и остался лежать на снегу, не отстегнув парашют. Мы подбежали к нему и слышим стон: «Нога, нога...» У него оказался серьезный перелом, и пришлось отправлять Георгия Гречко самолетом в Москву. Врачи были категоричны: никаких тренировок, словом, ему грозило отчисление из отряда. Георгий Гречко не сдался. Лежа поднимал штангу, подтягивался на кольцах, занимался на брусьях. На костылях приходил в учебные классы Центра подготовки космонавтов. И его настойчивость была вознаграждена – врачи сняли все ограничения. А каким космонавтом стал Георгий Гречко, все знают по его работам на орбитальных станциях «Салют-4» и «Салют-6».

Восприятие космического полета во многом еще остается индивидуальным. Даже при одинаковом уровне тренированности разные люди по-разному, например, воспринимают невесомость. И вот чтобы эти индивидуальности не влияли на качество выполнения программы, у нас стало правилом включать в экипаж хотя бы одного ранее летавшего космонавта. В экипаже «Чегетов» им стал Георгий Гречко, ветеран и по опыту работы на орбите (за его плечами два космических полета с общей продолжительностью 126 сут), и по возрасту (в мае ему исполнилось 54 года).

«Чегеты» стартовали 17 сентября в 16 ч 38 мин 52 с по московскому летнему времени.

Накануне своего старта «Чегеты» с космодрома по системе космической связи разговаривали с «Памирами». «Ребята, – дружески напутствовал их Владимир Джанибеков, – ничего особенного в космосе не встретите. Не волнуйтесь. Все будет, как на тренажерах. Главное при стыковке – гасите бок». Последнее на жаргоне космонавтов означает гасить боковую скорость при сближении космического корабля с орбитальным комплексом.

18 сентября в 18 ч 15 мин по московскому летнему времени космический корабль «Союз Т-14» коснулся стыковочного узла станции. После тщательных проверок, продолжавшихся томительных 3 ч, космонавты, наконец, услышали долгожданное: «Можете открыть люк...» Это ЦУП по докладам экипажа и данным телеметрии принял решение об открытии переходных люков. Первым в станцию вплывает Владимир Васютин с букетом орхидей, за ним – Георгий Гречко со связкой писем, потом Александр Волков со свежими лимонами, привезенными на космодром из Ташкента. «На Земле говорят «гора с горой не сходится», а вот в космосе «Чегет» пришел к «Памиру», – скаламбурил Георгий Гречко, приветствуя Владимира Джанибекова и Виктора Савиных.

Но шутки шутками, а впереди работа. Добродушный с виду, улыбчивый Георгий Гречко в работе необычайно цепок и требователен. В ОКБ С. П. Королева он зарекомендовал себя способным специалистом в области механики космического полета, а в космосе вовсю проявился его талант исследователя. Именно он первым обратил внимание на ступенчатый вид закатного Солнца, а это дало ученым новые ключи для изучения земной атмосферы.

Если раньше, когда на станции встречались два экипажа, у каждого из них были свои эксперименты, то теперь всех пятерых космонавтов объединяла общая научная программа. Значительное внимание в них уделялось комплексным исследованиям явлений, происходящих в верхних слоях атмосферы. Роль главного «дирижера» здесь принадлежала Георгию Гречко, поскольку в прошлом году он по этой теме защитил диссертацию на соискание ученой степени доктора физико-математических наук. Изучением атмосферы приходилось заниматься и Владимиру Джанибекову, который в своих предыдущих полетах получил интересные результаты в этой области. Виктор Савиных участвовал в создании оптических приборов, используемых в космосе. Это направление стало темой его кандидатской диссертации, которую он успешно защитил ровно за две недели до старта космического корабля «Союз Т-13». Усиленно готовились к экспериментам Владимир Васютин и Александр Волков.

Проводились исследования и по другим направлениям. Среди бортовой научной аппаратуры на станции были уже знакомые читателю болгарские приборы – электрофотометр «Дуга» и спектрофотометр «Спектр-15», а также чехословацкий электронный фотометр ЭФО-1 и созданный в ГДР спектрометр МКС-М. «Чегеты» привезли и новый прибор – спектрометр космический Института физики АН БССР («Скиф»). Это детище белорусских ученых представляет собой оснащенное дисплеем устройство, позволяющее проводить спектрометрирование подстилающей поверхности с одновременной записью в цифровом виде на магнитную ленту и фотопривязкой к конкретным участкам местности. Космонавту теперь предоставлялась возможность сразу же видеть результаты своей работы. Если они оказывались неудовлетворительными, он перенастраивал прибор, чтобы последующая съемка стала более качественной.

Большой интерес вызывают у специалистов биотехнологические эксперименты по получению в условиях космического полета особо чистых биологически активных веществ. С этой целью «Союз Т-14» доставил на станцию новую автоматическую электрофоретическую установку «ЭФУ-Робот». По сравнению со своей предшественницей «Таврией» она более внушительных размеров. Космонавт теперь только вставляет ампулу с исходным материалом в камеру и набирает нужную программу, а установка сама сигнализирует об окончании процесса. Кроме того, не надо откачивать вручную шприцами драгоценные миллиграммы очищенного вещества – эта операция тоже автоматизирована.

На установке «Светоблок-Т» проводились эксперименты по формированию синтетического геля из полиамилакридного раствора под влиянием света.

«Памиры» и «Чегеты» приняли также участие в отработке методов дистанционного определения гидрофизических и биологических характеристик водной поверхности по программе международного эксперимента «Черное море–85», подготовленного учеными НРБ, ГДР, ПНР и СССР. Несмотря на напряженный график работы, космонавты охотно откликнулись на просьбу сфотографировать окрестности города Мехико, пострадавшего от сильнейшего землетрясения. Возможно, на полученных снимках удастся обнаружить сдвиги геологических структур, что поможет разобраться в механике недавно произошедшей катастрофы в Мексике.

За работой время пролетело незаметно, и вот пришла пора расставаться. 25 сентября Владимир Джанибеков и Георгий Гречко заняли места в космическом корабле «Союз Т-13», который в 7 ч 58 мин по московскому летнему времени отстыковался от орбитального научно-исследовательского комплекса. Но сначала предстояло с разных ракурсов сфотографировать станцию «Салют-7», которая послушно «позировала», управляемая Владимиром Васютиным, принявшим командование орбитальным комплексом. Затем, отойдя на несколько десятков километров, корабль «Союз Т-13» снова пошел на сближение, причем станция «молчала» как это уже было 3,5 мес. назад, 8 июня, но только на сей раз стыковка со станцией не планировалась.

В связи с проведением такого эксперимента посадка произошла не в день расстыковки, как обычно, а на следующие сутки. 26 сентября в 13 ч 51 мин 58 с спускаемый аппарат корабля «Союз Т-13» благополучно совершил мягкую посадку в казахстанской степи, в 220 км к северу-востоку от Джезказгана. Когда-то Владимир Джанибеков считался мастером коротких полетов, теперь он записал в свой актив длительную 112-суточную работу на орбите.

Так был завершен первый этап четвертой основной экспедиции, и в космосе начался второй этап программы, который предназначалось выполнить оставшимся космонавтам.

27 сентября 1985 г. Байконур провожал на орбиту тяжелый корабль-спутник «Космос-1686». 12 ч 42 мин по московскому летнему времени стартовала мощная ракета-носитель «Протон», унося под головным обтекателем четвертый корабль этой серии. Первый из них, «Космос-929», успешно прошел 200-суточные летные испытания в 1977 г. Второй такой корабль-спутник, «Космос-1267», в 1981 г. был состыкован со станцией «Салют-6», на которой к тому времени была завершена программа пилотируемых полетов. С помощью «Космоса-1267» было проведено несколько десятков маневров, неоднократно поднималась высота орбиты всего орбитального комплекса.

Третий корабль, «Космос-1443», сочетал в себе функции грузовика и буксира. В 1983 г. он привез на станцию «Салют-7» более 3 т различных грузов для второй основной экспедиции. Космонавты Владимир Ляхов и Александр Александров дали высокую оценку энергетическим возможностям нового корабля и по достоинству оценили солидное прибавление «жилплощади» на орбите: объем жилых отсеков сразу возрос в 1,5 раза. В комплект «Космоса-1443» входил возвращаемый аппарат, который тогда доставил со станции на Землю 350 кг полезного груза.

Четвертый корабль, «Космос-1686», не оснащен грузовозвращаемым аппаратом, он выполнен в виде научного модуля. На его борту установлено более тонны специального оборудования для разнообразных исследований в интересах народного хозяйства. В разработке аппаратуры принимали участие Московский, Ленинградский и Ереванский университеты, Институт астрофизики и физики атмосферы АН Эстонской ССР и другие организации.

Кроме того, «Космос-1686» использовался также и в качестве тяжелого грузовика: в его отсеках разместились 5 т грузов для «Чегетов». Это сменные блоки, продукты питания, материалы и оборудование, обеспечивающие жизнедеятельность экипажа и его работу в космосе.

2 октября в 13 ч 16 мин по московскому зимнему времени корабль-спутник коснулся стыковочного узла на переходном отсеке станции. На телеэкране было видно, как дрогнуло и пошло в сторону изображение «Салюта»: возмущения были побольше, чем при стыковке «Союзов» или «Прогрессов». Однако и усилия стягивания на сей раз действуют более значительные, стыковочные шпангоуты станции и тяжелого корабля прижимаются друг к другу с силой 40 т.

При помощи аппаратуры, установленной на борту «Космоса-1686», «Чегеты» проводили геофизические исследования, изучали потоки и спектры заряженных частиц в околоземном пространстве, регистрировали информацию о серебристых облаках, газовом составе земной атмосферы, ее спектральных и оптических характеристиках. Причем ориентация всей 48-тонной связки «Салют-7»–«Союз Т-14»–«Космос-1686» во время проведения экспериментов обеспечивалась кораблем-спутником.

Значительное внимание в программе работ «Чегетов» уделялось визуальным наблюдениям и съемкам различных участков суши и акватории Мирового океана. В развитие предыдущих исследований они прослеживали продолжения зоны разломов в западных отрогах Тянь-Шаня.

В октябре Земля и обращающийся вокруг нее орбитальный комплекс прошли через хвост кометы Джакобини–Циннера. Для нас, землян, это событие могло быть замечено разве лишь по увеличению количества «падающих звезд» на ночном небе. Коллектор метеороидов, установленный Владимиром Джанибековым и Виктором Савиных на внешней поверхности станции, раскрыл свои ловушки и в течение двух недель регистрировал сопровождающие комету частицы.

Рассказывая о четвертой основной экспедиции, надо особо сказать о работе в космосе Виктора Савиных. Он вместе с Владимиром Джанибековым отогревал замерзшую станцию, возрождал ее, и в результате она полностью восстановила свою работоспособность. Георгий Гречко так оценил трудовой подвиг «Памиров»: «Когда мы вошли в станцию, то поняли, что здесь живут не просто аккуратные, но и с хорошим вкусом люди, способные создавать уют. Никаких следов минувших неполадок. Мы даже шутили, что всю эту историю с молчащей и промерзшей станцией ребята придумали».

Болезнь Владимира Васютина осложнила работу «Чегетов». Вначале надеялись, что с воспалительным процессом удастся справиться имеющимися на борту средствами. Врачи предписали Владимиру Васютину «постельный» режим, а программу полета, рассчитанную на троих, Виктор Савиных и Александр Волков стали выполнять вдвоем. Причем Виктор Савиных, как более опытный космонавт, взял на себя основную тяжесть работ, в том числе и функции заболевшего командира.

И все-таки полет, к сожалению, пришлось прекратить. Такое решение было продиктовано гуманными соображениями, когда на передний план выступает забота о человеке, о его здоровье. Космонавты законсервировали станцию и корабль-спутник, подготовив их к полету в автоматическом режиме. Конечно, все, что предусматривалось программой, было сделано не до конца. Но тем не менее уже полученные результаты научных исследований впечатляют своей масштабностью.

Так, например, с помощью фото- и спектрометрической аппаратуры «Памиры» и «Чегеты» отсняли 16 млн. км2 земной поверхности, регулярно проводили астрофизические, технологические, технические и медико-биологические эксперименты. В общей сложности было проведено 400 сеансов научных исследований с помощью 85 приборов и установок, созданных специалистами СССР, других социалистических стран и Франции.

21 ноября 1985 г. «Чегеты» простились со станцией и перешли в «Союз Т-14». Обязанности командира корабля ЦУП официально возложил на Виктора Савиных. Следуют тщательные проверки герметичности люков, скафандров космонавтов, подается команда на расстыковку. В 10 ч 16 мин по московскому зимнему времени корабль «Союз Т-14» начинает самостоятельный полет по орбите, и в тот же день, в 13 ч 31 мин 00 с его спускаемый аппарат плавно приземляется в 180 км юго-восточнее Джезказгана.

ПРОЕКТ «ВЕГА» – ПЕРВЫЙ ЭТАП ИССЛЕДОВАНИЙ

Автоматические межпланетные станции (АМС) «Вега-1» и «Вега-2», запущенные в декабре 1984 г. с космодрома Байконур, выполнили первый этап запланированной программы полета – исследования планеты Венера.

Как известно, выбор траектории движения с облетом планеты Венера для достижения АМС кометы Галлея сделал возможным использование одного космического аппарата для решения сразу трех задач. Первая – это проведение принципиально новых, сравнительно длительных экспериментов по изучению циркуляции атмосферы Венеры и ее метеорологических параметров с помощью плавающего аэростатного зонда. Далее, это продолжение научных исследований атмосферы, облачного слоя и поверхности планеты с помощью спускаемого аппарата. И наконец, это исследования кометы Галлея с пролетной траектории, включая получение телевизионных изображений ее ядра с расстояния порядка 10 тыс. км.

Планета Венера занимает особое место в советской космической программе. Еще немногим более 20 лет назад предполагалось, что «сестра» Земли является ее подлинным повторением, что там лишь немного теплее, есть гидросфера, а может быть, и биосфера. Но, увы, эти надежды не оправдались. Климатические условия на Венере оказались слишком суровыми. Прямые измерения с борта космических аппаратов показали, что температура на ее поверхности лишь немногим менее 500°С, и, разумеется, там не существует никаких океанов, ибо вся вода давно бы выкипела. Зато плотность атмосферы на том же уровне – всего лишь в 14 раз ниже плотности воды. Различны и составы атмосфер Земли и Венеры.

Именно с этими отличиями и связан большой интерес к исследованиям «утренней звезды». Хотелось бы выяснить их причины, понять, как шла эволюция ее атмосферы и климата. Это позволит, вероятно, сделать более правильные выводы о возможных будущих изменениях земного климата. Но помимо климатологического имеются еще два весьма важных аспекта: геологический и космогонический. Сведения о геологическом строении твердых тел всех планет земной группы необходимы для восстановления картины ранних стадий эволюции Земли. Только так можно разобраться в процессах образования полезных ископаемых.

Космогония – это раздел науки, в котором изучаются происхождение и развитие Солнечной системы. Так вот, для космогонических выводов очень ценные сведения содержатся в составе атмосферы. Особенно важны; данные о количестве инертных газов и их изотопов, поскольку среди них многие являются реликтовыми, т. е. сохранившимися со времен формирования планеты.

С учетом всех трех этих аспектов и ведется изучение Венеры. Первую трассу к этой планете проложила советская АМС «Венера-1», запущенная 12 февраля 1961 г. Так, еще до первого полета в космос человека – гражданина СССР Ю. А. Гагарина – советская космонавтика вышла на межпланетную орбиту. АМС пролетела вблизи Венеры. За ней последовал полет американского аппарата «Маринер-2». В ноябре 1965 г. стартовали АМС «Венера-2» и «Венера-3». И наконец, исторический рейс АМС «Венера-4», который стал закономерным продолжением предыдущих полетов советских АМС. к Венере. «Венера-4» работала непосредственно в глубине атмосферы планеты – до высоты около 20 км от поверхности. Впервые на Землю были переданы полученные прямыми измерениями данные о температуре, давлении, химическом составе атмосферы, практически недоступные астрономическим средствам наблюдений. Чтобы оценить всю значимость этих первых экспериментов, достаточно сказать, что до полета АМС «Венера-4» неопределенность в оценках давления и температуры у поверхности планеты достигала почти трех порядков величин.

Полеты АМС «Венера-5» и «Венера-6», совершивших парашютный спуск в атмосфере Венеры 16 и 17 мая 1969 г., существенно уточнили и дополнили данные, полученные АМС «Венера-4», расширив участок непосредственных измерений вплоть до поверхности. По результатам этих полетов была создана модель атмосферы Венеры, положенная в основу проектирования будущих венерианских посадочных аппаратов. И уже при полете АМС «Венера-7» и «Венера-8» была успешно решена задача посадки спускаемых аппаратов на поверхность планеты и их работы в тяжелейших условиях окружающей среды. Так, АМС «Венера-8» проработала на поверхности планеты около 1 ч.

При помощи гамма-спектрометра, установленного на АМС «Венера-8», удалось получить первые данные о характере венерианских поверхностных пород в месте посадки аппарата. Была измерена освещенность солнечным светом у поверхности планеты. Это позволило подготовить эксперимент по получению фототелевизионных панорам поверхности Венеры.

Новый этап в исследовании Венеры был открыт запуском в июне 1975 г. АМС «Венера-9» и «Венера-10», воспринявших весь положительный опыт их предшественниц. Впервые на орбиты вокруг Венеры были выведены два искусственных спутника планеты и одновременно произведена мягкая посадка двух спускаемых аппаратов в различных ее районах. Тем самым осуществлен сложный комплексный эксперимент по изучению характеристик этой планеты на поверхности, в атмосфере, в облачном слое и в окружающем космическом пространстве.

Обе АМС, аналогичные по конструкции и составу научной аппаратуры, как и последующие АМС «Венера-11» и «Венера-12», принадлежали к новому поколению советских планетных автоматов. В результате этих полетов был получен большой объем научных данных, значительно расширивших наши представления о Венере. Впервые на Землю были переданы панорамы поверхности мест посадки спускаемых аппаратов.

Принципиально новым шагом в изучении Венеры можно считать цикл исследований, выполненный АМС «Венера-13» и «Венера-14». До них основным объектом исследований планетными автоматами на Венере была атмосфера, а до грунта по-настоящему дело не доходило. Одной из главных задач АМС «Венера-13» и «Венера-14» стало определение химического состава пород на Венере. Впервые в истории было осуществлено бурение на другой планете, а внутри аппарата точным прибором исследован элементный состав грунта в двух районах Венеры, отстоящих друг от друга на расстоянии около 1000 км. Изучены физико-химические свойства пород венерианской поверхности.

Получено несколько панорам поверхности. Причем жители Земли впервые воочию увидели цветные «портреты» далекой Венеры. Кроме того, большим комплексом приборов были исследованы облачный покров Венеры и ее атмосфера. По широте и качеству экспериментов комплексная программа исследований, выполненных с помощью АМС «Венера-13» и «Венера-14», не имела себе равных.

Перед АМС «Венера-15» и «Венера-16» была поставлена принципиально новая задача. Они должны были исследовать поверхность Венеры и ее атмосферу дистанционными методами с борта искусственных спутников планеты. Главной целью являлась картографическая съемка северного полушария с пространственным разрешением 1 – 2 км.

К настоящему времени многие загадки Венеры разгаданы, но тем не менее достаточно осталось и неясных вопросов. Их решение и стало задачей комплексных исследований, выполнявшихся на планете АМС «Вега-1» и «Вега-2». Преодолев за 6 мес полета расстояние около 500 млн. км, в начале июня АМС достигли окрестностей Венеры. За 2 суток до подлета каждой АМС непосредственно к планете от них были отделены спускаемые аппараты, которые при входе в атмосферу разделились на посадочный аппарат и аэростатный зонд (рис. 1).

Происходило это таким образом. Нужную ориентацию при движении спускаемого аппарата в атмосфере ему обеспечивало смещение центра тяжести относительно центра симметрии. После гашения второй космической скорости по сигналам датчика перегрузок отстрелилась крышка парашютного контейнера и начал работать парашют ее увода. Затем подрыв кольцевого пиропатрона разрезал пополам теплозащитный шар спускаемого аппарата, и верхняя полусфера вместе с аэростатным зондом отошла вверх.

После сброса зонда был введен в действие первый каскад аэростатной парашютной системы. Сначала зонд летел на стабилизирующем парашюте. Он затормозил аппарат, а, выполнив свою задачу, передал эстафету парашюту ввода аэростата. Этот основной большой парашют площадью 35 м² окончательно затормозил контейнер до нужной скорости. Затем пиропатроны раскрыли аэростатный контейнер, который разделился на две половинки. Нижняя часть, опускаясь, вытянула мягкую оболочку аэростата и гондолу.

Очередной подрыв пиропатрона открыл гелию доступ из баллонов в оболочку. Наполнение аэростата продолжалось 250 с, после чего пиропатроны отстрелили парашют вместе с частью аэростатного контейнера и баллонами. Затем произошло отделение балласта, и аэростат вышел на высоту дрейфа.

В течение всего этого времени нижняя полуоболочка вместе с посадочным аппаратом продолжала спуск на тормозном парашюте до высоты 63 км. Здесь нижняя полусфера отделилась от посадочного аппарата, а спустя еще 1 км отстрелился и тормозной парашют. Скорость снижения спускаемого аппарата к этому времени уменьшилась до 20 м/с, и дальнейшее его торможение происходило за счет аэродинамического щитка. В момент касания грунта скорость спуска составила около 7 м/с. Для поглощения энергии удара на спускаемом аппарате имелось специальное устройство в виде тонкостенной тороидальной оболочки, которая в момент посадки пластически деформировалась (она обеспечила также ориентированное положение аппарата после посадки).

Оба аэростата были введены на ночную сторону планеты почти в противосолнечную точку. Под воздействием ветра они затем перешли на дневную сторону; информация на Землю передавалась в течение 46 ч. Каждый из них прошел расстояние порядка 12 000 тыс. км со средней скоростью около 250 км/ч. Причем первый аэростат дрейфовал вдоль экватора в северном полушарии, а второй – в южном.

Аэростатное зондирование атмосферы Венеры проводилось впервые в мировой практике, и значение его трудно переоценить. Оно позволяет ответить на ряд важнейших вопросов, касающихся физики планеты, которые нельзя решить с помощью посадочных систем. В частности, получить данные о природе глобальной циркуляции венерианской атмосферы. В общих чертах эта циркуляция может рассматриваться как глобальный циклон, который «прокручивает» атмосферу с периодом в 4 сут (явление получило название суперротации).

До настоящего времени неясно, однако, что же поддерживает столь быстрое ее вращение. Ведь на дневной; и ночной сторонах планеты температура практически одинакова, и поэтому нет причин для тепловых перетоков атмосферы. Сама Венера вращается очень медленно вокруг своей оси, и у поверхности скорость ветра, измеренная посадочными аппаратами, как и следовало ожидать, невелика – около 1 м/с. Исследуя циркуляцию венерианской атмосферы, можно получить очень ценные в прикладном отношении данные, которые помогут лучше понять динамику нашей собственной атмосферы, выяснить механизмы, влияющие на долгопериодические вариации климата на Земле.

Отметим, что для последнего важно изучить не только атмосферные движения различного масштаба в атмосфере Венеры, но и физические принципы и следствия; этих движений. Иными словами, помимо собственно движений, ученых интересует распределение температур и; давлений, горизонтальная и вертикальная структура облачного слоя, оптические свойства атмосферы и т. п. Значительную информацию для выяснения этих вопросов и должны были дать исследования Венеры с помощью аэростата, плавающего в ее атмосфере.

Аэростатный зонд состоит из двух систем: собственно аэростата (оболочка из фторлоновой лакоткани) диаметром 3,4 м и гондолы, которая подвешивается к аэростату на 13-метровом фале. Масса аэростатного зонда 21 кг. С учетом баллонов высокого давления для хранения гелия, а также парашюта, пиротехники и приборов, обеспечивающих управление всеми операциями отделения от спускаемого аппарата, раскрытия парашюта, разворачивания оболочки и ее наполнения, сброса балласта, полная масса аэростатной системы составляет 120 кг.

В атмосфере Венеры аэростатные зонды плавали на. высоте около 54 км, где давление составляет 0,55 атм, а температура – порядка 40°С. Эта высота соответствует наиболее плотной части облачного слоя Венеры, где, как предполагается, должно более отчетливо проявляться действие механизмов, поддерживающих быстрое вращение атмосферы.

Гондола аэростата представляет собой трехзвенник, состоящий из антенно-фидерного устройства конической формы, блока радиосистемы и метеокомплекса, размещенных в металлических контейнерах в форме параллелепипеда, жестко скрепленных между собой, и источника питания, также размещенного в металлическом контейнере. Все три звена гондолы соединялись между собой при помощи капроновых лент (рис. 2).

В метеокомплекс вошли приборы для измерения температуры и давления атмосферы, вертикального компонента скорости ветра, оптической плотности облачного слоя, освещенности. Все приборы опрашивались одновременно каждые 75 с с записью данных на запоминающее устройство. На Землю передавался объем информации, собранный за каждые предыдущие 30 мин.

Принимались сигналы с зондов, определялись положение зондов в пространстве и скорость их движения с помощью самых крупных радиотелескопов мира, объединенных в сверхдлиннобазовые интерферометры. Суть интерференционной методики в том, что наблюдения ведутся одновременно двумя и более радиотелескопами, по возможности максимально удаленными друг от друга. Угловое разрешение наблюдений в этом случае определяется уже не размерами антенн, а расстоянием между телескопами – базой интерферометра. Таким образом, удается получить разрешение в 1000 раз лучше, чем у оптических телескопов, что позволяет надежно прослеживать движение зонда по диску Венеры.

Были созданы две сети радиотелескопов – советская, координируемая Институтом космических исследований (ИКИ) АН СССР, и международная, координируемая Национальным центром космических исследований Франции. Советская сеть включает в себя два 70-метровых радиотелескопа в Уссурийске и Евпатории, 64-метровый радиотелескоп в Медвежьих озерах (в Подмосковье), два 22-метровых радиотелескопа в Пущино (на Оке) и Симеизе (Крым) и 25-метровый радиотелескоп в Улан-Удэ:

В Международную сеть вошли радиотелескопы с антеннами диаметром 64 м – в Голдстоуне (США), Канберре и Парксе (Австралия), Мадриде (Испания), 100 м в Эфельсберге (ФРГ), а также ряд средних по размерам телескопов в Европе, Северной и Южной Америке и на юге Африки.

Научные приборы для метеорологических измерений на аэростатах были разработаны в ИКИ АН СССР. В качестве партнеров в этих экспериментах участвовали ученые Франции, а вместе с ними, как своего рода «субподрядчики», американские специалисты. Дело в том, что США не участвуют в проекте «Вега» – администрация США прекратила сотрудничество с СССР в. области космических исследований. Поэтому американские ученые выступили в проекте «под крышей» научных учреждений Франции и ФРГ.

Полная интерпретация результатов экспериментов, проведенных с помощью аэростатных зондов, выполняется международной научной группой ученых СССР, США и Франции. Предполагается, что полные научные результаты удастся получить лишь к январю 1987 г. – настолько велик полученный объем информации. Поэтому до этого времени можно говорить лишь о предварительных данных.

Прежде всего были зарегистрированы чрезвычайно сильные (по земным меркам) вертикальные порывы ветра, достигающие более 1 м/с. Для сравнения укажем,. что на Земле вертикальные порывы ветра не превышают нескольких сантиметров в секунду. Это свидетельствует о сильно развитой турбулентности в атмосфере Венеры на высотах порядка 54 км (т. е. зоне плавания аэростатов).

На ночной стороне научной аппаратурой аэростатов были зафиксированы вариации освещенности и световые вспышки. Что они означают – пока неясно. Возможно это молнии, ведь грозовые явления в атмосфере Венеры были обнаружены еще спускаемыми аппаратами АМС «Венера-11» и «Венера-12». Или, может, это извержения вулканов. Но, вероятно, это и другое: вспомним картину К. Брюллова «Гибель Помпеи» (молнии над извергающимся Везувием). Во всяком случае, именно с помощью предположения об извержении вулканов пытались объяснить вариации содержания двуокиси серы в атмосфере Венеры.

Несомненно одно – аэростатный эксперимент стал одним из важнейших научно-технических достижений советской космонавтики. Он открыл новые возможности исследований не только Венеры, но, скажем, и Юпитера.

В то время как аэростатные зонды начали дрейфовать в атмосфере Венеры, посадочные аппараты спустились непосредственно на поверхность планеты. Научные исследования с их помощью начались уже на участке спуска. Сразу после раскрытия тормозного парашюта включалась аппаратура для измерения давления атмосферы, средних значений температуры и их пульсаций.

Одна из главных задач исследований облачного слоя Венеры состояла в уточнении фотохимических процессов, ответственных за его образование. На основании полученных ранее косвенных данных предполагалось, что он состоит в основном из серной кислоты (с концентрацией 75 – 85%) с примесью хлора. Тем не менее прямых определений серной кислоты в облачном слое до сих пор не было. Непонятно также, в какой форме в облаках присутствует хлор.

Ответ на эти вопросы чрезвычайно важен для понимания глобальной геохимии Венеры. А для этого нужно получить достоверную и полную информацию и о химическом составе атмосферы и облачного слоя,, и о свойствах образующих его частичек. На спускаемых аппаратах АМС «Вега-1» и «Вега-2» для этих измерений размещался комплекс приборов, которые взаимно дополняли друг друга.

Исследования облачного слоя и атмосферы проводились с использованием методов активной спектрофотометрии. В разработке прибора (он получил название ИСАВ) для этих целей принимали участие советские и французские специалисты (рис. 3).

Состав атмосферы определялся с помощью ультрафиолетового спектрометра по поглощению излучения ее газовыми составляющими. Дело в том, что газы, входящие в состав атмосферы Венеры, имеют сильные полосы поглощения в ультрафиолетовой области спектра. Работал прибор в такой последовательности. Свет от источника ультрафиолетового излучения через герметичный иллюминатор в корпусе посадочного аппарата выходил в атмосферу. С помощью оптического устройства он дважды проходил путь около 1 м, поглощаясь при этом атмосферными газами, и возвращался через иллюминатор назад в анализирующий блок прибора (рис. 4).

Благодаря высокому спектральному разрешению прибор ИСАВ позволил четко зарегистрировать сложную структуру полос поглощения и надежно идентифицировать поглотитель. Чувствительность прибора была достаточно велика на высотах 60 км и увеличивалась по мере спуска. Пространственное разрешение прибора в облачном слое составило около 10 м, а у поверхности планеты – около 50 м. Полученные данные позволят определить пространственную структуру распределения поглотителей ультрафиолетового излучения в атмосфере и тем самым уточнить картину фотохимических циклов, ответственных за образование облачного слоя Венеры.

В состав прибора ИСАВ входит и анализатор, предназначенный для изучения аэрозоля облачного слоя планеты. Атмосферный газ с облачными частицами продувался через прибор. Тонкая струя этого газа пересекла сфокусированный световой пучок, идущий от галогенной лампы накаливания. Четыре фотоприемника измеряли мощность светового потока, который пролетающие частицы рассеивали вперед, вправо, влево и назад. Интенсивность света, рассеянного вперед, вправо и влево, зависит практически только от размера частиц, а рассеяние назад – от размера и показателя преломления. От формы частицы и ее ориентации зависит отношение световых потоков, рассеянных вправо и влево.

По результатам измерения рассеянного света определялся диаметр частицы, показатель преломления и оценивалась ее форма. На Землю ежесекундно передавались данные о семи случайно выбранных частицах.

Плотность аэрозольного компонента с разрешением по высоте 10 – 20 м определялась с помощью нефелометра, который измерял световой поток, рассеиваемый назад областью атмосферы, расположенной ниже прибора на 3 – 10 см.

Для изучения химического состава атмосферы и облачного слоя Венеры использовался разработанный советскими специалистами новый газовый хроматограф с пиролитическими ячейками «СИГМА-3». Он предназначался как для определения химического состава атмосферы, так и для проведения прямого анализа содержания серной кислоты в облачном слое планеты.

Для увеличения надежности и точности получаемых экспериментальных данных в приборе использовались три различных типа детекторов. Прибор позволял надежно разделять кислород, углекислый газ, сероокись углерода, сероводород, двуокись серы, пары воды. Анализируемый газ прокачивался через пиролитические ячейки и затем, согласно заданной программе, поступал в хроматографические колонки. Информация с детекторов через блок обработки и вывода информации поступала на телеметрическую систему.

Для химического анализа аэрозоля и определения количественного содержания серной кислоты использовался метод каталитического разложения серной кислоты на угле. При прокачке через пиролитические ячейки аэрозоль оседает на обуглероженном стекловолокнистом фильтре. Затем с помощью продувки газом-носителем и последующего нагрева аэрозоль серной кислоты, взаимодействуя с углем, разлагается на пары воды, углекислый газ и двуокись серы. Анализ этой смеси газов позволяет определять концентрацию серной кислоты в пробе.

За время работы прибор трижды анализировал атмосферу и трижды аэрозоль в диапазоне высот 65 – 49 км от поверхности планеты. В частности, прибор уверенно зафиксировал присутствие в облаках Венеры серной кислоты как химического соединения.

Анализ химического состава аэрозоля осуществлялся рентгенорадиометрическим методом в разработанном советскими специалистами приборе ИФП (индикатор фазовых переходов). Сущность метода сводится к тому, что при воздействии рентгеновского излучения определенной энергии атом исследуемого химического элемента возбуждается и, возвращаясь в исходное состояние, излучает рентгеновский квант, энергия которого характерна для атома облучаемого элемента (рис. 5 и 6).

В процессе спуска аппарата в атмосфере аэрозоль осаждался на специальный кислотоустойчивый фильтр и облучался радиоизотопным источником. Одновременно измерялось характеристическое рентгеновское излучение химических элементов аэрозоля. Далее в схеме прибора кинетическая энергия фотона преобразовывалась в импульс напряжения, амплитуда которого пропорциональна энергии регистрируемого фотона и соответствует определенному химическому элементу. Уровень напряжения выходных аналоговых каналов пропорционален содержанию аэрозоля, осажденного на фильтре.

В результате эксперимента получен высотный профиль содержания серы, хлора. Измерения показали, что облака на Венере имеют сложную слоистую структуру. Так, на спускаемом аппарате АМС «Вега-1» было обнаружено не менее 5 ярусов облаков. Появилось также подозрение, что в облаках Венеры присутствуют соединения железа.

Получение данных об аэрозольной фазе облачного слоя Венеры (распределении числа и размеров частиц по высоте) обеспечивалось также с помощью спектрометра аэрозоля (ЛСА), разработанного специалистами СССР. Фотоприемник прибора регистрировал рассеянное частицами аэрозоля излучение галогенной лампы. При этом оптическая система позволяла регистрировать излучение только из заранее определенного объема пространства. Размеры счетной зоны были выбраны достаточно малыми, для того чтобы при допустимых концентрациях частиц аэрозоля в нее одновременно попадало не более одной частицы. Число импульсов, сосчитанных в течение заданного интервала, давало информацию о плотности аэрозоля, а амплитудное распределение импульсов – о распределении частиц по размерам.

Вместе с данными, полученными от прибора ИСАВ, удалось установить, что концентрация частиц с размерами около 5 мкм в верхних слоях облачного слоя примерно 100 см^–3, а ниже 40 км – до 1000 см^–3. При этом размер частиц уменьшается, и ниже 40 км их диаметр менее 1 мкм.

Исследование облаков Венеры методами масс-спектрометрии осуществлялось с помощью аппаратуры «Малахит-В», предназначенной для сбора, разделения по фракциям (соответственно размерам частиц) и масс-спектрографического анализа каждой фракции аэрозоля облачного слоя Венеры. В приборе применен масс-анализатор так называемого гиперболоидного типа, принцип работы которого основан на способности некоторых электрических полей разделять ионы по удельному заряду (рис. 7).

Поступающий в аппаратуру вместе с пробой атмосферы аэрозоль разделялся в сепараторе на две группы – согласно размерам частиц. Каждая группа частиц собиралась на фильтры и подвергалась пиролизу. Газовые продукты пиролиза поступали в масс-анализатор, где происходили ионизация молекул электронным пучком и разделение ионов по величине удельного заряда. Затем сфокусированный ионный поток поступал на детекторы, где он превращался в импульсы напряжения. В счетно-кодирующем устройстве импульсы напряжения просчитывались и кодировались для передачи на телеметрическую систему.

Программное устройство обеспечивало двукратный (на высотах 60 – 56 и 56 – 48 км) забор пробы и регистрацию 8 спектров аэрозоля, а также анализ газа атмосферы на высотах 32 – 25 км. Передача научной информации с масс-спектрографа на Землю осуществлялась по 72-контактным телеметрическим каналам. Эксперимент проводился советскими и французскими специалистами.

Определение содержания водяных паров в атмосфере выполнялось с помощью измерителя влажности ВМ-4, разработанного специалистами СССР и основанного на применении термоэлектролитического и кулонометрического датчиков. Принцип действия влагочувствительного элемента в термоэлектролитическом датчике основан на зависимости упругости водяного пара над поверхностью насыщенного раствора соли от температуры. В датчике влага испаряется под действием тепла, выделяющегося при протекании тока между электродами, и поглощается из окружающей среды вследствие гигроскопичности соли. Под действием этих процессов в датчике устанавливаются равновесные влажность и температура, последняя и является выходным параметром термоэлектролитического датчика.

Принцип действия кулонометрического датчика основан на электролитическом разложении воды на водород и кислород и измерении прироста объемной доли водорода в газе. Для разложения воды используется кулонометрическая труба, для измерения прироста объемной доли водорода – метод теплопроводности.

Прибор работал на высотах 65 – 30 км, включая облачный слой, подоблачную дымку и часть нижней атмосферы. В результате работы двух датчиков с взаимно-перекрывающимися диапазонами получен однозначный разрез атмосферы по содержанию водяных паров с разрешением 2 – 4 км по вертикали.

При помощи посадочного аппарата АМС «Вега-2» выполнен анализ химического состава грунта в месте посадки, т. е. была определена концентрация основных породообразующих элементов от магния до железа включительно, а также некоторых более тяжелых редких элементов. Исследования проводились с помощью спектрометра БДРП-АМ25 методом рентгенорадиометрического анализа. Последний основан на зависимости характеристического излучения, возбуждаемого изотопным источником, от содержания анализируемого элемента в пробе. Концентрация элементов определялась в образце породы венерианского грунта, доставленного в зону анализа грунтозаборным устройством.

Грунтозаборное устройство представляет собой миниатюрный бурильный агрегат, способный отбирать образцы путем бурения пород практически любой твердости. Глубина бурения, объем и масса определяемого образца породы зависят от конкретных условий работы агрегата.

В течение первых минут после посадки были проведены отбор образца пород, удаление газовой атмосферы, окружающей образец, и транспортировка его через шлюзовой канал внутрь посадочного аппарата. Затем проба породы подавалась в грунтоприемник для облучения его радиоизотопным источником и последующего анализа. Флуоресцентное излучение регистрировалось детектором, сигналы которого поступали в многоканальный анализатор импульсов. Информация, накопленная в анализаторе, периодически выводилась на телеметрическую систему для передачи на Землю (рис. 8).

Впервые химический состав грунта планеты определялся методом рентгенорадиометрического анализа на АМС «Венера-13» и «Венера-14». Место посадки нового аппарата отстоит от предыдущих на многие сотни километров, причем посадка на этот раз впервые совершена в высокогорном районе, а анализ грунта в различных точках поверхности дает возможность, с одной стороны, судить о том, насколько разнообразны типы пород на Венере, а с другой – более точно строить модели химического взаимодействия поверхности и атмосферы. Уже первые данные показали, что состав грунта отличается от состава, исследованного в местах предыдущих посадок.

Результаты определения элементного состава пород Венеры в различных районах ее поверхности позволяют сделать важные выводы об условиях формирования геологических структур, процессах эрозии, рассчитать возможный минералогический состав, который, в свою очередь, позволит судить о процессах взаимодействия атмосферы планеты с поверхностью.

С целью определения характера венерианских пород по содержанию в них естественных радиоактивных элементов – урана, тория и калия – на спускаемых аппаратах АМС «Вега-1» и «Вега-2» были также выполнены измерения потока и спектрального состава гамма-излучения поверхностных пород Венеры в местах посадок.

В условиях Венеры спектрометрические измерения являются единственным методом исследования состава пород, который не требует отбора проб и даже выноса датчика из гермоотсека аппарата. Проводившиеся ранее эксперименты показали высокую эффективность гамма-спектрометрического метода при геохимических исследованиях планеты и позволили получить уникальную информацию о составе и характере венерианских пород.

Гамма-спектрометр ГС-15СЦВ, который был установлен на спускаемых аппаратах АМС «Вега-1» и «Вега-2», состоит из блока детектирования и анализатора амплитуды импульсов. Гамма-кванты, излучаемые радиоактивными элементами, содержащимися в породах Венеры, попадая в кристалл, вызывают в нем сцинтилляции – кратковременные вспышки, которые фиксируются фотоумножителем. Возникшие в фотоумножителе импульсы, амплитуда которых в среднем пропорциональна энергии попадающих в кристалл гамма-квантов, дополнительно усиливаются спектрометрическим усилителем и поступают на регистрацию в многоканальный амплитудный анализатор.

Первоначально измерения проводились при спуске аппарата в атмосфере планеты с целью регистрации фонового гамма-излучения, обусловленного присутствием радиоактивных элементов в конструкционных материалах космического аппарата и в самом приборе. После посадки аппарата регистрировалось как фоновое излучение, так и излучение исследуемой породы. Высокая эффективность, быстродействие и объем памяти прибора позволили провести измерения во всем ожидаемом диапазоне концентраций естественных радиоактивных элементов. Программой была предусмотрена цикличная работа прибора: набор, запоминание информации и вывод ее на телеметрическую систему для передачи на Землю повторялись несколько раз. Этот прибор разработан специалистами СССР (рис. 9).

Подводя итоги сказанному, следует подчеркнуть, что благодаря запуску новых советских АМС «Вега-1» и «Вега-2» удастся разрешить многие важные проблемы в изучении нашей ближайшей соседки по планетам земной группы – Венеры. Впервые получена информация о динамике ее атмосферы при помощи аэростатных зондов. Впервые определено прямыми методами содержание серной кислоты в атмосфере планеты, получены дополнительные данные о составе и структуре облаков. Получены новые данные о малых примесях в атмосфере. Наконец, определен элементный состав грунта в новом месте посадки спускаемого аппарата.

Полная обработка и анализ полученных данных позволят на новом, существенно более высоком уровне подойти к еще не раскрытым тайнам планеты космогонии и сравнительной планетологии.

ПОЛЕТЫ ОРБИТАЛЬНОЙ ЛАБОРАТОРИИ «СПЕЙСЛЭБ»¹

¹ Описание лаборатории «Спейслэб» см.: Современные достижения космонавтики. М., Знание, 1983, с. 50.

Определенным достижением в области космической техники стало создание орбитальной научно-исследовательской лаборатории «Спейслэб», предназначенной для использования при пилотируемых полетах на борту МТКК. В этом году состоялись три полета лаборатории (один из них по программе западногерманских специалистов с участием космонавтов из ФРГ и Нидерландов).

Орбитальная лаборатория «Спейслэб», разработанная западноевропейским космическим агентством ЕСА, позволяет проводить в условиях космического полета научные исследования и технические эксперименты в самых различных областях. Герметические блоки лаборатории, в которых создается искусственная атмосфера, представляют собой как бы миниатюрную орбитальную станцию, где может монтироваться научное и экспериментальное оборудование, размещаться растения и подопытные животные, проводиться исследования на космонавтах. Специальные шлюзы позволяют выносить приборы из герметического блока в открытый космос. Негерметические блоки лаборатории – это платформы, на которых устанавливаются научные приборы и оборудование, рассчитанные на работу в космическом вакууме, а также образцы, проходящие испытания на воздействие факторов околоземного космического пространства, прежде всего вакуума и радиации.

Лаборатория «Спейслэб» устанавливается в отсеке полезной нагрузки американских МТКК, на орбите от них не отделяется и возвращается в них на Землю. Это предопределяет как преимущества, так и недостатки лаборатории по сравнению с орбитальными станциями, рассчитанными на автономный полет. Преимущество состоит в том, что лаборатория может использоваться многократно (согласно техническому заданию она рассчитана на 50 полетов в космос), а установку оборудования для проведения новых экспериментов производят на Земле. Последнее много проще и удобнее, а также обеспечивает значительно более широкие возможности, чем замена или установка нового оборудования, доставленного транспортным кораблем, на автономной станции, обращающейся по орбите. Недостаток же лаборатории «Спейслэб» по сравнению с автономной станцией (не говоря уже о ее сравнительно небольших размерах и массе, предопределенных грузоподъемностью МТКК и габаритами отсека полезной нагрузки) – очень краткое пребывание на орбите (пока «рекорд» составляет 10 сут), что не позволяет проводить в ней экспериментов, рассчитанных на продолжительный период времени.

Лаборатория «Спейслэб», изготовленная ЕСА и стоившая этой организации примерно 1 млрд. долл., была передана безвозмездно Национальному управлению США по аэронавтике и космическим исследованиям (НАСА). Некоторой, но явно неравноценной компенсацией стало бесплатное проведение экспериментов по программе ЕСА и бесплатный полет космонавта, выбранного ЕСА, при первом выводе лаборатории на орбиту. Такая невыгодная для ЕСА сделка вызвала критику в научных и политических кругах стран Западной Европы – членов ЕСА. Например, участвовавший в первом полете лаборатории «Спейслэб» У. Мербольд (ФРГ) заявил, что такую сделку «нельзя считать хорошей основой для сотрудничества». Он указал, что лаборатория «Спейслэб» может использоваться до 50 раз, а ЕСА в качестве компенсации за изготовление лаборатории получила «лишь половину одного полета». По мнению У. Мербольда, дальнейшее сотрудничество ЕСА и НАСА на такой основе было бы нецелесообразным.

Критика возымела свое действие. Подписанное в 1985 г. соглашение о новой совместной программе ЕСА и НАСА, предусматривающей участие ЕСА в создании к 1994 – 1995 гг. американской долговременной обитаемой орбитальной станции, уже не является выгодным только для американской стороны.

Конструкция лаборатории «Спейслэб» оказалась очень удачной. Подтверждением этому служит тот факт, что НАСА закупило у западногерманского концерна МББ/ЭРНО, головной организации по созданию лаборатории «Спейслэб», второй ее образец. Именно закупила, заплатив 240 млн. долл., а не получило безвозмездно, как первый. В связи с закупкой возник вопрос политического характера. В соглашении между ЕСА и НАСА о безвозмездной передаче первого образца лаборатории оговаривается, что США будут его использовать только в мирных целях. На второй образец это соглашение не распространяется и, как отмечают западные обозреватели, США вполне могут его использовать, например, для испытаний системы наведения лазерного оружия по пресловутой программе «звездных войн». Более того, проверка соблюдения США соглашения о мирном использовании первого образца практически невозможна. И совершенно нельзя будет определить, испытывалась ли система наведения лазерного оружия на первом или на втором образце.

К данному времени лаборатория «Спейслэб» совершила четыре полета на борту американских МТКК. Эти полеты получили обозначения соответственно «Спейслэб-1», «Спейслэб-3», «Спейслэб-2» и «Спейслэб-Д-1». Полет «Спейслэб-3» совершен раньше, чем «Спейслэб-2», поскольку не была своевременно готова система точного наведения научных приборов, которые должна была нести лаборатория при полете «Спейслэб-2». При полете «Спейслэб-Д-1» («Д» от «Дойчланд» – Германия) проводились эксперименты по программе ФРГ, заплатившей за это несколько десятков миллионов долларов.

Полет «Спейслэб-1». Этот полет состоялся с 28 ноября по 8 декабря 1983 г. Лаборатория «Спейслэб», состоящая из одного удлиненного герметического блока (УГБ) и одного негерметического блока (НГБ), была выведена в МТКК («Колумбия») на орбиту высотой перигея 246,5 км, высотой апогея 248,3 км и наклонением 57° (продолжительность полета 10 сут 7 ч 47 мин 23 с). На борту находились 6 человек: командир корабля Дж. Янг, пилот Б. Шоу, специалисты по операциям на орбите О. Гэрриотт и Р. Паркерр, а также космонавты-экспериментаторы Б. Лихтенберг и У. Мербольд. Кроме уже упоминавшегося У. Мербольда, все являются американскими космонавтами. Работа в лаборатории велась круглосуточно в две смены: каждая смена из трех космонавтов работала по 12 ч.

Программа полета «Спейслэб-1» предусматривала проведение в общей сложности 70 экспериментов (см. табл.), которые подробно описывались в упоминавшейся брошюре (Современные достижения космонавтики. М., Знание, 1983). Полностью эта программа не была выполнена, в основном из-за неполадок в бортовом оборудовании для проведения исследований и экспериментов. Половину своего времени космонавты вынуждены были тратить на ремонт и восстановление работоспособности оборудования. Научный руководитель полета со стороны НАСА назвал О. Гэрриотта, Р. Паркера, Б. Лихтенберга и У. Мербольда «ремонтниками высшей квалификации». Некоторые весьма интересные эксперименты, в том числе по программе ЕСА, провести не удалось или удалось далеко не полностью. НАСА обещало включить эти эксперименты в программу одного из полетов 1985 г., но потом их многократно откладывали и, за небольшим исключением, не провели до сих пор.

Количество экспериментов и процент их выполнения в ходе полета «Спейслэб-1»
(по разным научным дисциплинам)

Научные дисциплины	Количество экспериментов			Выделяемые ресурсы, %		Степень выполнения, %
Научные дисциплины	НАСА	ЕСА	Итого	Время	Энергия	Степень выполнения, %
Космическая биология и медицина	7	9	16	50,8	11,2	>90
Физика плазмы	2	4	6	21,5	14,9	88
Физика атмосферы	1	3	4	1,0	12,4	} 65
Наблюдения Земли	–	2	2	2,7	3,5	} 65
Астрономия	2	2	4	8,9	4,9	} >90
Физика Солнца	–	2	2	0,2	2,4	} >90
Космическая технология и материаловедение	1	35	36	14,9	50,7	86
ИТОГО	13	57	70	100	100	>80

Однако, несмотря на то что научная программа полета «Спейслэб-1» была выполнена не полностью, в этом 10-суточном полете, по оценке американских специалистов, было получено в 50 раз больше информации, чем на американской орбитальной станции «Скайлэб» за 24 недели ее эксплуатации космонавтами в 1973 – 1974 гг. И очень важно, что при полете «Спейслэб-1» была обеспечена возможность на протяжении значительной части общего времени полета передавать научную и прочую информацию с борта на Землю в реальном масштабе времени и обеспечивать связь руководителей экспериментов с космонавтами на борту. Это стало возможным благодаря спутнику-ретранслятору «ТДРС». Во время полета «Спейслэб-1» он обеспечивал двустороннюю связь МТКК с Землей в течение 137 ч 31 мин при общей продолжительности полета около 248 ч. Правда, первоначально планировалось, что полет будут обеспечивать два таких спутника-ретранслятора, однако второй из них и до сих пор не выведен на орбиту.

Полет «Спейслэб-3». Этот полет, как и «Спейслэб-1», неоднократно откладывался из-за нарушений графика полетов МТКК и был также осуществлен не в оптимальное время для проведения некоторых астрономических наблюдений, что сказалось на научных результатах полета. Он состоялся с 29 апреля по 6 мая 1985 г. Лаборатория «Спейслэб», состоящая из одного УГБ и негерметической ферменной конструкции для монтажа двух астрономических приборов, была выведена в МТКК «Челленджер» на близкую к круговой орбиту высотой 352 км и наклонением 57° (продолжительность полета 7 сут 00 ч 9 мин). На борту находилось 7 человек: командир корабля Р. Овермайер, пилот Ф. Грегори, специалисты по операциям на орбите Д. Линд, Н. Тэгард и У. Торнтон, а также космонавты-экспериментаторы Л. ван ден Берг и Т. Уонг (все американские космонавты). Д. Линд и Т. Уонг – физики, Н. Тэгард и У. Торнтон – медики, Л. ван ден Берг – инженер-химик. Как и при полете «Спейслэб-1», работа на орбите велась круглосуточно в две смены по 12 ч, перекрытие смен (когда обе бодрствовали) составляло 4 ч в сутки.

Программа полета «Спейслэб-3» предусматривала проведение в общей сложности 15 экспериментов в трех областях: космическая биология и медицина, космическое материаловедение и динамика жидкостей, астрономия и физика атмосферы. Ряд экспериментов был подготовлен французскими и индийскими учеными. За право установки своего оборудования в полете «Спейслэб-3» соответствующие страны выплатили НАСА определенные суммы. Например, по французской программе повторялся эксперимент по выращиванию кристаллов йодистой ртути в специальной печи. Первый раз он проводился при полете «Спейслэб-1» бесплатно, теперь французский Национальный центр космических исследований (КНЕС) заплатил НАСА 400 тыс. долл. Другой французский эксперимент – съемка астрономических объектов ультрафиолетовой камерой с очень широким полем зрения – тоже повторялся после полета «Спейслэб-1», когда из-за неблагоприятных астрономических условий его выполнили только на 40%. Но при полете «Спейслэб-3» этот эксперимент и вовсе не удалось провести, так как из-за механической неисправности космонавты не смогли открыть шлюз, через который камера выносится из УГБ в открытый космос. Из-за отказа устройства для обработки данных не по полной программе проведен и индийский эксперимент, предусматривавший исследование ионизации тяжелых ядер в космических лучах.

Много неприятностей доставили космонавтам размещенные в УГБ клетки с обезьянами и крысами. Несовершенная конструкция клеток привела к тому, что при их открывании для кормления и обслуживания животных в помещение УГБ, а оттуда – в кабину попадали остатки пищи и экскременты животных. Космонавты, обслуживавшие клетки, вынуждены были надевать хирургические маски.

В целом, однако, полет «Спейслэб-3» американские специалисты считают весьма успешным, и, в частности, 13 из 15 экспериментов дали ценную информацию. Взаимодействие космонавтов и наземного персонала позволяло эффективно осуществлять ремонтные операции на борту и вносить коррективы в проводимые эксперименты в случае возникновения каких-либо неисправностей или отклонений от расчетного режима. А их было более чем достаточно, как и при полете «Спейслэб-1». Например, в некоторый момент отказал кран подачи воды, используемой для питья и приготовления пищи, а затем стала фонтанировать жидкость из устройства для отбора мочи, смонтированного на туалете. Обе неисправности удалось устранить, хотя и не без труда. Основными «ремонтниками» стали Т. Уонг и Н. Тэгард, что отнюдь не соответствовало их основной специальности. Напомним, что первый из них – физик, а второй – медик.

Полет «Спейслэб-2». Этот полет также состоялся с опозданием по сравнению с первоначальным графиком, уступив, в частности, очередь полету «Спейслэб-3». Причиной отсрочки было не только нарушение графика полетов МТКК, но и неготовность системы ИПС для точного наведения научных приборов, созданной ЕСА по соглашению с НАСА (при головной фирме «Дорнье»; ФРГ). Эта система вместе с первым образцом лаборатории «Спейслэб» была безвозмездно передана НАСА. Кстати, последнее заказало фирме «Дорнье» еще один образец системы ИПС, который, как подозревают западные обозреватели, вполне может быть использован для точного наведения не только научных приборов, но и устройств, связанных с лазерным оружием, при их летных испытаниях.

Система ИПС устанавливается на НГБ в тех случаях, когда система ориентации МТКК не способна обеспечить требуемой точности наведения (точность системы ИПС составляет 1″). На поворотном столе этой системы могут размещаться приборы общей массой до 7 т при собственной массе системы 1,8 т. Поворотный стол снабжен подшипниками, его перемещение обеспечивается (по командам бортовых ЭВМ) двумя бесщеточными электромоторами постоянного тока. При этом используется информация от скоростных гироскопов и звездных датчиков.

Полет «Спейслэб-2» состоялся с 30 июля по 6 августа 1985 г. Лаборатория «Спейслэб» на сей раз включала в себя 3 НГБ и герметический контейнер «Иглу» и была выведена в МТКК («Челленджер») на орбиту высотой перигея 196 км, высотой апогея 315 км и наклонением 50°. Расчетная высота апогея была 389 км, и вывод на орбиту с существенно более низкой высотой апогея вызван возникшей на участке выведения аварийной ситуацией, когда из-за ложного (как выяснилось впоследствии) сигнала температурного датчика произошло автоматическое выключение одного из трех двигателей МТКК, и последний продолжал полет при работе лишь двух двигателей.

Продолжительность полета «Спейслэб-2» 7 сут 22 ч 45 мин. На борту находилось 7 американских космонавтов: командир корабля Ч. Фуллертон, пилот Р. Бриджес, специалисты по операциям на орбите С. Масгрейв (медик), Э. Ингленд (геофизик) и К. Хенице (астроном), а также космонавты-экспериментаторы Л. Эктон (астроном) и Дж. Д. Бартоу (астрофизик). Работа велась также в две смены по 12 ч.

В составе лаборатории «Спейслэб» впервые использовался герметический контейнер «Иглу», по своей форме напоминающий эскимосскую хижину (отсюда и его название). Некоторое оборудование, обеспечивающее функционирование научных приборов орбитальной лаборатории, не рассчитано на работу в космическом вакууме. Если в состав лаборатории входит герметический блок, как это было при полетах «Спейслэб-1» и «Спейслэб-3», то это оборудование в нем и размещается. Но если лаборатория состоит только из НГБ, то данное оборудование требует использования специального герметического контейнера.

Программой полета «Спейслэб-2» было предусмотрено провести в общей сложности 13 экспериментов, главным образом в области астрономии и физики плазмы, а также в области медицины, биологии и космической технологии. Два астрономических эксперимента были подготовлены английскими специалистами. В одном из них предусматривалась регистрация с высоким разрешением космического рентгеновского излучения, в основном в направлении центра Галактики, во втором – регистрация излучения водорода и ионизированного гелия в солнечной короне.

Для исследований плазмы в числе прочих был запланирован эксперимент, при котором от МТКК отделялся спутник массой около 400 кг с приборами для диагностики плазмы. Этот спутник в течение 6 ч совершал автономный полет, записывая показания своих приборов на борту, а затем с помощью дистанционного манипулятора был возвращен в отсек полезной нагрузки МТКК. На начальном этапе автономного полета спутника МТКК облетал его на небольшом расстоянии, что позволяло определить воздействия космического аппарата (МТКК) на плазму, окружающую спутник. Другой эксперимент по исследованию окружающей плазмы предусматривал специальные включения двигателей МТКК, чтобы регистрировать «коридоры» в ионосферной плазме, образующиеся при взаимодействии с плазмой паров воды, содержащихся в истекающей струе двигателей.

В числе медико-биологических экспериментов было взятие проб крови космонавтов на анализ для изучения обмена веществ в костной ткани в полете, а также наблюдение за проращиванием семян овса, сосны, бобов и подсолнечника в условиях микрогравитации. Один из технологических экспериментов предусматривал изучение сверхтекучести гелия в невесомости. Всеми экспериментами управляли дистанционно операторы с Земли или космонавты из кабины МТКК.

Отметим, что при полете «Спейслэб-2», основными задачами которого были астрономические наблюдения и изучение окружающей плазмы, на борту находились ученые-профессионалы: два астронома, астрофизик и геофизик. Медицинские исследования проводил специалист-медик. Практика полетов ученых для проведения экспериментов по их специальности началась в США в 1972 г., когда в состав последней лунной экспедиции был включен селенолог X. Шмитт. Эта практика, судя по заявлениям руководителей НАСА, себя оправдывает, хотя ученым часто приходится больше заниматься ремонтом и наладкой аппаратуры, чем собственно научными наблюдениями.

При полетах «Спейслэб-1» и «Спейслэб-3» космонавты переходили из помещения для экипажа МТКК через специальный туннель-лаз в герметический блок лаборатории без скафандров, так как там была искусственная кислородно-азотная атмосфера с такими же параметрами, как и в помещении для экипажа МТКК. В составе лаборатории «Спейслэб» во время третьего ее полета такого блока не было, а выход членов экипажа в открытый космос для обслуживания приборов в НГБ не предусматривался.

В конечном счете неполадки, в несколько первых суток полета, заставили продлить полет на сутки, чтобы в какой-то мере выполнить намеченную программу. Но если с помощью приборов, не зависящих от системы ИПС (например, английского рентгеновского телескопа), удалось провести все запланированные наблюдения, то с помощью приборов, смонтированных на поворотном столе системы ИПС, программа была выполнена лишь частично (на 70%, например, при регистрации излучения водорода и гелия). Главный инструмент в полете «Спейслэб-2» – американский телескоп для наблюдений Солнца – заработал только перед самым концом полета, и эти наблюдения велись всего 16 ч вместо запланированных 50 ч.

Правда, как заявили представители НАСА, установленные в полете «Спейслэб-2» приборы для исследований Солнца получили за неполные 8 сут больше изображений светила и с лучшим разрешением, чем приборы для исследований Солнца на американской орбитальной станции «Скайлэб» в 1973 – 1974 гг. за 171 сут пребывания на ней трех экспедиций американских космонавтов.

Полет «Спейслэб Д-1». Этот полет проводился по программе, разработанной западногерманскими специалистами, и ФРГ для этого полета зафрахтовала МТКК («Челленджер») и УГБ лаборатории «Спейслэб». Подобный фрахт стоит немалых денег, причем не делается никакого исключения для стран – членов ЕСА, собственно, и разработавших лабораторию «Спейслэб». Использование лаборатории «Спейслэб», включая фрахт МТКК, в зависимости от состава лаборатории стоит 82 млн. долл. (УГБ + НГБ, или СГБ¹ + 2НГБ, или 3НГБ + «Иглу»), 42 млн. долл. (2НГБ + «Иглу»), 18 млн. долл. (НГБ + «Иглу»). Установка стойки с оборудованием в УГБ (или СГБ) требует 5 млн. долл. За полет «Спейслэб-Д-1» ФРГ заплатила НАСА 64 млн. долл.

¹ Стандартный герметический блок, имеющий примерно вдвое меньшую длину, чем УГБ. Впервые использовать СГБ в составе орбитальной лаборатории «Спейслэб» предполагается в 1986 г.

В полете «Спейслэб Д-1» орбитальная лаборатория состояла из УГБ и изготовленной в ФРГ платформы с научным оборудованием. Комплектация стоек с оборудованием для УГБ производилась на заводе в Бремене (ФРГ), принадлежащем концерну МББ/ЭРНО. Именно этот концерн был головной организацией по созданию лаборатории «Спейслэб», а теперь выполнял работы для Аэрокосмического научно-экспериментального центра ФРГ, ответственного за программу «Спейслэб Д-1». Стоимость этой программы составит по оценкам около 175 млн. долл., включая и аренду УГБ, когда-то собранного на этом же заводе в Бремене. Иначе говоря, ФРГ, на которую пришлась наибольшая доля затрат (53,3%) на создание лаборатории «Спейслэб» в рамках ЕСА, теперь вынуждена была выплачивать громадную сумму за аренду, по существу, своей же лаборатории. Ведь эта лаборатория, напомним, была передана НАСА практически задаром – лишь за право использовать ее в одном из 50 полетов.

1 июля 1985 г. на стартовом комплексе на мысе Канаверал в США начался завершающий этап испытаний научного оборудования для полета «Спейслэб Д-1», стойки с которым были доставлены сюда с завода в Бремене. Помимо персонала НАСА, в испытаниях участвовало 45 специалистов концерна МББ/ЭРНО и Аэрокосмического научно-экспериментального центра.

Примерно на две трети программа исследований при полете «Спейслэб Д-1» посвящена медико-биологическим экспериментам, среди которых наиболее существенными являются «Купол», «Хоп-энд-дроп», «След» и «Биорек».

«Купол». В этом эксперименте на голову испытуемого космонавта, находящегося во вращающемся кресле, надевается специальный купол с движущимися пятнами. При этом изучается способность испытуемого отличать собственное движение от движения пятен. Свое восприятие движения космонавт демонстрирует указкой, но, кроме того, регистрируется и движение глаз испытуемого.

«Хоп-энд-дроп». В этом эксперименте, название которого в переводе с английского означает «Прыжок и падение», предусматривается подпрыгивание космонавта в УГБ или выполнение прыжков с некоторого возвышения. При этом космонавт надевает систему ремней с эластичными тяжами, создающих ускорение при падении, как в условиях земного тяготения. Цель данного эксперимента – изучение рефлексов человека в условиях невесомости. Дело в том, что в условиях земного тяготения, когда человек подпрыгивает или спрыгивает с некоторого возвышения, вестибулярный аппарат посылает сигнал мышцам ног, обеспечивающим такое положение ног, которое демпфирует удар об пол. Отсутствие тяготения воздействует на органы чувств, и это сказывается на работе мышц. В рамках эксперимента испытуемый космонавт то ожидает падения, то оно происходит неожиданно для него. Функционирование мозга испытуемого в обоих этих случаях сравнивается.

Эксперименты «Купол» и «Хоп-энд-дроп» были разработаны американскими специалистами и проводились в первый раз при полете «Спейслэб-1».

«След» («Салазки»). Цель этого эксперимента – исследовать вестибулярный аппарат человека в условиях невесомости, когда космонавт находится в кресле на салазках, способных перемещаться по рельсовому пути длиной 3,2 м вдоль УГБ. При этом ускорение салазок может происходить в синусоидальном или линейном режимах (в последнем случае салазки разгоняются до середины рельсового пути, а затем тормозятся на оставшемся отрезке пути). Изменением положения кресла на салазках возможно создавать ускорения относительно трех взаимно перпендикулярных направлений. Управление салазками и связанным с ними оборудованием производится с пульта на стойке в задней части УГБ, на этой же стойке смонтированы средства отображения. К салазкам крепятся съемные датчики, а также различные устройства воздействия на испытуемых космонавтов. Для фиксации головы космонавта служит специальное устройство, включающее в себя телевизионный монитор и инфракрасную телевизионную камеру, расположенную перед глазами испытуемого. Камеру и монитор можно использовать, в частности, для такого опыта. На один глаз космонавта воздействуют изменяющиеся световые сигналы, а инфракрасная камера регистрирует движение второго глаза в зависимости от ускорений и других физических воздействий.

Эксперимент «След» разработан специалистами ЕСА (в основном западногерманскими) для полета «Спейслэб-1», но тогда он не был осуществлен.

«Биорек» («Биологическая стойка»). Цель эксперимента – исследовать влияние микрогравитации и космического излучения на различные биологические объекты (растения, насекомые, бактерии, ткани и клетки). Оборудование для этого эксперимента включает в себя холодильную ( +4°С) и морозильную (–15°С) установки для хранения биологических объектов, два инкубатора и перчаточный бокс. В одном инкубаторе может поддерживаться температура в диапазоне 18 – 30°С, в другом – в диапазоне 30 – 40°С с точностью 0,5° С. В каждом инкубаторе имеются по две центрифуги для имитации земного тяготения на орбите для контрольных образцов. В перчаточном боксе поддерживается несколько более низкое давление, чем в УГБ, чтобы предотвратить утечку опасных материалов в УГБ.

Впервые на борту МТКК находилось 8 космонавтов (в том числе, 5 космонавтов США): командир Г. Хартсфилд, пилот С. Нейджел, специалисты по операциям на орбите Дж. Бучли, Г. Блуфорд и Б. Данбар (женщина-космонавт). Остальные трое (космонавты-экспериментаторы) не являются гражданами США. Это западногерманские космонавты Р. Фуррер и Э. Мессершмид, а также нидерландский космонавт В. Оккелс. Присутствие двух западногерманских космонавтов-экспериментаторов на МТКК, зафрахтованном ФРГ, вполне понятно. Появление же нидерландского космонавта в этом экипаже имеет свое основание. В свое время, когда планировался полет «Спейслэб-1», ЕСА получило право послать в космос своего представителя. После конкурса, в котором участвовали кандидаты из всех стран – членов ЕСА, были в конечном счете отобраны две кандидатуры: У. Мербольд (ФРГ) и В. Оккелс. Тогда нидерландский космонавт был дублером У. Мербольда, теперь, во время подготовки к полету «Спейслэб-Д-1» уже У. Мербольд стал дублером В. Оккелса.

Полет «Спейслэб-Д-1» состоялся с 30 октября по 6 ноября 1985 г. МТКК «Челленджер» с лабораторией «Спейслэб» на борту вышел на близкую к круговой орбиту высотой 320 км и наклонением 57°. В целом полет характеризовался как успешный, особенно это касалось медико-биологических исследований. При проведении технологических экспериментов возникло много неполадок в аппаратуре, и космонавтам пришлось устранять неисправности. Оборудование для получения гальванопокрытий в условиях невесомости вообще вышло из строя. Не удалось синхронизовать бортовой и наземный атомные стандарты частоты в эксперименте по регистрации эффектов теории относительности. Из-за неправильной эксплуатации вышло из строя оборудование для экспериментов с микроорганизмами.

* ПРОДОЛЖЕНИЕ (см. № 10 за 1985 г.). По материалам различных информационных агентств приводятся данные о запусках некоторых искусственных спутников Земли (ИСЗ) и полетах автоматических межпланетных станций (АМС), начиная с августа 1985 г. О пилотируемых космических полетах рассказывается в отдельных приложениях. О запусках ИСЗ серии «Космос» регулярно сообщается, например, на страницах журнала «Природа», куда и отсылаем интересующихся читателей.

9 АВГУСТА в СССР запущен очередной (16-й) ИСЗ связи «Радуга». Выведенный на стационарную орбиту к точке «стояния» 45° в. д., он получил международный регистрационный индекс «Стационар-9». Наряду со стационарными ИСЗ типа «Горизонт» и «Экран», а также ИСЗ типа «Молния-1» и «Молния-3» эти ИСЗ широко применяются в системах телевизионного вещания, действующих в нашей стране.

19 АВГУСТА в Японии с помощью японской РН «Ми-ЗС-2» произведен запуск АМС «Планета-А» массой 140 кг, предназначенной для исследования кометы Галлея с пролетной траектории. Эта АМС аналогична по конструкции АМС «Сакигаке», запущенной в январе 1985 г., но несет более разнообразную аппаратуру: ультрафиолетовый телескоп, детектор заряженных частиц, приборы для исследования плазмы. АМС «Планета-А» должна совершить пролет около кометы Галлея 8 марта 1986 г. на расстоянии около 200 тыс. км от кометного ядра.

22 АВГУСТА в СССР на высокоэллиптическую орбиту (с высотой апогея 40 638 км в Северном полушарии) выведен очередной (65-й) ИСЗ связи «Молния-1». Он предназначен для обеспечения эксплуатации системы дальней телефонно-телеграфной радиосвязи, а также передачи программ Центрального телевидения СССР на пункты сети «Орбита». Именно с запуском первых этих ИСЗ в 1965 г. в нашей стране впервые в мире стала действовать эксплуатационная гражданская система спутниковой связи (ССС).

27 АВГУСТА с борта МТКК на стационарную орбиту к точке «стояния» 156° в. д. запущен 1-й ИСЗ «Авссат» для национальной гражданской ССС Австралии (более подробно об этой ССС см. в приложении к № 11 за 1985 г.).

27 АВГУСТА с борта МТКК на стационарную орбиту к точке «стояния» 122° з. д. запущен 1-й ИСЗ «Амерсат» для национальной гражданской ССС американской корпорации АСК (более подробно об этой ССС см. в приложении к № 11 за 1985 г.).

11 СЕНТЯБРЯ американская АМС «ИКЭ» (прежнее название «ИСЕЭ-3») совершила пролет около кометы Джакобини–Циннера на расстоянии 7800 км от ее ядра, пройдя через хвост кометы, которая в это время находилась на расстоянии 70 млн. км от Земли. Прохождение сквозь хвост кометы продолжалось около 20 мин, что соответствовало ширине хвоста примерно 24 тыс. км. Среди частиц, соударение с которыми происходило в момент пролета с частотой около одного случая в 1 с, обнаружены частицы водяного льда. Зарегистрировано наличие крайне холодной плазмы с ионами воды и окиси углерода. Магнитометр АМС не выявил никаких следов ударной волны, которая согласно теории образуется при взаимодействии солнечного ветра с кометой. Среди неожиданных результатов – электрическая активность среды в окрестности кометы и турбулентные движения заряженных частиц.

13 СЕНТЯБРЯ неудачей закончился запуск западноевропейской РН «Ариан», с помощью которой предполагалось вывести на орбиту западноевропейский ИСЗ «Евтелсат» и американский ИСЗ «Спейснет». Это обстоятельство обострило конкурентную борьбу Западной Европы (РН «Ариан») и США («МТКК) за запуски ИСЗ разных стран.

28 СЕНТЯБРЯ с помощью американской РН «Атлас–Центавр» на стационарную орбиту запущен ИСЗ «Интелсат-5А» для глобальной гражданской ССС международной организации ИТСО (более подробно об этой ССС см. в приложении к № 10, 1985 г.).

3 ОКТЯБРЯ в СССР на высокоэллиптическую орбиту (с высотой апогея 40 605 км в Северном полушарии) выведен очередной (26-й) ИСЗ связи «Молния-3». Как и ИСЗ связи типа «Молния-1», эти ИСЗ являются составными элементами ССС, используемой для дальней телефонно-телеграфной радиосвязи и передачи телевизионных программ в системе «Орбита».

23 ОКТЯБРЯ в СССР на высокоэллиптическую орбиту (с высотой апогея 38 845 км в Северном полушарии) выведен очередной (66-й) ИСЗ связи «Молния-1».

24 ОКТЯБРЯ в СССР с целью дальнейшего совершенствования советской спутниковой метеорологической системы выведен на околополярную орбиту высотой 1265 км ИСЗ «Метеор-3». На борту ИСЗ установлены комплекс сканирующий телевизионной и радиометрической аппаратуры, а также приборы для геофизических исследований. Информация с ИСЗ «Метеор-3» поступает в Гидрометцентр СССР и Государственный научно-исследовательский центр изучения природных ресуров, а также на автономные пункты приема информации Госкомгидромета.

28 ОКТЯБРЯ в СССР на высокоэллиптическую орбиту (с высотой апогея 39 145 км в Северном полушарии) выведен очередной (67-й) ИСЗ связи «Молния-1».

Хроника пилотируемых полетов¹

№	Дата	Космонавты (первым указан командир КК)²	КК³	Продолжительность полета
№	Дата	Космонавты (первым указан командир КК)²	КК³	сут	ч	мин
110⁴	17.IX	В. В. Васютин (р. 1952) А. А. Волков (р. 1948) (В. П. Савиных) Все СССР	СТ-14	64	21	52
–	–	–	–	–	–	–
112⁵	30.Х	Г. Хартсфилд (3) С. Нейджел (2) Дж. Бучли (2) Г. Блуфорд (2) Б. Данбар (р. 1949)⁶Все США Р. Фуррер (р. 1941) Э. Мессершмид (р. 1946) Все ФРГ В. Оккелс (р. 1946) Нидерланды	Ч	7	00	45

² Выделены космонавты, впервые стартовавшие в космос (у остальных в скобках указано количество полетов в космос).

³Для космических кораблей (КК) приняты обозначения: СТ – «Союз Т», Ч – «Челленджер».

⁴ Основная экспедиция на «Салют-7». Член экипажа КК «Союз Т-13» В. П. Савиных присоединился после частичной смены экипажа основной экспедиции, когда В. А. Джанибеков возвратился на Землю вместе с членом экипажа КК «Союз Т-14» Г. М. Гречко (продолжительность полета В. П. Савиных 168 сут 03 ч 51 мин).

⁵ Полет лаборатории «Спейслэб» по западногерманской программе.

Главный отраслевой редактор Л. А. Ерлыкин. Редактор Е. Ю. Ермаков. Мл. редактор Л. Л. Нестеренко. Обложка художника А. А. Астрецова. Худож. редактор М. А. Гусева. Техн. редактор Н. В. Лбова. Корректор В. И. Гуляева.

Сдано в набор 24.09.85. Подписано к печати 06.12.85. Т 21392. Формат бумаги 84×108¹/₃₂. Бумага тип. № 3. Гарнитура литературная. Печать высокая. Усл. печ. л. 3,36. Усл. кр.-отт. 3,57. Уч.-изд. л. 3,56. Тираж 33 330 экз. Заказ 2073. Цена 11 коп. Издательство «Знание». 101835, ГСП, Москва, Центр, проезд Серова, д. 4. Индекс заказа 854212.

Типография Всесоюзного общества «Знание». Москва, Центр, Новая пл., 3/4.