Помощь по Теле2, тарифы, вопросы

« Союз-4» — « Союз-5» пристыкованы

Еще задолго до начала космических полетов теоретики космонавтики пришли к выводу о возможности модульной сборки космических конструкций на орбите. Вместо того, чтобы сразу выводить на орбиту огромные конструкции, легче будет по частям запускать отдельные блоки, и затем на орбите осуществлять сборку. Так можно собирать орбитальные станции, обеспечивать переход из космического корабля в находящуюся на орбите орбитальную станцию и обратно. В будущем межпланетные корабли (например, для полета к Марсу) также целесообразно собирать именно на орбите. Поэтому одним из первых шагов в освоении космоса стало освоение стыковки.

Стыковка космических кораблей « Союз-4» и « Союз-5».
А. Соколов

16 января 1969 года на орбите произошла первая в мире стыковка двух пилотируемых аппаратов – космических кораблей « Союз-4» и « Союз-5».

Корабль « Союз-4» стартовал 14 января 1969 года. На следующий день, 15 января, с космодрома Байконур стартовал следующий пилотируемый корабль - « Союз-5», на борту которого находились трое космонавтов. 16 января в 08:20 UTC корабли « Союз-4» и « Союз-5» состыковались. Это была первая стыковка двух пилотируемых кораблей. Во время стыковки, активным кораблем был « Союз-4», стыковочный узел которого был оборудован штырем, стыковочный узел « Союза-5» был оборудован конусом. На 35-м витке космонавты Хрунов и Елисеев вышли в открытый космос из корабля « Союз-5» и перешли в корабль « Союз-4». Этот переход был элементом подготовки к предполагаемому полёту на Луну. После стыковки, агентство ТАСС объявило, что впервые на орбите создана экспериментальная космическая станция с четырьмя космонавтами на борту. Советское телевидение транслировало переход космонавтов Хрунова и Елисеева вживую. Космонавты Хрунов и Елисеев использовали скафандры « Ястреб», командир корабля Борис Волынов помогал им облачаться в скафандры, проверял системы жизнеобеспечения и коммуникаций скафандров. Затем Волынов вернулся в спускаемый отсек и закрыл люк между орбитальным и спускаемым отсеками корабля. В то время корабль « Союз» не имел переходного люка в верхней части орбитального отсека. Во время перехода, орбитальный отсек « Союза» использовался в качестве шлюзовой камеры. После разгерметизации орбитального отсека, первым в открытый космос вышел Евгений Хрунов. В это время состыкованные корабли находились над Южной Америкой и не имели радиоконтакта с центром управления в СССР. Выход Елисеева происходил уже над территорией СССР и поддерживался радиоконтакт с Землёй. Елисеев закрыл за собой люк орбитального отсека « Союза-5». Хрунов и Елисеев перешли в орбитальный отсек корабля « Союз-4». Орбитальный отсек корабля « Союз-4» был наполнен воздухом, командир « Союза-4» Владимир Шаталов помог космонавтам Хрунову и Елисееву снять скафандры. Хрунов и Елисеев передали Шаталову письма, телеграммы и газеты, которые вышли уже после старта Шаталова в космос.
Корабли « Союз-4» и « Союз-5» находились в состыкованном состоянии 4 часа 35 минут.

Экспериментальная пилотируемая
орбитальная станция « Союз-4» -
« Союз-5» (1969 г.) (рисунок)

« Союз-4» приземлился 17 января в 40 км юго-западнее Караганды, в 48-и километрах от расчётной точки приземления. На месте приземления температура была около?30°, высота снежного покрова - 60-80 сантиметров. Поисковый вертолёт обнаружил спускаемый аппарат через 5 минут после приземления.

Впоследствии один из участников этого события – А. С. Елисеев– вспоминал подробности тех событий:
« Полет планировалось выполнить немного раньше. Готовилась другая четверка, во главе с Владимиром Михайловичем Комаровым. Но тогда произошла трагедия, полет не получился. И уже вторая попытка выполнялась нашей четверкой. Если говорить о самом нашем полете, у нас все прошло гладко. Никаких отступлений от того, что мы планировали, не было. У нас были осложнения, вернее, не у нас, а у Бориса Волынова во время посадки. Там не было нормального разделения корабля на отсеки. Из-за этого у него сорвался управляемый спуск, и он, скажем так, не очень мягко приземлился. И тогда помимо того, что отрабатывались принципы работы самой станции, одной из задач полета было — отработать возможность аварийного спасения экипажей, когда нельзя войти в корабль, терпящий бедствие, то есть нельзя подстыковатьсяк этому кораблю и сделать внутренний переход между кораблями. И тогда решили проверить, можно ли спасти через открытый космос. И вот к такому сложному варианту спасения мы готовились. Были созданы корабли, были созданы системе жизнеобеспечения, методика. Мы ее проверили, все получилось. Ислава богу, что до сих пор не понадобилось этого делать».
Первая стыковка двух автоматических аппаратов – то есть в полностью автоматическом режиме – тоже произошла в СССР. Это были беспилотные корабли типа « Союз», которые были запущены под названиями « Космос-186» и « Космос-188».
Однако, после успешной стыковки и перехода из одного корабля в другой через стыковочный узел, необходимо было перейти к следующему этапу – стыковка и переход из одного космического аппарата в другой через стыковочный узел, не снимая скафандров. Эта задача стала особенно актуальной в связи с необходимостью работы на орбитальных станциях. Первый такой опыт совершили советские космонавты Владимир Шаталов, Алексей Елисеев и Николай Рукавишников, стартовавшие на корабле « Союз-10»23 апреля 1971 года, когда было проведено испытание стыковочного узла между кораблем и станцией « Салют-1». Космонавты не входили внутрь орбитальной станции. После этого удачного опыта 16 июня 1971 года стартовал корабль « Союз-11» с экипажем: Георгий Добровольский, Владислав Волков, Виктор Пацаев. Они успешно осуществили стыковку с орбитальной станцией « Салют-1», переход космонавтов в орбитальную станцию и пребывание в ней в течение 23 дней. Экипаж погиб при возвращении на Землю вследствие разгерметизации корабля.

Ровно 45 лет назад произошла первая в истории стыковка космических кораблей. Возвращение с орбиты одного из них - «Союза-5» - с Волыновым на борту едва не закончилось трагедией

«Перед полетом Владимир Комаров будто предчувствовал свою гибель»

Первая попытка провести стыковку кораблей на орбите, предпринятая в 1967 году, завершилась катастрофой - погиб космонавт Владимир Комаров, - говорит ветеран космодрома «Байконур» полковник в отставке киевлянин Василий Маляр . - Я видел Комарова накануне старта. Существует традиция: перед полетом организуется митинг, в котором участвуют космонавты и те, кто готовил для них ракету и корабль. Обычно космонавты на таких мероприятиях выглядят бодрыми, счастливыми - они в шаге от осуществления своей мечты отправиться в космос. А вот Комаров был бледным, как лист бумаги, и грустным. Конечно, он пытался улыбаться, но выходило у него это плохо - словно предчувствовал беду. Комаров полетел на «Союзе-1». На следующий день на орбиту должен был отправиться «Союз-2» с тремя космонавтами. Им следовало найти друг друга в космосе и состыковаться. К сожалению, у Комарова сразу же начались неполадки: одна из двух солнечных батарей не раскрылась. Это серьезное ЧП. Поэтому «Союз-2» уже не запускали. Хотя космонавт Алексей Елисеев рвался лететь. Говорил: «Отправьте меня на орбиту, я состыкуюсь с Комаровым. Возможно, от толчка у его корабля откроется вторая солнечная батарея». Но руководитель отряда космонавтов генерал-полковник Николай Каманин заявил: «Никакой самодеятельности, Комарову приказано возвращаться». Однако при спуске основной парашют не раскрылся. Космонавт погиб. Кстати, его дублером был Юрий Гагарин. Если бы Комаров по каким-то причинам не смог полететь (например, из-за простуды), его место в «Союзе» занял бы первый космонавт Земли.

Через два года выполнить стыковку поручили Владимиру Шаталову и экипажу во главе с Борисом Волыновым. Шаталову следовало лететь первым. Старт назначили на понедельник 13 ноября. Человек, назначавший эту дату, видимо, совершенно не суеверный. Однако число тринадцать подтвердило репутацию несчастливого - произошел отказ одной из систем, запуск пришлось отложить. А это создало проблему, для решения которой кому-нибудь из нас пришлось бы рисковать жизнью.

- Расскажите подробнее.

Тут дело вот в чем: корабль с космонавтами устанавливают на «макушке» ракеты. Если во время старта возникает аварийная ситуация, аппарат с людьми «отстреливается», а затем приземляется на парашюте. Когда должен был лететь Шаталов, стояли очень сильные морозы и дули пронизывающие ветра. Перед предполагавшимся запуском с корабля сняли термочехол. Из-за этого система аварийного спасения быстро переохладилась и могла не сработать. Устанавливать термочехол даже на земле при нормальной температуре очень сложно. Я не представляю, как это можно сделать на большой высоте при жутком холоде и ураганном ветре. Главный конструктор Василий Мишин, возглавлявший тогда космическую программу СССР, предложил крупную сумму (уже не помню, какую именно) смельчакам, которые рискнут поставить термочехол. К счастью, вскоре из Москвы пришли результаты расчетов, в которых было сказано: несмотря на экстремальные погодные условия, система аварийного спасения должна сработать нормально. Для нас это известие стало настоящим праздником.

Спустя сутки стартовал «Союз-5» с Волыновым, Елисеевым и Хруновым. В четверг 16 января произошла первая в истории стыковка в космосе пилотируемых кораблей. Шаталов при этом воскликнул: «Есть рукопожатие!»

«Судьба преподнесла мне в тот день подарок - жизнь»

До расстояния 100 метров корабли сводила автоматика (для этого использовалась аппаратура «Игла», изготовленная на нашем предприятии), а затем космонавты проводили стыковку вручную, - говорит главный конструктор киевского научно-производственного комплекса «Курс» Виктор Добровольский (на фото) . - После этого с помощью Волынова Елисеев и Хрунов облачились в скафандры, чтобы выйти в открытый космос и перейти в корабль к Шаталову. В это время пульс и давление у обоих зашкаливали. Это зафиксировала аппаратура. И командир экипажа Волынов засомневался, можно ли выпускать товарищей в открытый космос в таком состоянии. К счастью, те сумели быстро справиться с волнением. Но затем возникла еще одна неприятность: в скафандре Хрунова перестала работать система вентиляции. Космонавту угрожали нехватка кислорода и перегрев. За этой операцией наблюдали миллионы людей - шла прямая телевизионная трансляция. В сложной ситуации космонавты вели себя хладнокровно. Они быстро обнаружили причину проблемы - тумблер системы вентиляции почему-то оказался выключенным. Его включили, и ситуация нормализовалась.

Руководитель отряда космонавтов Каманин записал в своем дневнике, о ком больше всего переживал, наблюдая на экране за выходом в открытый космос: «Во всем этом полете наиболее слабым звеном я считал Елисеева (у него в прошлом были случаи обморочного состояния). Когда при переходе Елисеев сначала перестал двигаться, а потом и вообще безжизненно замер, у меня по спине побежали мурашки… Все облегченно вздохнули, когда через две-три минуты увидели, что он помахал рукой».

*Борис Волынов (в центре) остался в «Союзе-5», а Алексей Елисеев (на переднем плане) и Евгений Хрунов, облачились в скафандры и вышли в открытый космос, чтобы перебраться в корабль Владимира Шаталова

Это был первый в истории переход космонавтов из одного корабля в другой на орбите. Они пробыли тогда в открытом космосе 37 минут, доставили Шаталову газеты с сообщением о его полете и письма от жены и Каманина. Пресса, правда, была слегка разорвана: надевая скафандры, космонавты чуть было о ней не забыли. В последний момент Волынов сунул газеты и письма Хрунову за пояс. Соединенные «Союз-4» и «Союз-5» стали прообразами будущих орбитальных станций. Через четыре с половиной часа они разъединились.

*Владимир Шаталов показывает на макетах, как проходила стыковка «Союзов»

Елисеев и Хрунов остались на корабле Шаталова. Их спуск на Землю прошел нормально, а возвращение Бориса Волынова едва не завершилось трагедией.

В одном из интервью Волынов вспоминал:

Когда я сообщил на землю, в какой ситуации оказался, один мой знакомый из Центра управления полетами пустил по кругу шапку. Ребята сбрасывались по трешке, пятерке, полагая, что мне не выжить. При возвращении спускаемый аппарат должен был отделиться от остальных отсеков. Но этого не произошло. Докладывать открытым текстом об аварийной ситуации было недопустимо, поэтому я сообщил: «Вижу в левом иллюминаторе антенну солнечной батареи». В ЦУПе все поняли. Вес конструкции, состоявшей из трех частей вместо одной, при посадке превышал расчетный в несколько раз. В первые секунды возникло очень сильное желание жить. Но мышеловка захлопнулась. Я стал надиктовывать на магнитофон все, что происходит. А еще позаботился о спасении в бортовом журнале записей, касающихся стыковки. Дело в том, что она прошла не совсем так, как предполагалось. Листы, в которых об этом было написано, я вырвал из журнала и обмотал бинтом. Затем положил обратно в журнал. В огне книга зачастую обгорает только снаружи, а внутри бумага остается целой. На это я и рассчитывал. Тем временем из-за трения о воздух корабль все более раскалялся, начал плавиться металл обшивки. Вокруг гудело, как в топке паровоза, за иллюминатором полыхали жгуты раскаленного воздуха. Корабль, к тому же, вращался.

Но не было счастья, да несчастье помогло - от перегрева произошел взрыв, благодаря которому конструкция разъединилась. А на высоте десять километров раскрылся парашют. Однако из-за вращения спускаемого аппарата стропы парашюта закрутились. Я думал: купол сложится, и это конец. К счастью, он лишь принял грушевидную форму. Вдобавок ко всему система мягкой посадки сработала с запозданием - когда до поверхности земли оставалось меньше метра. В результате спускаемый аппарат приземлился до того жестко, что от удара сорвало металлические крепления магнитофона. Он пролетел мимо моих коленей со скоростью снаряда. Очень болели зубы. Как оказалось, сломались корни зубов верхней челюсти. Но все могло быть гораздо хуже. Судьба преподнесла мне в тот день подарок - жизнь.

Приземлился в степи примерно в 600 километрах от заданного района. Так что нашли меня не сразу. Выбрался наружу, а там сильнейший мороз. Обнаружить меня с самолета помог огромный (площадью почти в тысячу квадратных метров. - Авт. ) оранжевого цвета парашют, который было видно издалека. Первое, что спросил у спасателей: «Седая у меня голова?»

«Психологи заявили: «Вы не сможете заставить себя сесть даже в рейсовый самолет»

Жена Волынова Тамара (они с мужем были знакомы с детства) рассказала журналистам, что в спускаемом аппарате Бориса был талисман - игрушка обезьянка. Тамара вложила в нее миниатюрную фотографию, на которой написала: «Пусть тебя хранит любовь моя и наша». В то время сыну Волыновых Андрею было десять лет, дочери Татьяне - три года.

Экипаж на медицинское обследование отправили не сразу. Так что перелом корней зубов у Волынова диагностировали только через десять дней. Как вспоминал Алексей Елисеев, космонавты несколько суток просто жили в гостинице, ожидая, пока за ними пришлют самолет, чтобы доставить на торжественную встречу в Москву. Командиры кораблей Шаталов и Волынов репетировали в спортзале доклад лидеру Советского Союза Леониду Брежневу. Их слушал Каманин. Елисеев и Хрунов тоже участвовали в репетициях, но никаких слов им произносить не следовало.

В Москве у Боровицких ворот Кремля экипаж попал в передрягу - по кортежу стреляли. Как потом установили, это младший лейтенант Советской армии Виктор Ильин пытался убить Брежнева. Не зная, в какой машине тот едет, выпалил по автомобилю, в котором находились космонавты Терешкова, Береговой, Леонов и Николаев. Они не пострадали, но водитель погиб. Их машина ехала вслед за открытым лимузином с только что вернувшимися с орбиты космонавтами.

Система стыковки кораблей «Игла» была создана в рамках программы полета космонавтов на Луну, - говорит Виктор Добровольский. - Представьте, корабль с экипажем подлетает к этой планете и начинает двигаться вокруг нее. Один человек остается на орбите, двое других пересаживаются в относительно небольшой модуль и спускаются на нем на Луну. Облаченные в скафандры люди выходят на поверхность планеты, выполняют определенное задание, а затем возвращаются на модуле к основному кораблю. С ним нужно состыковаться. Для отработки этой операции 45 лет назад в космос запустили «Союз-4» и «Союз-5». Хотя Советский Союз так и не сумел отправить людей на спутник Земли, система стыковки «Игла» пригодилась для строительства в космосе орбитальных станций. Современный вариант «Иглы» (он называется «Курс») по сей день выпускается в Киеве. Им оснащаются российские корабли, которые летают на Международную космическую станцию.

Что же касается Волынова, то его было списали из отряда космонавтов. «Психологи заявили: «Готовьтесь к тому, что вы не сможете заставить себя сесть даже в рейсовый самолет». Я ответил: «Посмотрим», - рассказал Первому каналу российского телевидения Борис Волынов. - Конечно, пережитое при спуске с орбиты травмировало психику - во время разборов этой ситуации у меня становились мокрыми от пота спина, колени, ладони». Но все же Волынов нашел в себе силы восстановиться, и его вернули в отряд космонавтов. В 1976 году он отправился вместе в Виталием Жолобовым на орбитальную станцию «Салют-5». Но и на этот раз случилась авария: на сорок вторые сутки полета на всей станции пропал свет. В кромешной темноте экипаж находился час сорок минут. Хотя электроснабжение удалось восстановить, руководство решило, что из-за пережитого стресса экипажу следует прервать экспедицию.

Основные вехи пилотируемой космонавтики

Начало эпохи пилотируемой космонавтики

День 12 апреля 1961 года стал точкой отсчета эпохи пилотируемых космических полетов. За 50 космических лет пилотируемая космонавтика прошла гигантский путь от первого полета Юрия Алексеевича Гагарина, протяженностью всего 108 минут до полетов экипажей на Международной космической станции (МКС), находящейся более 10 лет практически в непрерывном пилотируемом режиме.

В течение 1957— 1961 годов были проведены космические запуски автоматических аппаратов для изучения Земли и околоземного космического пространства, Луны и дальнего космоса. В начале 60-х годов отечественными специалистами под руководством Главного конструктора ОКБ-1 Сергея Павловича Королёва было завершено решение сложнейшей задачи - создание первого в мире пилотируемого космического корабля «Восток».

Выполнение программы «Восток»

В полетах «Востоков» исследовалось воздействие на организм космонавтов перегрузок и невесомости, влияние длительного пребывания в кабине ограниченного объема. Первый «Восток», пилотируемый Юрием Алексеевичем Гагариным, совершил только 1 оборот вокруг Земли. В том же году Герман Степанович Титов провел в космосе целые сутки и доказал, что человек в невесомости может жить и работать. Титов первым из космонавтов сделал фотоснимки Земли, он стал первым космическим фотографом.

Полёт корабля «Восток-5» с космонавтом Валерием Федоровичем Быковским продолжался уже около 5 суток.

На корабле «Восток-6» 16 июня 1963 года полет в космос выполнила первая в мире женщина-космонавт Валентина Владимировна Терешкова.

Первый «выход» человека в открытый космос

«Восход» - первый в мире многоместный пилотируемый космический корабль. Из корабля «Восход-2» 18 марта 1965 года Алексей Архипович Леонов совершил первый в мире выход в открытый космос продолжительностью 12 минут 9 секунд. Теперь внекорабельная деятельность космонавтов стала неотъемлемой частью почти всех космических полетов.

Первая стыковка в космосе двух пилотируемых кораблей

16 января 1969 года - первая стыковка на орбите (в ручном режиме) двух пилотируемых кораблей. Выполнен переход двух космонавтов - Алексея Станиславовича Елисеева и Евгения Васильевича Хрунова через открытый космос из «Союза-5» в «Союз-4».

Первые люди на Луне

Июль 1969 года - полет «Аполлона-11». В ходе полёта 16—24 июля 1969 года люди впервые в истории совершили посадку на поверхность другого небесного тела — Луны. 20 июля 1969 года, в 20:17:39 UTC командир экипажа Нил Армстронг и пилот Эдвин Олдрин посадили лунный модуль корабля в юго-западном районе Моря Спокойствия. Они оставались на поверхности Луны в течение 21 часа 36 минут и 21 секунды. Всё это время пилот командного модуля Майкл Коллинз ожидал их на окололунной орбите. Астронавты совершили один выход на лунную поверхность, который продолжался 2 часа 31 минуту 40 секунд. Первым человеком, ступившим на Луну, стал Нил Армстронг. Это произошло 21 июля, в 02:56:15 UTC. Через 15 минут к нему присоединился Олдрин.

Первая экспедиция на долговременную орбитальную станцию

Новый этап орбитальных полетов начался в июне 1971 года полетом «Союза-11» (Георгий Тимофеевич Добровольский, Виктор Иванович Пацаев, Владислав Николаевич Волков—на фото слева направо) и экспедицией на первую долговременную орбитальную станцию «Салют». На орбите космонавты в течение 22 суток впервые отработали цикл полетных операций, ставших впоследствии типовыми для длительных экспедиций на космических станциях.

Первая международная экспериментальная программа «Аполлон-Союз»

Особое место в пилотируемой космонавтике занимает проходивший с 15 по 25 июля 1975 г. полет в рамках «Экспериментальной программы «Аполлон-Союз». 17 июля в 19 часов 12 минут была совершена стыковка «Союза» и «Аполлона»; 19 июля была проведена расстыковка кораблей, после чего, через два витка «Союза», совершена повторная стыковка кораблей, ещё через два витка корабли окончательно расстыковались. Это был первый опыт проведения совместной космической деятельности представителей разных стран - СССР и США, положивший начало международному сотрудничеству в космосе - проектам «Интеркосмос», «Мир-НАСА», «Мир-Шаттл», МКС.

Многоразовые транспортные космические системы программы «СпейсШаттл» и «Буран»

В начале 70-х годов в обеих «космических державах» - СССР и США - были развернуты работы по созданию многоразовых транспортных космических систем по программам «Спейс шаттл» и «Энергия-Буран».

Многоразовые ТКС располагали возможностями, недоступными для одноразовых ПКА:

• доставка крупногабаритных объектов (в грузовом отсеке) на орбитальные станции;
• выведение на орбиту, снятие с орбиты искусственных спутников Земли;
• техническое обслуживание и ремонт спутников в космосе;
• инспекция космических объектов на орбите;
• повторное использование многоразовых элементов транспортной космической системы.

Свой первый и единственный космический полёт «Буран» совершил 15 ноября 1988 года. Космический корабль был запущен с космодрома Байконур при помощи ракеты-носителя «Энергия». Продолжительность полёта составила 205 минут, корабль совершил два витка вокруг Земли, после чего произвёл посадку на аэродроме «Юбилейный» на Байконуре. Полёт прошёл без экипажа в автоматическом режиме с использованием бортового компьютера и бортового программного обеспечения, в отличие от шаттла, который традиционно совершает последнюю стадию посадки на ручном управлении (вход в атмосферу и торможение до скорости звука в обоих случаях полностью компьютеризованы). Данный факт — полёт космического аппарата в космос и спуск его на Землю в автоматическом режиме под управлением бортового компьютера — вошёл в книгу рекордов Гиннеса.

За 30 лет пятью кораблями «Спейс шаттл» было выполнено 133 полета. К марту 2011 года больше всего полётов—39— совершил шаттл «Дискавери». Всего с 1975 по 1991 год было построено шесть шаттлов: «Энтерпрайз» (не летал в космос), «Колумбия» (сгорел при посадке в 2003), «Челленджер» (взорвался во время запуска в 1986), «Дискавери», «Атлантис» и «Индевор».

Орбитальные станции

В период с 1971 по 1997 год, нашей страной было выведено на орбиту восемь пилотируемых космических станций. Эксплуатация первых космических станций по программе «Салют» позволила получить опыт в разработке сложных орбитальных пилотируемых комплексов, обеспечивающих долговременную жизнедеятельность человека в космосе. На борту «Салютов» в общей сложности работали 34 экипажа.

Американским аэрокосмическим агентством была выполнена интересная программа полетов на «Скайлэб», (англ. Skylab, сокращенное от sky laboratory — небесная лаборатория), американская космическая обитаемая орбитальная станция. Выведена на околоземную орбиту 14 мая 1973. На «Скайлэб» работали три экспедиции космонавтов, доставлявшиеся космическими кораблями "Аполлон".

Ч. Конрад, Дж. Кервин, П. Вейц с 25 мая по 22 июня 1973; А. Вин, О. Гэрриот, Дж. Лусма с 28 июля по 26 сентября 1973; Дж. Карр, У. Поуг, Э. Гибсон с 16 ноября 1973 по 8 февраля 1974. Основные задачи всех трёх экспедиций — медико-биологические исследования, направленные на изучение процесса адаптации человека к условиям длительного космического полёта и последующей реадаптации к земному тяготению; наблюдения Солнца; изучение природных ресурсов Земли, технические эксперименты.

Орбитальный комплекс (ОК) «Мир» стал международным многоцелевым комплексом, на котором была осуществлена практическая отработка целевого применения будущих пилотируемых космических комплексов, выполнена обширная программа научных исследований. На борту ОК «Мир» работало 28 основных экспедиций,
9 экспедиций посещения, выполнено 79 выходов в открытый космос и проведено более 23000 сеансов научных исследований и экспериментов. На «Мире» работали 71 человек из 12 стран. Выполнено 27 международных научных программ. Космонавтом Валерием Поляковым в 1994-1995 годах был выполнен полет, равный по длительности полету на Марс и обратно. Он продолжался 438 суток. В течение 15-летнего полёта комплекса был приобретён опыт устранения нештатных ситуаций различной значимости и отклонений от нормы, возникавших по различным причинам.

Международная космическая станция

Международная космическая станция - это проект, в котором участвуют шестнадцать стран. Она вобрала в себя опыт и технологии всех предшествующих ей программ развития пилотируемой космонавтики. Вклад России в создание и обеспечение эксплуатации МКС весьма значителен. К началу работ на МКС в 1993 году Россия уже имела 25-летний опыт эксплуатации орбитальных станций и соответственно развитую наземную инфраструктуру.

Название орбитальной станции	Период полета, годы	Количество экспедиций		Налет, сутки
		Основных	Посещения
Салют-1
Салют-2
	1973 - 1979
Салют-3	1974 - 1975
Салют-4	1974 - 1977
Салют-5	1976 - 1977
Салют-6	1977 - 1982
Салют-7	1982 - 1991
	1986 - 2001
	С ноября 1998

Использование орбитальной станции в пилотируемом режиме (в % к общему времени полета).

В соответствии с «Долгосрочной программой научно-прикладных исследований и экспериментов, планируемых на российском сегменте МКС» на борту станции выполняются 276 космических экспериментов. Они сгруппированы в тематические разделы по десяти направлениям научно-технических исследований. Программа дает представление о целях, задачах и ожидаемых результатах исследований и является основанием для разработки планов ее реализации в зависимости от имеющихся ресурсов и готовности аппаратуры и документации.

На начало февраля 2017 года на РС МКС выполняются следующие научные исследования и эксперименты:

Направление	Введен	Готовится	Реали-зуется	Анали-зируется	Завершен	Всего
1. Физико-химические процессы и материалы в условиях космоса
2. Исследование Земли и космоса
3. Человек в космосе
4. Космическая биология и биотехнология
5. Технологии освоения космического пространства
6. Образование и популяризация космических исследований
ИТОГО

Космические исследования расширяют и углубляют знания о нашей планете, окружающем мире, закладывают основы для решения фундаментальных научных и социально-экономических проблем. Объем проводимых исследований на РС МКС неуклонно растёт, что связано с увеличением числа российских космонавтов на борту МКС до трёх человек.

В декабре 2017 года планируется дооснащение станции российским многоцелевым лабораторным модулем (МЛМ), позволяющим существенно увеличить российскую программу научных исследований за счет доставки на МКС целого комплекса новой научной аппаратуры. Кроме того, вместе с МЛМ планируется доставка европейского манипулятора ERA для обеспечения внекорабельной деятельности экипажей МКС. В дальнейшем предполагается доставить на РС МКС узловой модуль и два научно-энергетических модуля.

Космический туризм

В ряде стран уже разворачивается целая индустрия по обеспечению полетов в космос обычных граждан, не имеющих профессиональной квалификации космонавта. Частный космос может не только приносить прибыль владельцам соответствующих средств, но, как и традиционный, государственный ведет к созданию новых технологий, а, значит, к расширению возможностей общества.

К полету на РС МКС прошли подготовку 20 космических туристов, 10 из них совершили космический полет:

		Область профессиональной деятельности, профессия	Выполнено полётов, период, продолжительность
Тито Денис			1 полет 7 суток 22 часа 4 минуты 8 секунд.
Шаттлворт Марк			1 полет 9 суток 21 час 25 минут 05 секунд.
Олсен Грегори			1 полет 9 суток 21 час 14 минут 07 секунд.
Костенко Сергей
Понтес Маркос	Бразилия	Летчик-испытатель	1 полет 9 суток 21 час 17 минут 04 секунды.
Ансари Анюше			1 полет 10 суток 21 час 04 минуты 37 секунд.
Эномото Дайсукэ
Симони Чарльз			2 полета 13 суток 18 часов 59 минут 50 секунд; 12 суток 19 часов 25 минут 52 секунды.
Шейх Музафар	Малайзия	Врач-ортопед	1 полет 10 суток 21 час 13 минут 21 секунда.
Фаиз бин-Халид	Малайзия	Военврач, стоматолог
Полонский Сергей
Лэнс Басс		Музыкант
Гарвер Лори
Йи Сойон (Ли Со Ён)	Республика Корея	Наука, биотехнология	1 полет 10 суток 21 час 13 минут 05 секунд.
	Республика Корея
Ричард Гэрриотт			1 полет 11 суток 20 часов 35 минут 37 секунд.
Ник Халик	Австралия
Ги Лалибирте		Бизнес, артист	1 полет 10 сут 21 ч 16 мин 55 секунд
Эстер Дайсон
Барбара Бэрретт

Ровно 50 лет назад, 30 октября 1967 года СССР первым в мире провел полностью автоматическую стыковку двух космических аппаратов – беспилотных кораблей «Союз» под названиями «Космос-186» и «Космос-188».

Благодаря аппаратуре стыковки страна получила возможность создавать долговременные орбитальные станции, где можно жить и работать длительный период. Стыковка была осуществлена с использованием аппаратуры стыковки первого поколения «Игла», разработанной специалистами НИИ точных приборов (НИИ ТП, сегодня входит в холдинг «Российские космические системы») под руководством главного конструктора Евгения Кандаурова. Благодаря этой аппаратуре страна получила возможность создавать долговременные орбитальные станции, где можно жить и работать длительный период.

За полвека со дня первой в мире стыковки первые изобретатели и разработчики системы взаимных измерений положений космических кораблей из НИИ ТП разработали три поколения систем автоматической стыковки, не считая различных ее модификаций:

• 1 поколение: «Игла-А» и «Игла-П»
• 2 поколение: «Курс-А» и «Курс-П»
• 3 поколение: «Курс-НА» и «Курс-МКП»

Каждое поколение аппаратуры стыковки создавалось на новых принципах обработки сигнала, используя перспективную элементную базу. Аппаратура становилась легче по весу, меньше по потреблению питания по бортовой сети, но сохраняли неизменно с высокую степень надежности. Так, если резервированная «Игла-А» весила 200 кг, то резервированный «Курс-А» – уже 100 кг, а резервированный «Курс-НА» с современной цифровой обработкой согнала – уже 50 кг, а перспективный Лунный «Курс» («Курс-ЛА») не должен превысить 25 кг. Для каждого поколения системы взаимных измерений была разработана контрольная проверочная аппаратура, построены уникальные стенды и безэховые камеры для отработки и проведения испытаний. В среднем за год НИИ ТП обеспечивал 6 стыковок космических аппаратов, за 50 лет – почти 300 стыковок! Для этого было изготовлено множество комплектов «активной» и «пассивной» аппаратуры, проведены регулировки, испытания и проверки, как отдельных блоков, так и штатного комплекта в составе кораблей и станций.

Идеология режима сближения кораблей в космосе разрабатывалась в знаменитом ОКБ-1, которым руководил генеральный конструктор Сергей Павлович Королев (ныне РКК «Энергия»). Разрабатывая алгоритм этого процесса, «королевцы» понимали, самое сложное — комплекс проблем, связанных с режимом автоматического сближения и стыковки. Дело новое, неведомое и очень интересное. Систему стыковки надо было не просто разработать, ее было необходимо изобрести с нуля. Первый главный конструктор системы стыковки «Игла» Евгений Васильевич Кандауров так вспоминал об этом:

«В конце 1962 г. в наш институт (НИИ-648), ныне – НИИ ТП)) обратилось руководство ОКБ-1 с предложением рассмотреть возможность разработки и изготовления аппаратуры для сближения и причаливания космических кораблей. Предложение исходило лично от С.П. Королева и было встречено со всеми знаками уважения. Делегация специалистов ОКБ-1 с техническим заданием была направлена в отдел, которым руководил крупнейший специалист по самонаведению Н.А. Викторов, он тогда вел разработку головок самонаведения для ракет «воздух-воздух». Задачи сближения управляемого снаряда с целью и сближения двух космических аппаратов казались весьма близкими, что должно было ускорить разработку аппаратуры стыковки.

…Но, проанализировав требования и сроки, специалисты этого отдела пришли к выводу, что отличий гораздо больше, чем общего. Общая задача – как можно точнее попасть в цель – одинакова. Но если снаряд должен достигнуть цели максимально быстро, то космический корабль должен подойти к цели – пассивному кораблю – как можно медленнее, чтобы при механическом соприкосновении они не повредили друг друга. Также нужно было мерить углы взаимной ориентации с точностью до одного градуса; нужно было осуществить поиск выведенных на орбиту кораблей, а на заключительном участке причаливания – измерить взаимный угол крена. Такие задачи ранее не ставились для головок самонаведения. По существу, это означало, что нужно осуществить разработку принципиально новой радиотехнической системы. Н.А. Викторов от этой работы отказался, и, когда мы спросили, не будет ли он возражать, если «мы перехватим этот заказ», его реакция была однозначной: «Претензий не будет: хотите сломать шею – воля ваша». Такое неверие в возможность реализации этой задачи радиотехническими методами сопровождала весь процесс создания системы взаимных измерений. Даже маститый ученый, конструктор автономных систем управления, академик Н.А. Пилюгин говорил разработчикам: «Зря, ребята, стараетесь. Ничего путного у вас не выйдет». Такую точку зрения разделяли тогда многие – до момента удачной стыковки … 30 октября 1967 г. Прошел первый успешный вывод на орбиту двух косметических кораблей с установленной на них аппаратурой «Игла». Началось измерение параметров взаимного движения и маневрирование активного корабля в процессе сближения. Но маневрирование длилось намного дольше расчетного времени, и корабли ушли из зоны видимости средств наблюдения не состыкованными. В ЦУПе воцарилось тревожное молчание. Примерно через час вбежал Константин Петрович Феоктистов с криком: «Есть контакт!». Василий Петрович Мишин, который к тому времени возглавил ОКБ-1 после смерти С.П. Королева, отмахнулся: «Не может быть!» Тем не менее, первая в мире автоматическая стыковка космических кораблей «Космос-186» и «Космос-188» при помощи радиотехнической системы «Игла», разработанной и созданной в НИИ ТП (НИИ-648), состоялась с первой попытки».

Разработка первой в мире аппаратуры для стыковки космических кораблей, как и вся история отечественной космонавтики, – это история успешной кооперации предприятий отрасли. Более 40 лет в РКК создание аппаратуры СВИ «Игла» и «Курс», курировала Нина Ивановна Кожевникова, разработчик алгоритмов управления в режиме сближения. Вот как она вспоминает об этом:

«Стратегию режима сближения определяли специалисты знаменитого королевского ОКБ-1, ныне – РКК «Энергия». Они определили, что один из сближающихся объектов должен быть активным, совершающим необходимые маневры и включения двигателей в соответствии с алгоритмами по сигналам от системы взаимных измерений (СВИ) параметров относительно движения. Второй объект – пассивный, он должен постоянно ориентироваться в направлении штыря /сигнала, аппаратуры/ активного объекта. Ориентация должна осуществляться также по сигналам от СВИ вплоть до касания.

Правительство СССР выпустило постановление о необходимости разработки бортовой системы взаимных измерений. ОКБ-1 получило предложения от четырех организаций, которые уже занимались проработками измерителя. Одной из них был Ленинградский НИИ-158, специализирующийся на авиационных радиомоторах. Второй – НИИ-648 (НИИ ТП) во главе с А.С. Мнацаканяном. Главный разработчик этого направления – Е.В. Кандауров – давно занимался проблемой систем самонаведения ракет. Эту задачу также готов был решать главный конструктор ОКБ МЭИ – А.Ф. Богомолов. Четвертым был – главный конструктор тепловых и оптических головок самонаведения ЦКБ «Геофизика» – Д.М. Хорол. После тщательного рассмотрения предложенных материалов группа специалистов ОКБ-1 во главе с Б.Г. Невзоровым остановила свой выбор на НИИ-648. С.П. Королев согласился с выводами своих коллег и дал добро на работы.

Так в историю космонавтики вошла радиотехническая многопараметрическая система взаимных измерений параметров относительного движения двух кораблей «Игла». Она неразрывно связана с именами тогдашнего директора НИИ ТП А.С. Мнацаканяна и главного конструктора стыковочной системы Е.В. Кандаурова».

Нина Ивановна Кожевникова вспоминает:

«Несмотря на то, что от полета к Луне было решено отказаться, программа их развития по-прежнему предусматривала сближение и стыковку «Союзов» в космосе в автоматическом режиме. Специалисты ОКБ-1, анализируя поставленную задачу, пришли к выводу, что с помощью наземных средств можно сблизить объекты в космосе до расстояния 25 км. Далее должна вступить бортовая автономная система, не зависящая от Земли и действий экипажей. Один из сближающихся объектов должен быть активным, совершать необходимые маневры и включения двигателей в соответствии с алгоритмами по сигналам от системы взаимных измерений (СВИ) параметров относительно движения. Второй объект – пассивный, он должен постоянно ориентироваться в направлении штыря (сигнала, аппаратуры) активного объекта. Ориентация должна осуществляться также по сигналам от СВИ вплоть до касания.

Первая стыковочная система создавалась для стыковки космических кораблей серии «Союз», который пройдя множество модернизаций, до сих пор исправно доставляет космонавтов и астронавтов на борт Международной космической станции.

Название «Союз» было дано кораблям этой серии позднее, первоначально эти космические аппараты назывались «Космос» и предназначались не для работы в околоземном пространстве, а для пилотируемого облета Луны. Эти корабли должны были стыковаться на орбите Луны.

Международная обстановка того времени подстегивала темпы создания системы стыковки.

Руководство страны было обеспокоено успешным ходом работ в США по программе «Аполлон». В связи с этим темпы работ по пилотируемой программе были ускорены, а старт первой беспилотной пары «Союзов» назначили на октябрь 1966 г.

1966 г.

28 ноября 1966 г.

Пуск активного корабля «Союз-2» состоялся 28 ноября 1966 г., но из-за нештатной ситуации на борту, запуск пассивного корабля «Союз-1», запланированного через сутки, отменили. Программа полетов «Союзов» в очередной раз была изменена.

14 декабря 1966 г.

Для тщательной проверки всех систем, старт «Союз-1» получившего название «Космос-133») в одиночном варианте был намечен Госкомиссией на 14 декабря 1966 г. А следующую пару «Союзов» – № 3 и № 4 – было предложено готовить для стыковки.

В день старта 14 декабря 1966 г. все необходимые операции прошли без замечаний. Однако, и этому кораблю не удалось выполнить поставленную задачу из-за возникшего на стартовом комплексе пожара.

1967 г.

7 февраля 1967 г.

Третий пуск одиночного беспилотного «Союза» («Космос-140») состоялся 7 февраля 1967 г. Работа систем показала положительный результат.

апрель 1967 г.

Последующие пуски двух пилотируемых кораблей планировались на апрель 1967 г. и предполагали проведение стыковки.

23 апреля 1967 г.

23 апреля 1967 г. стартовал активный корабль 7К-ОК № 4 (для публикаций – «Союз-1») с командиром Владимиром Комаровым. На 24 апреля был назначен старт пассивного «Союз-2» с командиром Валерием Быковским. Но и этой паре кораблей не суждено было осуществить столь долгожданную стыковку: на корабле «Союз-1» было множество отказов, которые, в конечном итоге, привели к трагической гибели В.М. Комарова, а старт «Союз-2» не состоялся.

27 октября 1967 г.

Тем не менее, работа продолжалась. Готовились к запуску очередной пары беспилотных 7К-ОК («Союз») № 5 («Космос-186») и № 6 («Космос-188»).
На предстартовой Госкомиссии главный конструктор ОКБ-1 В.П. Мишин отметил, что целями совместного полета являются проверка надежности всех систем, осуществление маневров по сближению. Задача осуществления автоматической стыковки не ставилась.

27 октября 1967 г. состоялся запуск корабля «Космос-186».

Стыковка вне зоны видимости

Убедившись, что все системы кораблей работают без замечаний, Евпаторийская группа управления во главе с П.А. Агаджановым и Б.Е. Чертоком вышла на Госкомиссию в Тюратаме (сейчас известен, как космодром «Байконур») с предложением выдачи на корабли команд на сближение. Госкомиссия дала «добро», хотя в успех мало кто верил.

Оба корабля ушли из зоны видимости советских наземных измерительных пунктов (НИП). Вмешаться в процесс было невозможно. Оставалось только ждать.

Первым встретил летящие корабли Евпаторийский НИП. Он зафиксировал по телеметрии, что есть признаки захвата и стыковки. Телекамера активного корабля передала изображение неподвижного относительно него пассивного корабля. Теперь уже сомнений не было. Стыковка состоялась!

Обработка телеметрической информации показала, что процесс сближения начался на расстоянии 24 км между кораблями. Взаимная ориентация длилась 127 секунд. На активном корабле двигатель включался 28 раз, в режиме причаливания – 17 раз. Расход топлива существенно превышал расчетный. Весь процесс до механического захвата продолжался 54 минуты, «Игла» выключена на обоих кораблях, но процесс стягивания не закончился, штепсельные разъемы, обеспечивающие электрическую связь, не состыковались, им что-то мешало. Тем не менее, корабли были состыкованы жестко.

«Стыковочным» вектором в работе НИИ точных приборов (НИИ ТП, входит в холдинг космического приборостроения «Российские космические системы») с 2001 года по настоящее время руководит главный конструктор направления радиотехнических систем взаимных измерений (СВИ) НИИ ТП Сергей Борисович Медведев. Накануне полувекового юбилея со дня первой в мире автоматической стыковки он ответил на несколько вопросов:

— Сергей Борисович, момент стыковки, который вы и ваши коллеги из НИИ ТП обычно наблюдаете в знаменитом королевском ЦУПе, каков он? Что Вы испытываете в этот момент?

— Любой специалист, работающий в ЦУПе, скажет вам, что стыковка – одна из наиболее сложных и ответственных технических операций, которые проводятся в космосе. Для того, чтобы состыковать вместе два космических аппарата (корабль и станцию) необходимо их с ювелирной точностью сблизить, причем, очень аккуратно, на нужный узел, особенно на конечном участке, чтобы исключить соударение друг с другом. Для нас, сотрудников НИИ ТП, отвечающих за этот процесс, любая стыковка заканчивается докладом космонавтов: «Есть касание». Когда-то главный конструктор пилотируемых программ РКК «Энергия» В.П. Легостаев ввел традицию – после этой фразы он громко, так что б было слышно всем в главной оперативной группе управления ЦУП, объявлял: «Одним выговором меньше». Его преемник, Е.А. Микрин, эту традицию продолжил. Поздравляя своих коллег с юбилеем, я буду желать им только мягких касаний с мехзахватами в каждой будущей стыковке и никаких выговоров!

— Как полувековой путь развития систем взаимного измерения (СВИ) для стыковки космических аппаратов (КА) на орбите связан с совершенствованием современных космических кораблей и орбитальных станций?

— Все наши успехи в модернизации систем стыковки связаны с достижениями и новыми возможностями их систем управления, совершенствованием элементной базы. Первые стыковки КА серии «Космос» сменялись стыковками с орбитальными станциями (ОС) серии «Салют», затем со станцией «Мир», и, наконец, с Международной космической станцией (МКС). Каждая новая ОС становилась более сложной и габаритной, появлялись новые дополнительные стыковочные узлы, позволяющие осуществить стыковку большего количества транспортных кораблей, оснастить ее новыми модулями. Создание в космосе таких дорогостоящих крупногабаритных конст­ру­к­ций требовало увеличения сроков их активной работоспособности. Довольно трудно восстановить точное число проведенных с помощью наших СВИ стыковок, в среднем в год НИИ ТП обеспечивало 6-7 операций стыковки, но, думаю, важно воспроизвести здесь хронологию наших СВИ.

Фотоматериалы

От «Иглы» к «Курсу»: поколения СВИ

СВИ первого поколения – «Игла»: охватывает период с 1967 по 1986 гг., «Игла-1» – запросчик, «Игла-2» – ответчик. Разработана под руководством Е.В. Кандаурова, 30 октября 1967 г. обеспечила первую в мире автоматическую стыковку КА «Космос-186» и «Космос-188», открыв эру создания орбитальных пилотируемых станций и комплексов. Построена преимущественно на транзисторах, в передатчике использованы металлокерамические лампы. В процессе эксплуатации были разработаны пять модификаций аппаратуры для резервирования и размещения на различных модулях: «Игла-1Г», «Игла-1Р», «Игла-1С», «Игла-2Р», «Игла-2Р2». Осуществляла стыковки различных космических кораблей и модулей с орбитальными станциями серии «Салют», «Мир» – 94 стыковки.

СВИ второго поколения – «Курс»: «Курс-А» – запросчик, «Курс-П» – ответчик. Разработана под руководством А.С. Моргулева. Построена преимущественно на интегральных микросхемах, в передатчике использованы СВЧ-транзисторы.

Используется с 1986 г. Эксплуатация ее заканчивается, сейчас эта аппаратура размещена только на модуле МЛМ, старт которого запланирован в следующем году. Осуществляла стыковки различных космических кораблей с орбитальными станциями «Мир», «МКС» – 172 стыковки.

Примечательно, что практически весь срок существования станции «Мир» на ее борту трудился комплект аппаратуры «Курс-П», изготовленный в цехах опытно-экспериментального производства НИИ ТП. При назначенном ресурсе его работы в условиях космоса – 3 года, он проработал почти 15 лет. Бессменно.

Предшественником аппаратуры «Курс» была СВИ «Мера», система с уменьшенным составом измеряемых параметров, на которой прошла отработка принципов построения СВИ «Курс». Использовалась для резервирования аппаратуры «Игла». Участвовала в 10-и стыковках с орбитальной станцией «Мир».

СВИ третьего поколения – «Курс-Н»: «Курс-НА» – запросчик, «Курс-П», «Курс-МКП-01» – ответчик. Разработана в последние годы для модифицированных пилотируемых и грузовых транспортных кораблей, с использованием современных возможностей систем управления, на высокоинтегрированных цифровых микросхемах с мощным трехпроцессорным вычислителем.

Первая стыковка в качестве основной СВИ проведена в 2014 г. в составе грузового корабля «Прогресс М-21М». На сегодняшний момент с ее помощью осуществлено 14 стыковок с орбитальной станцией «МКС».

С учетом проведенных автоматических перестыковок, общее количество успешно проведенных этими СВИ режимов сближения и стыковки превышает 300.

«Игольщики!» – так называли в институте инженеров отдела по созданию систем взаимных измерений параметров относительного движения космических аппаратов, работавших на стенде, где в творческих муках рождалась «Игла» – аппаратура взаимных измерений положений двух космических аппаратов для их стыковки. Нас было много: молодых, толковых, работавших самоотверженно, сутками, но уж так случилось, что мне повезло особенно. Я был первым из молодежи, кому довелось в реальном времени наблюдать на космодроме Байконур процесс сближения двух космических аппаратов. И не только наблюдать, но и комментировать работу «Иглы»

Произошло это вот как. Электрические испытания КА «Союз» № 5 («активный» КА, осуществляющий сближение и причаливание, в другой терминологии – «Космос-186») и КА «Союз» № 6 («пассивный» КА, ориентирующийся на встречу активному – «Космос-188») были завершены 20-21 октября. Пуск пассивного космического корабля запланирован на 27 октября, а стыковка – на 29 октября. Всю основную группу из НИИ ТП, готовивших запуск, отправили домой, а меня, как прибывшего на Байконур последним и значительно позже остальных, оставили на «всякий случай». И, как оказалось, не напрасно, а для меня – и очень удачно.

27 октября, после вывода на орбиту пассивного аппарата, я анализировал исходное состояние телеметрии «пассивной» аппаратуры «Иглы-П» – приемоответчика. С задержкой в сутки, 30 октября был выведен КА «Союз» № 5 на орбиту, близкую к КА «Союз» № 6. Аппараты начали сближение. Моей задачей было комментировать этот процесс в режиме реального времени начальнику лаборатории первого испытательного управления Байконура, подполковнику Рудольфу Тимофеевичу Крутову. Пока шел процесс взаимной ориентации космических аппаратов, я еще успевал что-то говорить о появляющихся разовых сигналах («СНЦ, зона 20, зона 7…»), но, когда появился сигнал «захват по дальности», и пошли сообщения о дальности, расшифровка телеметрии, которую мы вместе пытались проводить по тарифовочным графикам, стала сильно отставать от процесса.

Мне удалось отследить переход с первой шкалы дальномера на вторую, затем на третью. Но потом космические корабли ушли из зоны видимости последнего наземного измерительного пункта на расстоянии примерно 250-300 м, зафиксированном почему-то на второй шкале дальномера.

В длительной паузе между сеансами связи с космическими аппаратами произошло событие, которое сейчас, спустя полвека, я считаю самым значимым в моей инженерно-космической жизни. Р.Т. Крутов подвел меня к Ю.А. Гагарину и попросил рассказать об устройстве «Иглы». Почти час мы втроем ходили по коридору в административном здании монтажно-испытательного комплекса и я, как мог подробно, рассказывал первому космонавту мира о нашей «Игле», первой в мире аппаратуре для автоматической стыковки в космосе.

Ю.А. Гагарин внимательно слушал, не перебивал, иногда задавал вопросы, просил что-то повторить. Это продолжалось почти час, пока по громкой связи не прозвучал доклад: «С космическим аппаратом № 5 установлена радиосвязь». На несколько секунд воцарилась недоуменная тишина, было непонятно: «А где же второй КА?» И вдруг, возглас: «есть механический контакт!» Не сразу сообразили – стыковка КА состоялась! Произошло то, ради чего мы так много и напряженно работали.

«Эталон частоты для стыковки»

Крайне сжатые сроки разработки аппаратуры «Игла» и сложность решаемых задач потребовали привлечения к работам значительных сил. К разработке с первых же дней подключаются отраслевые отделы: приёмных устройств (начальник отдела С.А. Нейман), передающих устройств (начальник отдела Р.А. Кондаков), антенных устройств (начальник отдела А.И. Шпунтов), по разработке изделий кварцевой стабилизации частоты и селективных устройств (начальник отдела Р.Г. Китабов), вторичных источников питания (начальник отдела Л.М. Розов). Работы по «Игле» были определены как первостепенные, их выполнение переведено на двухсменный график.

Постепенно прорисовывался облик будущей аппаратуры «Игла», принципы построения измерительных каналов, их взаимосвязь.

При разработке измерительных каналов аппаратуры потребовалось создать высокостабильный эталон частоты, необходимый для формирования высокочастотных сигналов. Разработать его в требуемые сроки в стенах института не представлялось возможным. Созданный в конце мая 1962 г. отдел, который возглавлял я, к разработке такого класса изделия не был готов, тем более, что мы были загружены работами и по другим заказам («Краб», «Куб», разработка которых была начата в 1962 г.). По аппаратуре «Игла» разрабатывались более десятка кварцевых генераторов и кварцевых фильтров в широком спектре рабочих частот.

Серийно выпускаемый кварцевый эталон частоты, пригодный для применения в аппаратуре «Игла», нашёлся на опытном заводе Ленинградского научно-исследовательского радиотехнического института (ЛНИРТИ, ныне – Российский институт радионавигации и времени – РИРВ). Использовать его предложил Ю.А. Козко. Он и его сотрудники в то время часто ездили в ЛНИРТИ, занимаясь оформлением заказа на разработку бортового атомного стандарта частоты для комплекса «Куб». ЛНИРТИ был ведущим разработчиком системы единого времени и разрабатывал эталоны частоты для этих систем. Наши специалисты совместно с ленинградскими коллегами рассмотрели и согласовали технические параметры, количество и сроки поставки кварцевого эталона частоты с учётом требований на аппаратуру «Игла». ЛНИИРТИ в полной мере обеспечивал потребности Киевского радиозавода (КРЗ), где с 1966 г. началось освоение аппаратуры «Игла». Забегая вперёд, скажу, что на КРЗ было изготовлено и поставлено 150 комплектов.

Когда к концу 1965 г. собрали макетный комплект «Иглы» и оказалось, что из-за электромагнитной несовместимости приёмная аппаратура не обеспечивает требуемые параметры. В результате директор института А.С. Мнацаканян своим приказом от 28 декабря 1965 г. для всех разработчиков «Иглы» ввёл трёхсменную работу в так называемом «режиме технической позиции», то есть никто из участников работ по аппаратуре «Игла» не имел права уходить без разрешения вышестоящего начальника. К работам по «Игле» подключаются специалисты из других подразделений. Прикомандированный из первого отделения Ю.А. Козко и разработчики приёмного устройства в сжатые сроки устраняют все возникшие проблемы. Корректируется схемная и конструкторская документация.

Изготовленные и настроенные два товарных комплекта успешно прошли полный объём испытаний и в июне 1966 г. были поставлены в ОКБ-1. В октябре 1967 г. началась эксплуатация аппаратуры «Игла» по программе 7К-ОК «Союз».

За 22 года работы аппаратуры «Игла» было всего четыре отказа, и каждый раз ответственными за них назначали НИИ ТП, хотя наша вина не всегда была очевидна. Одна из нештатных ситуаций была связана как раз с работой эталона частоты. Это произошло в октябре 1969 г., когда на орбиту, друг за другом, были выведены три КК «Союз» с семью космонавтами. Программа полёта предусматривала стыковку двух космических кораблей и фото- и киносъёмку процесса стыковки третьим кораблём. Но в режиме автоматического сближения «Игла» не сработала. Не произошло взаимного радиозахвата – «разошлись» частоты эталонов. Попытка сблизить кооперируемые корабли с помощью команд с наземных измерительных пунктов на расстояние нескольких сот метров, для дальнейшего перехода на ручное управление, также не удалась. Выполнив остальные запланированные необходимые эксперименты, все космонавты благополучно вернулись на Землю, не выполнив стыковку.

Межведомственная комиссия по определению причин срыва стыковки виновной стороной определило НИИ-648. Причина – «из-за выхода из строя эталона частоты одного из кооперируемых космических кораблей». Анализ показал, что были нарушены теплоизоляционные свойства термостата, в результате чего, генератор с кварцевым резонатором «не выходил» в требуемый рабочий режим.

Спустя несколько месяцев к нам в институт приехал генеральный конструктор завода Южмаш (КБ «Южное») В.М. Ковтуненко и рассказал, что подобные проблемы возникли и с радиоаппаратурой других производителей. Проведённый его специалистами анализ показал – в стеклянные корпуса электровакуумных приборов проникает гелий, один из самых текучих газов, который широко применялся тогда для контроля герметичности изделий, в том числе и аппаратуры для космоса. На завершающей стадии испытаний, после установки всей радиоэлектронной аппаратуры, в корпус КА, закачивали гелий или гелиевоздушную смесь (с содержанием гелия более 90%) до уровня давления выше атмосферного. После чего наружную поверхность КА контролировали специальным щупом гелиевого течеискателя. В термостатах эталонов частоты «Иглы», в качестве теплоизоляции, использовался стеклянный сосуд Дьюара. В корпусе КА, где была установлена сорвавшая стыковку аппаратура «Игла», гелиево-воздушная смесь оставалась продолжительное время. Коллеги из Южмаша предположили, что гелий проник через стекло, в сосуде Дьюара нарушился вакуум и, как следствие, ухудшились его теплоизоляционные свойства, как следствие, стыковка была сорвана.

Директор института А.С. Мнацаканян распорядился проверить эту версию. На двух эталонах частоты, находящихся в распоряжении отдела, были воспроизведены условия проверки герметичности космического корабля. Для этого эталоны частоты поместили в барокамеру, в неё накачали гелий с процентным содержанием до 98%. На приборы подали питающее напряжение и следили за уровнем тока потребления термостата и выходной частотой эталонов. В течение более чем десяти часов эталоны показывали стабильную работу, но затем постепенно стал увеличиваться ток потребления термостата. Сосуд Дьюара начал терять теплоизоляционные свойства. Испытания продолжались около полутора суток, пока мощность потребления термостата не достигла своего максимального значения и не стабилизировалась. После этого началось постепенное изменение частоты эталонов, подтвердившее, что максимальная мощность потребления не обеспечивает внутри термостатируемого объёма заданную температуру. В итоге, оба эталона частоты вышли из строя. Полученные результаты испытаний были запротоколированы, а их результатах доложены в курирующее НИИ-648 управление министерства.

Вину за сорванную стыковку с НИИ-648, как разработчика аппаратуры «Игла», так и не сняли, но для обеспечения работоспособности радиоэлектронной аппаратуры методика контроля герметичности корпуса космических аппаратов все же была скорректирована.

В последствии, для аппаратуры стыковки второго поколения «Курс» эталон частоты НИИ ТП разрабатывал собственными силами, точнее, силами руководимого мной отдела кварцевой стабилизации частоты и селективных устройств. Но для «Курса» мы уже использовали сосуд Дьюара не в стеклянном, а в титановом корпусе.

С 2013 года космические корабли «Союз» летают на МКС по короткой шестичасовой схеме. Она более комфортна для экипажа, и переход на двухсуточную схему стыковки обычно означает, что «что-то пошло не так». Но в этот раз не было никаких неисправностей, и для «Союза ТМА-18М» двухсуточная схема была запланирована изначально. Почему так получилось?

Экскурс в историю

Два состыкованных корабля «Союз»

За десятилетия развития космонавтики СССР/Россия и США успели перепробовать алгоритмы стыковки самой разной длительности. Абсолютный рекорд по скорости стыковки принадлежит нам - весной 1968 года два беспилотных «Союза» под названиями «Космос-212» и "-213" сумели состыковаться всего через 47 минут после старта второго корабля. Пилотируемый рекорд также был бы нашим, если бы у Георгия Берегового на «Союзе-3» получилось бы состыковаться с беспилотным «Союзом-2» - он был на расстоянии 200 метров от цели меньше, чем через час после старта. Но Береговому не повезло, а рекорд самой быстрой пилотируемой стыковки принадлежит Конраду и Гордону, которые сумели состыковать «Джемини-11» с мишенью «Аджена» за 1 час 34 минуты. Если говорить про полеты к орбитальным станциям, до 2013 года рекорд был у американцев - миссии к станции «Скайлэб» стыковались через 8 часов после запуска. В СССР же до 1986 года была принята суточная схема стыковки, а после начала работы станции «Мир» перешли на двухсуточную схему, которую перенесли и на МКС.

Немного физики

Описать словами сближение и стыковку просто. Нужно, всего лишь, сформировать такую орбиту, чтобы оказаться недалеко от цели, погасить относительную скорость, сблизиться и состыковаться. В реальности, понятное дело, этот процесс гораздо сложнее. У «Союза» возможна не любая начальная орбита, да и топливо у него не бесконечное. В таких условиях очень важными параметрами становятся фазовый угол и его допустимый диапазон.

Фазовый угол - это угол между кораблем и целью в плоскости орбиты.
Фазовый диапазон - это допустимые значения фазового угла, при которых возможна стыковка.

Для двухсуточной схемы фазовый диапазон очень большой - порядка 150°, а фазовый угол находится обычно в диапазоне 200-400°. Шестичасовая схема гораздо строже - надо уложиться в фазовый угол 30±15°. Для того, чтобы успеть состыковаться за шесть часов, баллистики даже пошли на хитрость - сразу после выведения корабль получает данные для коррекции орбиты по расчетным параметрам выведения (а в реальном мире ракета-носитель всегда чуть-чуть промахивается). Затем, на втором витке, его орбиту анализируют на Земле и отправляют данные для двух импульсов коррекции, которые исправляют ошибку выведения. Не забывайте о том, что один виток - это примерно 90 минут, т.е. на все операции по стыковке есть всего четыре витка.

Схема маневров «Союза ТМА-16М». Первые два импульса расчетные, вторые два - корректирующие. Обратите внимание на активное маневрирование - импульсы идут примерно каждые полчаса

Схема маневров «Союза ТМА-18М».

Математик-жонглер

Расчет даты и параметров старта зависит от огромного количества ограничений:

• Старт к МКС с Байконура возможен один раз в сутки.
• МКС теряет высоту непредсказуемо - в зависимости от солнечной активности.
• МКС может быть вынуждена выполнить маневр уклонения от космического мусора в заранее неизвестный день
• Нужно, чтобы стыковка происходила на дневной стороне орбиты и в видимости наземных пунктов управления на нашей территории.
• Параметры орбиты необходимо сохранять совместимыми с последующими стартами и посадками с горизонтом планирования примерно год.

В таких условиях баллистики становятся немного жонглерами, учитывая не только множество параметров, но и прогноз на их изменение со временем. Для шестичасовой схемы, несмотря на все старания, пришлось даже вносить послабление - старт теперь может сдвинуться на один день вперед или назад.

Солнце подвело

Возможность для шестичасовой схемы «Союза ТМА-18М» пропала из-за двух факторов. Во-первых, МКС пришлось 26 июля уворачиваться от космического мусора. А во вторых, подвело Солнце - активность гораздо ниже прогнозируемой сделала окрестности Земли более «чистыми» от молекул атмосферы, и МКС снижалась медленнее расчетных значений. Возможность сдвинуть старт на один день была использована еще в июне - из-за такого же уклонения от мусора и низкой солнечной активности параметры орбиты МКС сделали непригодной дату старта 1 сентября. Весь август сохранялась некоторая интрига - несмотря на отказ от одной коррекции орбиты фазовый угол подходил к предельному значению. Не повезло - в итоге он вышел за допустимое значение, и не осталось других альтернатив, кроме двухсуточной схемы.

В теории, можно было бы попытаться затормозить МКС, но это очень дорогое решение - для того, чтобы тормозить двигателями «Прогресса», который пристыкован к модулю «Звезда», пришлось бы два раза разворачивать четырехсоттонную станцию на 180°. Слишком много топлива потратилось бы зря. Есть еще один любопытный вариант - ЦУП Москвы мог бы попросить ЦУП Хьюстона держать панели солнечных батарей МКС перпендикулярно направлению полета, чтобы они «ловили» максимум молекул атмосферы и тормозили бы станцию. Но такое решение тоже не всегда возможно, солнечные батареи должны снабжать станцию энергией и не могут поворачиваться произвольно.

Нет пределов совершенству

Любопытно, но шестичасовая схема не предел. Когда «Союзы» и «Прогрессы» пересядут на «Союз-2.1а», то новый цифровой носитель с более высокой точностью выведения позволит избавиться от двух импульсов коррекции, и сократить полет к МКС на один виток или полтора часа. По заверениям баллистиков фазовый диапазон упадет незначительно, до 25-28°. В теории, при изменении алгоритма сближения с МКС время полета можно будет уменьшить еще, и даже стыковка за один виток в будущем не выглядит абсолютно невозможной.

При подготовке публикации использовались