Орбитальная станция «Скайлэб»
Скайлэб (Skylab , от англ. sky laboratory (букв. небесная лаборатория )) - первая и единственная национальная США, предназначенная для технологических, астрофизических, медико-биологических исследований, а также для наблюдения . Запущена 14 мая 1973 года, приняла три экспедиции на кораблях с мая 1973 по февраль 1974 года, сошла с и разрушилась 11 июля 1979 года.
Длина - 24,6 м, максимальный диаметр - 6,6 м, масса - 77 т, внутренний объём - 352,4 м³. Высота орбиты - 434-437 км (перигей-апогей), наклонение - 50°.
Массо-габаритные параметры (в том числе полезный объём) станции «Скайлэб» превышали в разы характеристики советских орбитальных станций серий ДОС-«Салют» и ОПС-«Алмаз». Также американская станция стала первой, где экипажи работали многократно, и первой была оснащена двумя стыковочными узлами (хотя второй использован не был).
Первые проекты орбитальных станций стали появляться в СССР и в США с конца 1950-х годов. Одним из самых распространённых вариантов была переделка верхней ступени ракеты-носителя в полноценную орбитальную станцию. В частности, в 1963 году ВВС США предложили разрабатывавшийся некоторое время, но так и не осуществлённый проект военной разведывательной станции Manned Orbiting Laboratory (MOL) на основе верхней ступени «Аджена». Примерно в то же время фон Брауном была представлена концепция «Практического применения программы „Аполлон“», где среди прочего предполагалось использовать верхнюю ступень ракеты Сатурн 1B в качестве жилого объёма орбитальной станции. Фактически станция выступала в двух ипостасях - сначала выводила себя на орбиту как ракетная ступень, затем освободившийся бак жидкого водорода дооснащался, и ступень превращалась в орбитальную станцию. Предусматривалось наличие стыковочного узла, и другого оборудования. Проект под рабочим названием «Orbital Workshop» нашёл поддержку руководства НАСА и начал осуществляться.
Серьёзное урезание космического бюджета в начале 1970-х годов заставило НАСА пересмотреть свои программы. Значительному количественному сокращению подверглась и программа орбитальных станций. С другой стороны, после отмены лунных экспедиций Аполлон-18, -19, -20 в распоряжении НАСА остался запас сверхтяжёлых ракет , которая легко могла вывести полностью оснащённую орбитальную станцию, а значит, половинчатый вариант с дооборудованием водородного бака становился ненужным. Окончательный вариант получил имя «Skylab» - «Небесная лаборатория».
Общее руководство проектом осуществлялось Космическим центром им. Маршалла, Хантсвилл, Алабама. В изготовлении узлов и агрегатов станции были задействованы следующие коммерческие структуры:
Всего, к работам по обслуживанию станции после запуска было привлечено до 23 тыс. работников всех специальностей в периоды пиковой нагрузки, пришедшейся на середину 1973 г. (по мере снижения объёма работы количество привлечённой рабочей силы планомерно сокращалось до 3 тыс. человек в конце 1974 г.) .
Схематическое изображение «Скайлэб» в разрезе, дающее представление о размерах станции. Слева - пристыкованный транспортный корабль «Аполлон»
Скайлэб была построена на основе корпуса верхней ступени ракеты Сатурн-1Б. Корпус был покрыт теплоизоляцией, внутреннее пространство баков было приспособлено для жизни и научных исследований.
В верхней части корпуса были установлены отсек оборудования, шлюзовая камера с основным осевым и резервным боковым стыковочным узлами длиной 5,28 м и диаметром 3,0 м, к которой прикреплен массивный отсек астрофизических научных приборов ATM (Apollo Telescope Mount). После выхода на орбиту ATM поворачивался на 90°, открывая доступ к осевому стыковочному узлу.
Схема внутреннего объёма в разрезе
Пустой водородный бак ступени образует орбитальный блок станции внутренним диаметром 6,6 м, разгороженный решетчатыми перегородками на лабораторный (ЛО) и бытовой (БО) отсеки и высотой 6 м и 2 м. Кислородный бак служит для сбора отходов. ЛО служит для проведения научных экспериментов, БО - для отдыха, приготовления и приёма пищи, сна и личной гигиены. Все необходимое для деятельности трёх экипажей находится на «Скайлэб» во время её запуска: 907 кг продуктов и 2722 кг питьевой воды.
Система электроснабжения станции состоит из шести панелей солнечных батарей (СБ): основных, развертывающихся на корпусе в виде двух больших крыльев, и четырёх раскрывающихся крестообразно на блоке АТМ.
Внешняя длина комплекса «Скайлэб» с пристыкованным к ней кораблем Аполлон - 36 м, масса - 91,1 т. В жилых отсеках общим объёмом 352,4 м³ поддерживается искусственная кислородно-азотная атмосфера (26 % азота и 74 % кислорода) давлением 0,35 атм и температурой +21…+32 °C.
«Скайлэб» имела огромный внутренний объём, предоставляя практически неограниченную свободу передвижений, например легко можно было прыгать от стенки к стенке во время занятий гимнастикой. Астронавты находили бытовые условия обитания на станции весьма комфортными: в частности, там был установлен душ. Имелся и специализированный туалет - шкаф размерами с автомат для продажи газированной воды с тремя мочеприёмниками, который делал автоматический анализ мочи; для удобства фиксации тела перед ним к полу были прикреплены шлёпанцы. Вода не регенерировалась. Каждый астронавт располагал небольшим отдельным отсеком-каютой - нишей с закрывающейся шторкой, где было спальное место и ящик для личных вещей.
Вид в полёте спереди на шлюзовую камеру с основным стыковочным узлом и отсек ATM
Американская ОС «Скайлэб» была запущена в 17:30 UTC 14 мая 1973 г. ракетой «Сатурн-5», а спустя сутки ракетой Сатурн-1Б на станцию должна была отправиться первая экспедиция в составе командира - Чарлза Конрада, пилота CM - Пола Уайтца и врача Джозефа Кервина.
«Скайлэб» вышла на почти круговую орбиту высотой 435 км, раскрылись солнечные батареи на ATM, однако одна СБ на корпусе станции не раскрылась, а другая оторвалась. Как показало расследование, при выведении со станции сорвало теплоизолирующий экран (выполнявший также функцию защиты от метеоритов), который вырвал одну СБ и заклинил другую. Вскоре на станции стала катастрофически нарастать температура, достигнув внутри +38 °C, а на внешней стороне +80 °C. «Скайлэб» осталась без электроснабжения и без терморегулирования, и эксплуатация её была практически невозможна. Для разрешения ситуации было решено доставить на станцию замену экрану - своеобразный «зонтик», полотнище, натянутое на 4 раздвигающиеся спицы. «Зонтик» был в кратчайшие сроки изготовлен и уже 25 мая отправился на станцию вместе с первой экспедицией.
В общей сложности на станции побывали три экспедиции. Основной задачей экспедиций было изучение адаптации человека к условиям невесомости и проведение научных экспериментов. Поскольку сам запуск станции имел обозначение SL-1 («Скайлэб-1»), три пилотируемых полёта имели номера 2, 3 и 4.
Первая экспедиция SL-2 («Скайлэб-2») (Чарлз Конрад, Пол Уайтц и Джозеф Кервин) продлилась 28 суток (25.05.1973 - 22.06.1973) и носила не столько научный, сколько ремонтный характер. В ходе нескольких выходов в космос астронавты раскрыли заклинившую солнечную батарею и восстановили терморегуляцию станции с помощью установленного теплозащитного «зонтика».
Вторая экспедиция SL-3 («Скайлэб-3») (Алан Бин, Джек Лаусма и Оуэн Гэрриотт) продлилась 59 суток (28.07.1973 - 25.09.1973). В ходе выхода в открытый космос установлен второй теплоизолирующий экран, были также проведены операции, связанные с заменой гироскопов.
Третья и последняя экспедиция SL-4 («Скайлэб-4») (Джералд Карр, Эдвард Гибсон и Уильям Поуг) продлилась 84 дня (16.11.1973 - 08.02.1974). Карр, Гибсон и Поуг стали первыми астронавтами, которые встретили Новый год в космосе. Во время миссии на станции прошел однодневный мятеж, когда команда самовольно прервала связь с центром управления полетом и отдыхала в течение дня. В ходе выхода в открытый космос был исправлен радар для изучения земных природных богатств.
Несмотря на многочисленные трудности, экспедициями на «Скайлэб» было проведено огромное количество биологических, технических и астрофизических экспериментов. Наиболее важными были телескопические наблюдения в рентгеновском и ультрафиолетовом диапазонах, было заснято множество вспышек, открыты корональные дыры. Выходы в открытый космос во время экспедиций включали регулярную смену плёнки астрономических инструментов, установленных на внешней стороне станции.
Каждая экспедиция ставила рекорд продолжительности пребывания человека в космосе. Первая экспедиция длительностью 28 дней побила рекорд - 23 дня Союза-11 на орбитальной станции Салют-1. Рекорд последней экспедиции - 84 дня был побит в 1978 году на Салюте-6 - 96 дней.
Полная стоимость программы «Скайлэб» составила порядка 3 млрд долларов США в ценах того времени.
Больше экспедиций на станцию не было. Так как ракета Сатурн-5 была снята с производства, подобную тяжёлую и объёмистую станцию в ближайшие годы выводить в космос было нечем. Потому учёным хотелось сохранить «Скайлэб» для дальнейшего использования. Предлагался 20-дневный полёт SL-5 Скайлэб-5 для научных экспериментов и некоторого поднятия орбиты станции. Обсуждались способы сохранить «Скайлэб» до начала полётов многоразовых кораблей , после чего эксплуатировать не менее 5 лет. Программа «Скайлэб-Шаттл» предусматривала один полёт для существенного поднятия орбиты с помощью доставляемого шаттлом двигательного модуля, два полёта экспедиций восстановления с доставкой нового стыковочного узла в первом, а затем регулярные многомесячные экспедиции с доведением экипажа на станции до шести-восьми человек, пристыковкой нового большого шлюзового модуля, других модулей (в том числе несвободнолетящих шаттловских лабораторий Спейслэб) и ферм, а также, возможно, дооснащаемого оборудованием отработавшего внешнего бака системы Шаттл большего размера. После полёта ЭПАС (Союз-Аполлон) было даже предложение создать комплекс Скайлэб-Салют. Однако окончательного решения о финансировании так и не было принято.
Тем временем возросшая солнечная активность привела к некоторому увеличению плотности атмосферы на высоте орбиты «Скайлэб», снижение станции ускорилось. Подъём станции на более высокую орбиту был невозможен, так как у неё не было собственного двигателя (подъём орбиты осуществлялся только двигателями пристыкованных КК «Аполлон», в которых на станцию прибывали экипажи). Центр управления полётом сориентировал станцию на вход в атмосферу в 16:37 по Гринвичу 11 июля 1979 года. Районом затопления станции предполагалась точка в 1300 км южнее Кейптауна, ЮАР. Однако ошибка в расчётах в пределах 4 % и тот факт, что станция разрушалась медленнее, чем предполагалось, привели к смещению точки падения не сгоревших обломков: часть из них упала в западной Австралии южнее города Перт. Некоторые обломки были обнаружены между городами Эсперанс и Роулинна и сейчас экспонируются в музеях.
Дорогие друзья! Желаете всегда быть в курсе последних событий во Вселенной? Подпишитесь на рассылку оповещений о новых статьях, нажав на кнопку с колокольчиком в правом нижнем углу экрана ➤ ➤ ➤
Зачем первой американской орбитальной станции был нужен «зонтик», почему произошла первая космическая забастовка и как станция Skylab едва не стала прообразом Международной космической станции во время холодной войны, рассказывает рубрика «История науки».
Идея создать долговременную станцию на орбите, куда могли бы пристыковываться запускаемые с Земли корабли, возникла еще задолго до космических полетов. Собственно говоря, в повести Константина Циолковского «Вне земли» описывается такая станция. Но и первые проекты станций и в СССР, и в США появились до Гагарина.
Впрочем, какая-то конкретика появилась в 1963-1964 годах, когда сначала американская военная авиация предложила проект Manned Orbiting Laboratory - военной разведывательной орбитальной станции на основе верхней ступени ракеты Agena, а затем и Вернер фон Браун предложил свой проект Orbital Workshop на основе верхней ступени ракеты Saturn-1B. Однако до реального конструирования и постройки дошло в самом начале 1970-х.
Дело в том, что тогда уже случился успех лунной программы и благодаря этому Конгресс… урезал средства на космос. Ну а что, политический результат есть, а сколько миссий слетает на Луну - какая разница? Поэтому полеты Apollo 18-19-20 на Луну отменили. Но в результате «на складах» NASA осталось некоторое количество неиспользованных ракет Saturn V. Почему же не использовать самую мощную ракету для реализации давней задумки? И «Аполлоны», чтобы летать к станции, тоже есть.
Запуск станции Skylab на ракете-носителе Saturn V
Wikimedia Commons
Как и предыдущий проект, орбитальная станция Skylab - «Небесная лаборатория» - была построена на основе корпуса первой ступени ракеты Saturn IB. Станция получилась массивная, намного больше уже долетевшего в 1971 году «Салюта». Длина - 24,6 метров, максимальный диаметр – 6,6 метров. Электропитание так же, как и на «Салюте», обеспечивалось солнечными батареями, но это были не только два «крыла», как во всех первых советских станциях и на кораблях «Союз», а еще и своеобразный «подсолнух», вынесенный над осью станции вместе с отсеком астрофизических приборов.
Старт первой американской орбитальной станции состоялся 14 мая 1973 года. И сразу же началось то, что принято называть фразой «Хьюстон, у нас проблемы». Вообще-то, по графику уже на следующие сутки должен был случиться старт первого корабля с экипажем. Однако запуск пришлось отложить и начать думать, что делать. Дело в том, что после выхода на орбиту одно из «крыльев» солнечных батарей не раскрылось, а другое оторвалось. Потом выяснилось, что это «работа» теплоизолирующего экрана, который тоже оторвался, параллельно снеся одну батарею и заклинив другую.
Поврежденный Skylab
Wikimedia Commons
В итоге на станции стало невыносимо жарко (внутри - 38 градусов, на поверхности - 80). Пришлось спешно конструировать «зонтик» - обыкновенное полотнище, которое натягивалось над станцией на четырех спицах.
25 мая полетел первый экипаж (миссия SL-2, SL-1 именовался пуск самой станции). Эта экспедиция превратилась из научной в ремонтную. Она продлилась 28 суток. В июле полетел новый экипаж (SL-3), проработавший 59 дней на орбите (28 июля – 25 сентября). Третий и последний экипаж проработал на Skylab рекордные для США 84 дня (этот рекорд для астронавтов продержался аж до совместных экспедиций на станции «Мир»). Впрочем, тогда это был и мировой рекорд, который перекрыли в 1978 году советские космонавты на станции «Салют-6».
Устройство Skylab
Wikimedia Commons
С последним экипажем в лице Джералда Карра, Эдварда Гибсона и Уильяма Поуга был связан интересный эпизод: первая и единственная на настоящий день космическая забастовка. Дело в том, что и экспедиция SL-2, и экспедиция SL-3 были укомплектованы опытными астронавтами, жадными до работы. Особенно старался экипаж SL-3. Ребята «пахали» по 16 часов в сутки, стараясь максимально выполнить программу полета. А в SL-4 были новички, программу которых рассчитали, исходя из рвения «третьих». Джеральд Карр заявил: «Мы никогда бы не стали работать по 16 часов в день в течение 84 дней подряд на земле, и от нас не стоит ожидать этого здесь в космосе». Экипаж на сутки полностью прервал связь с Землей и занялся отдыхом. Теперь этот случай входит во все учебники космической психологии и медицины.
Но дальше программа закончилась. Ракета снята с производства, новые станции выводить было нечем. Пытались сохранить станцию до начала полетов Space Shuttle, была даже идея создать «МКС времен холодной войны» - комплекс Skylab-«Салют», но увы. 11 июля 1979 года станция сошла с орбиты и сгорела в атмосфере. Обломки упали на территории Австралии и до сих пор экспонируются в музеях. США своих долговременных полетов пришлось ждать долгие годы.
Здравствуйте. Высылаю статью «Тайна затопления американской станции «Скайлэб». Какая причина ликвидации станции «Скайлэб»? Артур Лепинский г. Киев
В истории околоземной космонавтики есть эпизоды, ждущие разгадки.
Американскую орбитальную станцию "Скайлэб" вывели на орбиту 14 мая 1973 года. Она предназначалась для длительного полета на околоземной орбите. Расписание экспериментов и график полетов космических челноков составлялись по общему плану, когда пребывание станции на околоземной орбите планировалось, по самым пессимистическим прогнозам, до весны-лета 1983 года. Отчасти поэтому программа разработки "Скайлэба" была одним из самых дорогих мероприятий для США. Огромные средства были затрачены на станцию с объемом жилых отсеков более 340 кв. метров и с наличием на орбите полезного груза на 103 тонны. В 1973-74гг. на станции побывали 3 экипажа астронавтов (всего 9 человек). Максимальная продолжительность полета "Скайлэба" составила ничтожно малые финальные 84 суток (начинали с 27,17 и 59,04 суток).
Почему станцию затопили после того, как на ней побывало только 3 экипажа? 11 июля 1979 (11.7.1979) "Скайлэб" окончательно сошел с орбиты, врезался в плотные слои атмосферы и сгорел. Станция прекратила существование без каких-либо внятных объяснений со стороны властей США и НАСА.
С момента первых публикаций качественных иллюстративных материалов эксперты выражали недоумение по поводу того, что на имеющихся изображениях "Скайлэба" отчетливо наблюдалась силовая ферма (весом в 11,4 тонн) в передней части станции, из-за функционирования которой обтекатель (с функцией поддержки) представлял классический образец технического излишества. Мимо этого нельзя было пройти. Ни тогда, ни сегодня. Ибо кто же забросит на орбиту двустворчатый обтекатель ферменной конструкции весом в 12 тонн без особой на то надобности? Есть такое выражение: "Каждый грамм на орбите - золотой". А тут два объекта каждый в 12 тонн! На сегодняшний день по конструкции "Скайлэба" имеется проблемный список, в котором - у разных экспертов, - от 45 и до 60 пунктов. Вместе с тем подобные (ранее оправданные!) критические замечания автоматически снимаются в связи версией согласно, которой станция создавалась для состывок с аппаратами не установленного образца (НЛО).
Благодаря обтекателю кроме астрономического модуля к шлюзовой камере крепился околоземный инородный объект, параметры которого предположительно в 35-40 раз превышали аналогичные показатели "Скайлэба". Задача фермы, наличие которой никто до сих не опроверг, заключалась в том, чтобы держать расчетную минимальную нагрузку при состыковке "Скайлэба" (около 80 тонн) с кораблем пришельцев массой от 2 тысяч тонн. Огромный вес. Таков честный ответ на истеричный вопрос экспертов: "Если в 1970-е годы не умели осуществлять автоматическую стыковку и рабочий контакт с боковыми поверхностями, зачем тогда в конструкцию заложили БОКОВОЙ стыковочный узел?" Избыточность в надежности обтекателя была вызвана тем, что конструкторы и инженеры попросту не представляли, с чем придется работать на орбите. Скорее всего, разработчики полагались на некие устные или зрительные характеристики. То есть, под наше определение вполне подходят огромные конструкции неоднократно наблюдавшиеся над лунной поверхностью! Такие вещи требовали деликатного обращения. Поэтому экипаж только первой экспедиции на орбитальную станцию совершил три (!) выхода в космос с общей протяженностью почти в шесть часов. Не было никаких повреждений при старте. Никто не устранял повреждений станции, по официальной формулировке, "для восстановления ее работоспособности". Фактически "работоспособность" орбитального объекта наступала с момента инженерной подготовки "Скайлэба" ко стыковке с гигантским НЛО.
Мы изменяем версию, согласно которой "Скайлэб" был захвачен изначально враждебно настроенными пилотами НЛО. Судя по всему, американское правительство рассчитывало на тайное долгосрочное сотрудничество на орбите. Что же произошло за несколько месяцев до сведения станции с орбиты?
Отвечает Правитель Луны Архиразумный Бог Ххач: Американская космическая станция «Скайлэб» была направлена в Космос с целью изучения околоземной орбиты, внедрения на данную орбиту инопланетных кораблей, стыковку с этими кораблями, чтобы в дальнейшем проводить с ними совместные работы взаимовыгодного плана.
Перед запуском станции «Скайлэб» на земле была проведена большая подготовительная работа совместно с инопланетниками с планеты Дьявола. В процессе контактов контактантов негативного плана с планетами Дьявола была получена необходимая информация о создании стыковочного узла для стыковки с инопланетным Космическим кораблём с планеты Дьявола. На данную совместную работу высокие американские круги возлагали большую надежду, ибо на околоземной орбите, совместно с инопланетниками планет Дьявола, планировалось создать внеземную платформу, с которой предполагалось проводить обработку населения планеты Земля психотронным оружием.
Когда к станции «Скайлэб» приблизился с целью стыковки инопланетный корабль с планеты Дьявола, инопланетники повели себя грубо, требовательно, некорректно. Они потребовали предоставить им технические характеристики станции. Тот из космонавтов, кто находился на телепатической связи с инопланетниками неправильно понял их просьбу. Космонавтам показалось, что инопланетники хотят захватить их в плен при осуществлении стыковки. Они подумали, что инопланетникам необходимы технические характеристики их станции для того, чтобы создать на своей планете, на основе полученных данных, более совершенную конструкцию. Через контактанта космонавты передали инопланетникам, что не будут давать им техническую характеристику станции ибо это секретная информация. От таких ответов инопланетники пришли в недоумение и выразили свой отказ в сотрудничестве. Космонавты поняли, что совершили ошибку.
В связи с неудавшимся экспериментом было принято решение затопить станцию. Станция была затоплена вместе с экипажем. Инопланетных жителей на станции не было.
Американскую орбитальную станцию «Скайлэб» вывели на орбиту 14 мая 1973 года. По планам специалистов NASA, она должна была эксплуатироваться чуть ли не сто лет. Однако эту станцию американцы затопили уже в 1979 году. И причина ее ликвидации до сих пор остается неразгаданной загадкой.
«Скайлэб» оказалась одной из самых дорогих программ Соединенных Штатов в истории освоения космоса. Стоимость проекта составила около трех миллиардов долларов по ценам того времени. Поистине астрономическую сумму.
Специалисты, просмотрев опубликованные снимки «Скайлэб», также обратили внимание, что в передней части станции располагается силовая ферма весом около 11,4 тонны, благодаря существованию которой обтекатель станции представлялся лишним элементом. Возникал вопрос: зачем выводить на орбиту лишний груз почти в 12 тонн, если каждый килограмм выводимого веса получается буквально золотым по затратам?
Досконально изучив конструкцию станции, многие специалисты пришли к выводу, что она специально создавалась для состыковки с аппаратами внеземных конструкций, а, проще говоря, с неопознанными летающими объектами.
Некоторые ученые высказывают мнение, что не было никаких повреждений при выводе «Скайлэб» на орбиту. А выходившие три раза в открытый космос астронавты первой экспедиции готовили станцию к стыковке с НЛО гигантских размеров.
Скорее всего, «Скайлэб» не был захвачен агрессивно настроенными инопланетянами, а основной целью вывода станции в космос на высокую орбиту было установление долгосрочного контакта с представителями инопланетной цивилизации. Но что-то пошло не так. Возможно, именно по этому станция намеренно была затоплена. Но, так ли это на самом деле, мы, как всегда, не знаем.
