Соединение двух космических аппаратов. Стыковка. Экскурс в историю

На этой неделе отмечается пускай и не самый громкий, но достаточно важный космический юбилей. 50 лет назад, 16 марта 1966 года космический корабль «Джемини-8» под управлением Нила Армстронга и Дэвида Скотта, совершил первую в истории космическую стыковку. Его целью стала ступень-мишень Аджена-VIII.

Как и в с случае с многими другими «первыми в космосе», миссия пошла совсем не по плану и чуть не закончилась трагедией. Хотя начиналось все хорошо. Через четыре часа после старта система сближения «Джемини-8» нащупала цель, находившуюся на расстоянии 332 километров. Астронавты смогли визуально идентифицировать Аджену, когда расстояние до нее уменьшилось до 140 километров.

После сближения со ступенью и получасового визуального осмотра, началась сама стыковка. Процедура прошла в штатном режиме. Вскоре после этого «Аджена» получила команду развернуться на 90 градусов. Тут то и пошли проблемы — связка из ступени и корабля начала вращаться. Экипаж использовал двигатели системы орбитальной ориентации, чтобы остановить вращение. Однако по завершении маневра оно снова возобновилось. Ситуацию осложняло то, что в этот момент корабль находился за пределами зоны, где могла поддерживаться радиосвязь с ЦУПом

Астронавты приступили к выполнению инструкции, предписывавшей в случае возникновения каких-либо проблем немедленно отстыковаться от ступени. Но это только ухудшило ситуацию — скорость вращения увеличилась, достигнув одного оборота в секунду. У экипажа начало мутнеть в глазах, перегрузка достигла 3.5 g, и все могло закончиться очень плохо. В этой ситуации Армстронг принял верное решение отключить двигатели системы орбитальной ориентации и стабилизировать корабль, использую двигатель, предназначавшийся для посадки. Ему удалось остановить вращение, использовав 75% имевшегося топлива.

Разумеется, после всего случившегося о продолжении полета не могло идти и речи. Спустя виток «Джемини-8» вошел в атмосферу и приводнился в Тихом океане. Во время последующего расследования инженеры пришло к выводу, что наиболее вероятной причиной произошедшего стало короткое замыкание, из-за которого один из двигателей орбитальной ориентации «Джемини-8» самопроизвольно заработал, раскрутив корабль.

Известно, что Нил Армстронг был удручен результатами полета — пускай стыковку и удалось осуществить, но большая часть целей миссий не была выполнена. Но в то же время хладнокровие, проявленное им при спасении корабля, в дальнейшем сослужило ему добрую службу. Многие считают, что инцидент с «Джемини-8» повлиял на решение назначить Армстронга командиром «Аполлоном-11».

Оригинал взят у mikhaelkatz в Первая космическая стыковка
16 января 1969 года на околоземной орбите произошла стыковка двух советских космических кораблей «Союз-4» и «Союз-5». В сообщении ТАСС было объявлено, что впервые на орбите создана экспериментальная космическая станция с четырьмя космонавтами на борту. Впоследствии этот полёт в истории отечественной космонавтики стал рассматриваться как этап на пути к созданию долговременных орбитальных станций типа «Салют», «Мир» и МКС.

На самом деле история полёта «Союза-4» и «Союза-5» куда более драматична и связана с советской программой пилотируемых полётов на Луну, а также, как это ни удивительно, с историей покушения на главу советского государства.

Всем теперь известный космический корабль «Союз» изначально задумывался не просто как надёжная транспортная «лошадка» для полётов на околоземную орбиту, но и как корабль, на котором советские космонавты должны были отправиться на Луну.

«Битва за Луну» между СССР и США развернулась ожесточённая. Американцы, проигравшие к этому моменту в космосе всё, что только можно проиграть, бросили на «лунную программу» невероятные силы и средства, каких Советский Союз выделить не мог. Поэтому советская программа шла в условиях страшного дефицита времени и средств.

Строительство и испытания «Союза» шли в спешке. К чисто техническим проблемам добавилась смерть в январе 1966 года главного конструктора Сергея Павловича Королёва, являвшегося идеологом и настоящим «мотором» советской космической программы. Это утрата была поистине невосполнимой.

Программа полёта к Луне предусматривала стыковку двух космических кораблей «Союз», и эту операцию предстояло изначально провести на околоземной орбите в экспериментальном режиме.

После стыковки два космонавта должны были перейти из одного корабля в другой в открытом космосе (возможность перехода через стыковочный узел тогда не была разработана) и вернуться на Землю на другом корабле.

«Гонка за Луну» заставляла отказываться от традиционных испытаний в автоматическом режиме, поэтому было принято решение, что полёт «Союза-1» станет не просто первым пилотируемым полётом корабля новой конструкции, но и первым, в котором будет проведена стыковка в открытом космосе.

По плану полёта, сначала на орбиту должен был подняться «Союз-1», пилотируемый космонавтом Владимиром Комаровым, затем к нему присоединился бы «Союз-2» с экипажем в составе Валерия Быковского,Алексея Елисеева и Евгения Хрунова. После стыковки на орбите Елисеев и Хрунов должны были перейти на «Союз-1» к Комарову и приземлиться вместе с ним. После успешного осуществления этого полёта планировалось начать непосредственную подготовку к полёту на Луну.

Спешка была такой, что процесс стыковки в космосе не был даже предварительно отработан на автоматических аппаратах — всё предстояло делать сходу.

«Союз-1» с Владимиром Комаровым стартовал 23 апреля 1967 года, а через сутки должен был стартовать «Союз-2». Однако у корабля Комарова обнаружилась целая серия отказов и неполадок, в частности, не раскрылась одна из солнечных батарей. Возникла даже опасность, что космонавт навсегда останется на орбите.

Полёт «Союза-2» отменили, а Комарову дали команду на спуск с орбиты. Хотя в этих условиях данная задача была непростой, космонавт с ней справился. Однако на спуске обнаружился отказ парашютной системы, в результате чего основной парашют не сработал вовсе, а резервный закрутился и не обеспечил снижения с допустимой скоростью. В результате спускаемый аппарат «Союза-1» врезался в Землю и загорелся. Космонавт Владимир Михайлович Комаров погиб.

Гибель космонавта, ставшая первой в истории отечественной космонавтики, стала серьёзным ударом по советской программе освоения космоса в целом и по «лунной программе» в частности.

Пришлось вновь заняться выявлением и устранением недостатков, провести серию новых испытаний. «Союзы» ещё шесть раз запускались в беспилотном режиме, затем два из них под именами «Космос-186» и «Космос-188» осуществили успешную автоматическую стыковку.

26 октября 1968 года, спустя полтора года после трагедии, в космос отправился «Союз-3» с Георгием Береговым. Космонавту предстояло осуществить стыковку с «Союзом-2», который летал в автоматическом режиме.

Георгий Тимофеевич Береговой — уникальная личность. Он единственный из космонавтов, кто в первый раз стал Героем Советского Союза ещё во время Великой Отечественной войны. Лётчик-штурмовик, он в годы войны совершил 186 боевых вылетов, был трижды сбит, но каждый раз возвращался в строй. После войны он работал лётчиком-испытателем, а потом был зачислен в отряд космонавтов, где оказался самым старшим.

Но весь опыт и хладнокровие Берегового не помогли совершить ему стыковку с «Союзом-2», и фактически полёт «Союза-3» завершился неудачей, о чём, правда, советские СМИ предпочитали не сообщать. Тем не менее успешное возвращение Берегового на землю несколько реабилитировало сам корабль «Союз», доказав его надёжность. Георгий Береговой стал дважды Героем Советского Союза.

Несмотря на то, что «Союз-2» и «Союз-3» не состыковались, руководство приняло решение в полёте кораблей «Союз-4» и «Союз-5» осуществить ту программу, которую планировали ещё на трагически завершившийся полёт Владимира Комарова. Другого выхода не оставалось — шансов опередить американцев на Луне было всё меньше.

15 января 1969 года на орбиту успешно вышел «Союз-4», пилотируемый Владимиром Шаталовым, а вслед за ним стартовал «Союз-5» с экипажем в составе Бориса Волынова и всё тех же Алексея Елисеева и Евгения Хрунова. Корабли встретились на орбите около восьми утра 16 января. До расстояния 100 метров между ними их вела автоматика, а завершали стыковку уже командиры — Волынов и Шаталов. Именно Шаталов, когда корабли состыковались, не удержался от возгласа восторга: «Есть рукопожатие!»

После того как «Союзы» состыковались, пришло время выполнить вторую главную задачу полета: отработку перехода космонавтов из корабля на корабль через открытый космос. У Елисеева и Хрунова, которым Волынов помог надеть скафандры и оставил в орбитальном отсеке, задраив за собой люк пилотируемого, переход занял 37 минут. За это время оба вышли из «Союза-5», перебирая руками по поручню (наступать на обшивку, покрытую датчиками, было невозможно), добрались до «Союза-4» и вошли в его орбитальный отсек, где их после герметизации и уравнивания давления встретил Шаталов. Кстати, последние минуты перед выходом космонавтов командир «Союза-5» колебался, давать ли им «добро» на выход: медицинская телеметрия обоих показывала, что от волнения у них зашкаливают давление и пульс, однако это быстро прошло.

Владимир Шаталов показывает на макетах этапы стыковки «Союза-4» и «Союза-5»

Процесс перехода из одного пристыкованного корабля в другой в прямом эфире наблюдали тысячи советских телезрителей: он транслировался по центральному каналу. И все телезрители могли наблюдать за тем, как Хрунов, едва выйдя из люка, вдруг замер и перестал двигаться. Оказалось, что у космонавта не работала система вентиляции и охлаждения, и понадобилось несколько минут, чтобы разобраться: причиной неполадки был всего лишь невключенный тумблер. В итоге Елисеев и Хрунов благополучно перешли на борт «Союза-4», доставив Шаталову… свежие газеты, которые вышли уже после того, как он поднялся на орбиту.

Космонавт А. С. Елисеев в открытом космосе

Спустя четыре с половиной часа корабли расстыковались, и «Союз-4» с Шаталовым, Елисеевым и Хруновым 17 января благополучно сел в 40 километрах от Караганды.

До встречи на Земле. Космический корабль «Союз-5» после расстыковки

А вот Борису Волынову на «Союзе-5» пришлось значительно хуже. Когда он пошёл на посадку 18 января, у его корабля не отделился приборный отсек. Спуск пошёл по баллистической траектории с запредельными перегрузками. Кроме того, корабль с чудовищной скоростью вращался вокруг своей оси, что создавало риск того, что парашют закрутится и Волынов разделит печальную участь Комарова Тогда, в те роковые секунды, космонавт думал, что не выживет. Он сам участвовал в расследовании гибели Владимира Комарова, подробно изучил причины трагедии. И когда с огромной скоростью падал из космоса, понимал - впереди верная смерть. Он спасал бортовой журнал и записывал на магнитофон, что с ним происходит, надеясь, что информация уцелеет и поможет в расследовании катастрофы. К счастью, катастрофы не произошло, зато случилась другая беда — не сработали двигатели мягкой посадки. В результате спускаемый аппарат «Союза-5» сел настолько жёстко, что космонавт получил несколько тяжёлых травм, включая такую экзотическую для обычных людей, как «перелом корней зубов верхней челюсти». Тем не менее мужественный Волынов через несколько часов после посадки участвовал в традиционном рапорте космонавтов руководству страны, а затем продолжил службу в отряде космонавтов, совершив ещё один космический полёт на «Союзе-21».

Руководство советской космической программы выдохнуло: всё хорошо, что хорошо кончается. И напрасно, поскольку космический триллер в этот момент плавно перетёк в политический. По традиции того времени, каждый успешный полёт космонавтов завершался их проездом по Москве и торжественным заседанием в Кремле.

Кремлевский Дворец Съездов. Прием в честь экипажей космических кораблей «Союз-4» и «Союз-5». Генеральный секретарь ЦК КПСС Леонид Брежнев, Владимир Шаталов, Борис Волынов, Константин Феоктистов, Евгений Хрунов, Борис Егоров, Андриян Николаев, Алексей Елисеев, Павел Попович. 22 января 1969

22 января 1969 года экипажи «Союза-4» и «Союза-5», другие советские космонавты, высшие лица государства проследовали по столице, приветствуя восторженных москвичей. Советское ТВ вело прямой репортаж этих событий, который прервался на въезде космонавтов в Кремль. Трансляция возобновилась спустя некоторое время уже в Кремлёвском Дворце Съездов, причём многие зрители обратили внимание, что лица у космонавтов какие-то растерянные.

Владимир Шаталов, Валентина Терешкова, Борис Волынов

Дело в том, что традицию встречи космонавтов решил использовать младший лейтенант Советской Армии Виктор Ильин, намеревавшийся… убить главу государства Леонида Брежнева. Ильин, успешно совмещавший оппозиционные советской власти взгляды с явными проблемами с психикой (офицер неоднократно одобрительно высказывался о Ли Харви Освальде, застрелившем президента США Джона Кеннеди), похитил два пистолета из своей воинской части и отправился в Кремль убивать Брежнева во время встречи космонавтов.

Для маскировки он похитил у жившего в Москве дяди-милиционера милицейский плащ и фуражку. Ильину повезло в том, что, встав в оцепление у Боровицких ворот Кремля, рядом с Оружейной палатой, он удачно попал на стык между двумя милицейскими взводами, так что каждый из милиционеров-соседей посчитал чужака бойцом другого подразделения.

Ильин знал, что Брежнев обычно ездит во второй машине кортежа. Однако на сей раз этот порядок был изменён. Возможно, так получилось случайно, а вернее, информация о замыслах Ильина, которого к этому времени уже искали, стала известна охранникам Брежнева, и они решили подстраховаться. Когда вторая машина кортежа с космонавтами поравнялась с Ильиным, он открыл по ней шквальный огонь из двух пистолетов. Террорист был уверен, что всё делает правильно, так как увидел… Брежнева, сидящего рядом с водителем.

На самом деле это был не Брежнев, а космонавт Георгий Береговой, который имел некоторое внешнее сходство с лидером страны. В машине, кроме водителя и Берегового, находились космонавты Алексей Леонов, Валентина Терешкова и Андриян Николаев. За шесть секунд Ильин выпустил 11 пуль, после чего его скрутили. Космонавтов спасла реакция — они успели пригнуться. Кроме того, кортеж прикрыл собой один из мотоциклистов кортежа сопровождения, получивший ранение.

Несмотря на реакцию, герои космоса всё же пострадали — Береговому поранило лицо осколками стекла, а Николаеву пуля поранила спину. Андриян Николаев проявил в этой ситуации большое мужество — он сумел перехватить управление и остановить машину после того, как был тяжело ранен водитель Илья Жарков. Именно Жарков стал единственной жертвой террориста — на следующий день он скончался в больнице.

Информацию о теракте в Кремле строго засекретили, хотя она всё равно просочилась в народ на уровне слухов. Что касается самого Ильина, то он был признан невменяемым и следующие 20 лет провёл в психиатрических больницах Казани и Ленинграда, а в 1990 году был освобождён и со статусом инвалида поселился в городе на Неве.

Хотя успешная стыковка «Союза-4» и «Союза-5» формально открывала советским космонавтам путь на Луну, этот полёт не был осуществлён. Хотя до самого старта «Аполлона-11» 16 июля 1969 года американцы с напряжением ожидали, не опередят ли их русские вновь в самый последний момент. И не без оснований — дело в том, что советские космонавты, готовившиеся по лунной программе, обращались к руководству с заявлениями о готовности совершить полёт, несмотря на риск для жизни и даже без гарантии возвращения на Землю.

Несмотря на это, советское руководство решило не рисковать людьми, осуществляя откровенно «сырой» и недоработанный проект. Гибель Комарова отрезвила многих, и губить космонавтов ради «лунного приоритета» больше не стали. Для того чтобы сделать хорошую мину при плохой игре, была запущена легенда под кодовым названием «Не очень-то и хотелось». Согласно ей, Советский Союз вовсе не собирался отправлять на Луну космонавтов, отдав предпочтение исследованию спутника Земли при помощи автоматических станций. И надо сказать, что со станциями и луноходами у СССР действительно получилось гораздо лучше. Но это уже немного другая история.

« 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.

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 - 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.

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:

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:

Первая стыковка

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.

Однако разработка стыковочных узлов впервые началась не при сборке орбитальных конструкций, а при подготовке лунной программы. Еще Ю.Кондратюк, разрабатывая проект полета к Луне, пришел к выводу, что лунный корабль должен состоять из двух разделяющихся модулей – орбитального и посадочного. Долетев до окололунной орбиты, корабль должен разделиться на орбитальный модуль, который останется на окололунной орбите, и лунный модуль, который опустится на поверхность Луны. Затем с луны стартует взлетная часть лунного модуля, которая на орбите стыкуется с орбитальным блоком (в котором находится запас топлива для возвращения к Земле). Когда американцы разрабатывали свою лунную программу, они использовали точно такую же схему. Взяли они ее у Кондратюка или придумали самостоятельно – история умалчивает.

«Джемини-8» - первая стыковка . Успехи американской лунной программы объясняют тем, что все этапы ее подготовки проводились в лучших традициях плановой экономики. Задолго до высадки «Аполлона-11» на луну были детально спланированы все этапы. Так, с помощью космических аппаратов «Пегас» велась регистрация метеорных частиц и изучалась радиационная обстановка (3 запуска в 1965 году). С помощью «Рейнджеров» отрабатывалась наиболее благоприятная траектория вывода аппаратов к Луне, велась съемка на всем участке сближения с поверхностью Луны. Образно говоря, проверялась дорога, по которой предстояло лететь астронавтам (9 запусков в 1961-1965 годах, (правда,до Луны долетели только 3 – ред. сайта.)). С помощью аппаратов «Лунар Орбитер » велись съемки Луны с окололунной орбиты с целью поиска потенциальных участков посадки лунной кабины корабля «Аполлон» (5 запусков в 1966-1967 годах). Аппараты «Сервейер » по конструкции и внешнему виду напоминали посадочную ступень лунной кабины корабля «Аполлон» и были рассчитаны на мягкую посадку на Луну с так называемой падающей траектории. С помощью этих аппаратов изучалась несущая способность лунного грунта, процессы взаимодействия струи двигателя с грунтом при посадке, отрабатывались системы мягкой посадки (7 запусков в 1966-1968 годах).

Одновременно готовились и кадры астронавтов для будущих полетов. По программе «Джемини » - подготовительному этапу программы «Аполлона» - астронавты пять раз выходили в открытый космос. В полетах отрабатывалось сближение на орбите со спутниками-мишенями и стыковка с ними (12 полетов в 1964-1966 годах).

Чтобы достичь поставленной цели - полета человека на Луну и обратно, - руководству и специалистам НАСА необходимо было выбрать способ осуществления такого полета. Группа предварительного проектирования рассмотрела два варианта - прямой перелет с поверхности Земли на поверхность Луны и полет с промежуточной стыковкой на околоземной орбите. Прямой перелет потребовал бы разработки огромной ракеты для выведения лунного корабля на траекторию прямого перелета к Луне. Промежуточная стыковка на околоземной орбите потребовала бы запуска двух ракет меньшего масштаба («Сатурн-5») - одной для выведения космического корабля на околоземную орбиту и другой для дозаправки его топливом перед полетом с орбиты к Луне.

В обоих этих вариантах предусматривалась посадка 18-метрового космического корабля сразу на Луну. Поскольку руководство и специалисты НАСА считали эту задачу слишком рискованной, они в 1961-1962 разработали третий вариант - со встречей на окололунной орбите. При таком подходе ракета «Сатурн-5» выводила на орбиту два космических аппарата меньших размеров: основной блок, который должен был доставить трех космонавтов на окололунную орбиту и обратно, и двухступенчатую лунную кабину, которая должна была доставить двух из них с орбиты на поверхность Луны и обратно для встречи и стыковки с остающимся на окололунной орбите основным блоком. Этот вариант был выбран в конце 1962.

НАСА опробовало различные способы встречи и стыковки, которые предполагалось использовать на окололунной орбите, в ходе осуществления программы «Джемини » («Близнецы») - серии полетов возрастающей сложности на двухместных космических кораблях, оборудованных для сближения с космическим аппаратом-мишенью (беспилотная верхняя ступень ракеты «Аджена ») на околоземной орбите. Первый этап начался с беспилотных полетов «Джемини-1» и -2 (8 апреля 1964 и 19 января 1965) и трехвиткового полета В.Гриссома и Дж.Я нга на борту «Джемини-3» (23 марта 1965). В полетах «Джемини-4» (Дж.М акдивитт и Э.Уайт мл., 3–7 июня 1965), -5 (Л.Купер и Ч.Конрад-мл., 21–29 августа 1965) и -7 (Ф.Борман и Дж.Ловелл-мл ., 4–18 декабря 1965) исследовалась возможность длительного пребывания человека в космосе путем постепенного увеличения продолжительности полета до двух недель – максимальной длительности полета к Луне по программе «Аполлон». Полеты «Джемини-6» (У.Ширра и Т.Стаффорд , 15–16 декабря 1965), -8 (Н.Армстронг и Д.Скотт, 16 марта 1966), -9 (Т.Стаффорд и Ю.Сернан , 3–6 июня 1966), -10 (Дж.Я нг и М.Коллинз, 18–21 июля 1966), -11 (Ч.Конрад и Р.Гордон-мл., 12–15 сентября 1966) и -12 (Дж.Ловелл и Э.Олдрин-мл ., 11–15 ноября 1966) первоначально планировались для стыковки с кораблем-мишенью «Аджена ».

Частная неудача вынудила НАСА осуществить один из наиболее драматических орбитальных экспериментов 1960-х годов. Когда ракета «Аджена », корабль-мишень для «Джемини-6», взорвалась на старте 25 октября 1965, он остался без мишени. Тогда руководство НАСА решило вместо этого осуществить сближение в космосе двух кораблей «Джемини ». По этому плану нужно было сначала запустить «Джемини-7» в его двухнедельный полет, а затем, быстро проведя ремонт стартового стола, запустить «Джемини-6». В ходе совместного полета был снят красочный фильм, показывающий сближение кораблей вплоть до касания и их совместное маневрирование.

«Джемини-8» осуществил стыковку с кораблем-мишенью «Аджена ». Это была первая успешная стыковка двух кораблей на орбите, но полет был прерван менее чем через сутки, когда не выключился один из двигателей системы ориентации, в результате чего корабль получил такое быстрое вращение, что экипаж едва не потерял контроль над ситуацией. Однако, используя тормозной двигатель, Н.Армстронг и Д.Скотт восстановили контроль и осуществили экстренное приводнение в Тихом океане.

Во время полета «Джемини-4» Э.Уайт стал первым американцем, осуществившим выход в открытый космос - через два с половиной месяца после Леонова.

Таким образом, первая стыковка – это одно из немногих достижений в космосе, которое в 1960-е годы удалось американцам раньше, чем нам. Однако это не вполне полноценное достижение, поскольку речь шла о стыковке пилотируемого аппарата с непилотируемой болванкой. Полноценное достижение – стыковка двух пилотируемых кораблей – была впервые осуществлена в СССР.

Первая стыковка двух пилотируемых аппаратов . 16 января 1969 года на орбите произошла первая в мире стыковка двух пилотируемых аппаратов – космических кораблей «Союз-4» и «Союз-5». 15 января был осуществлен запуск космического корабля "Союз-4" с Владимиром Шаталовым на борту. На следующий день взлетел "Союз-5" с Борисом Волыновым , Алексеем Елисеевым и Евгением Хруновым . "Союз-5" пристыковался к "Союзу-4", Елисеев и Хрунов через открытый космос перешли в корабль к Шаталову, и это была большая победа советской науки и техники - первая стыковка. Впервые пилотируемые космические корабли образовали экспериментальную орбитальную станцию. Впервые был осуществлен переход космонавтов из одного корабля в другой. В итоге образовалась первая в мире орбитальная станция. 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 подстыковаться к 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. И слава 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.

«Союз»- «Аполлон» . В ходе эксплуатации орбитальных станций стыковки стали привычными. Следующим важным шагом стала стыковка советского космического корабля «Союз» и американского корабля «Аполлон» на околоземной орбите 15 июля 1975 года.

Этот проект получил название ЭПАС (сокращение от «Экспериментальный полет Аполлон-Союз». Программа ЭПАС была утверждена Соглашением между СССР и США о сотрудничестве в исследовании и использовании космического пространства в мирных целях (24 мая 1972). Основные цели ЭПАС: испытание элементов совместимой системы сближения на орбите; испытание андрогинных (активно-пассивных) стыковочных агрегатов (см. Стыковка); проверка техники и оборудования для взаимного перехода космонавтов из корабля в корабль; накопление опыта в проведении совместно полетов КК СССР и США, включая, в случае необходимости, оказание помощи в аварийных ситуациях. Кроме того, в задачи ЭПАС входили изучение возможности управления ориентацией состыкованных кораблей, связи (межкорабельной ), а также координация действий американского и советского центров управления полетом. В процессе подготовки полета советскими и американскими конструкторами был решен комплекс сложных проблем по обеспечению совместимости средств вз аимного поиска и сближения космических кораблей, их стыковочных агрегатов, систем жизнеобеспечения, средств связи и управления полетом и т. д.

15 июля 1975 в 15 часов 20 минут по московскому времени с космодрома Байконур был запущен корабль «Союз-19» с космонавтами А. А. Леоновым и В. Н. Кубасовым , а в 22 ч 50 мин с космодрома на мысе Канаверал - корабль «Аполлон» с космонавтами Т. Стаффордом , Д. Слейтоном и В. Брандом . 17 июля в 19 ч 12 мин (на 36-м витке полета КК «Союз») была осуществлена стыковка обоих КК. 19 июля на 64-м витке КК «Союз» была проведена расстыковка кораблей, на 66-м витке корабли были вновь состыкованы. Окончательно корабли расстыковались на 68-м витке, после чего их полет проходил по самостоятельным программам. Общее время полета КК «Союз-19» составило 5 сут 22 ч 31 мин, КК «Аполлон»- 9 сут 1 ч 28 мин, общее время полета кораблей в состыкованном состоянии - 46ч 36 мин. В совместном полете были проведены следующие научные исследования и технические эксперименты: «искусственное солнечное затмение» (изучение с КК «Союз» при затмении Солнца КК «Аполлон» солнечной короны и окружающих КК газов); «ультрафиолетовое поглощение» (измерение концентрации атомарного кислорода и азота в космосе на высоте полета); «зонообразующие грибки» (изучение влияния совокупности факторов космического полета - невесомость, перегрузки, космическое излучение - на основные биологические ритмы); «микробный обмен» (исследование обмена микроорганизмами в условиях космического полета между членами экипажа и экипажами разных КК); «универсальная печь» (выяснение влияния невесомости на некоторые металлургические и кристаллохимические процессы в металлических и полупроводниковых материалах). Важным результатом полета стала унификация стыковочных узлов, что пригодилось в последующих международных полетах, в том числе и на МКС.

Рекомендуем почитать

Служба

Открытый урок "Правописание приставок пре- и при-"6 класс «Правописание приставок при- и пре-«

Воинский учет

Десять открытий российских ученых, которые потрясли мир

Болезни

«Правописание суффиксов причастий

Болезни

Секретные фото луны Загадочные объекты на луне

Служба

Книга: Генри Форд. Моя жизнь. Мои достижения. Генри Форд: Моя жизнь, мои достижения

Военный билет

Как отличаются баллы ЕГЭ по регионам: результаты школьников и региональное неравенство