На одном из международных совещаний по обитаемым космическим станциям был приведен вариант сборки станции на орбите.

Какой будет обитаемая космическая станция? Давайте посмотрим снаружи, заглянем внутрь (см. вкладку IV—V).

Размеры станции внушительны — ширина, например, 30 м. Слева — причал. Все время он сохраняет в пространстве неподвижным направление своей оси и не вращается около нее (иначе попробуй пристать!). Причал оборудован механическими руками-манипуляторами. Сюда прибывают с Земли и отсюда отправляются в обратный путь космические автобусы. Через эту секцию проходит смена экипажа, передается свежая провизия.

Причал соединен подшипниками с вращающимся корпусом. В средней его части — баки с топливом, окислителем, а также запасы продовольствия. Правее — отделенная подшипниками от вращающегося корпуса лаборатория астрометрии и астрофизики. За ней отгороженный защитным экраном источник энергии — ядерный реактор. Из центральной части ведут коридоры на периферию — к жилым отсекам и радиорубке. Там же двигатель для раскрутки станции вокруг продольной оси и радиомаяк. Ось вращения лежит в плоскости орбиты — так обеспечена постоянная ориентация станции в пространстве.

Вращение позволит создать в жилых отсеках искусственную силу тяжести за счет центробежной силы. Полеты первых космонавтов Юрия Гагарина и Германа Титова показали, что условия невесомости не оказывают существенного влияния на человеческий организм. Но человек привык к силе тяжести. Зачем лишать его элементарных удобств? Создать искусственную тяжесть нетрудно. Может быть, она будет меньше земной.

Почти вся станция составлена из сфер и цилиндров. Крупные блоки такой формы легко выводить на орбиту. Сборку станции на орбите (смотри вкладку IV—V) осуществляют «крабы»-буксиры. Они схватывают нужные секции механическими руками, поворачивают их до совпадения осей, а затем соединяют.

После того как все секции сцеплены, на станцию переходит экипаж из космических автобусов. Удаляются временные перегородки, монтируется электропроводка, устанавливаются гидравлические устройства, аппаратура для кондиционирования воздуха.

Какой выбирать материал для корпуса? Конечно, прочный, жесткий, легкий. Его эрозия (распыление) от ударов микрометеоритов должна быть минимальной. От нагрева солнечными лучами оберегает отражающее покрытие. Спутники рассказали, что разница между температурами освещенной и теневой сторон доходит до 200°С, на станции поэтому не лишне предусмотреть жалюзи, окрашенные с одной стороны отражающей краской, с другой — черной матовой. Выровнять температуру поверхности можно также с помощью циркуляции жидкости у стенок.

Обшивка не обязательно должна быть очень толстой. Устраивает алюминиевая стенка толщиной 3 мм. Она защитит от микрометеоритов. От внутренних нагрузок убережет вторая стенка вдвое меньшей толщины. Между стенками — стрингеры.

Метеорит может пробить обшивку. Но это не очень страшно. Во-первых, станция разделена на отсеки герметично закрывающимися дверьми. Двери автоматически управляются баростатами. Во-вторых, у экипажа достаточно времени для ремонта. Воздух вытекает не так быстро. Если, скажем, пробито отверстие диаметром 12 мм, а объем отсека 700 куб. м, то атмосфера понизится до опасного уровня только через 50 мин.

Станция выводится на круговую орбиту на высоту от 300 до 500 км над поверхностью Земли. Выше подыматься опасно — угроза радиационных поясов, ниже — сказывается действие атмосферы. Предоставленная самой себе, станция опустится (с высоты 500 км) и сгорит через четыре года. Поэтому орбиту придется время от времени подправлять с помощью «крабов»-буксиров. Опустится на 80 км — поправка, еще на 80 км — еще поправка.

«Крабы»-буксиры на Землю не возвращаются и постоянно следуют за собранной ими станцией. Обслуживают такой буксир один или два человека. Каждый буксир снабжен механическими руками-манипуляторами. Кисти «рук» съемные. Различные по назначению, они зажимами крепятся к корпусу буксира.

Сварку строительных деталей в космическом вакууме можно прекрасно вести без электродов и без горелок, а контактным, диффузионным методом, который успешно освоен в нашей стране (см «ЮТ» № 10). Управление крабами» — дело не простое. Локатор буксира ищет и опознает маяки-ответчики станции или ее блоков. Цель найдена — и буксир идет на сближение На небольшом расстоянии от цели управление «крабом» берет на себя пилот. Ему помогает «мозг» буксира — счетно-решающее устройство. Затем в дело вступают механические руки.

На пилота буксира ложится большая нагрузка. Но еще сложнее и обширнее задачи пилота космического автобуса.

Автобус совершает подъем с Земли на орбиту и спуск обратно. На первом участке автобус — груз ракеты-ускорителя. Но затем полет становится самостоятельным. Пилот должен уметь водить аппарат на орбите и спускаться на Землю. Корпус автобуса изготовляется из материалов, способных выдерживать высокую температуру на спуске в атмосфере (до 1 700°С). Таким материалом может служить молибденовый сплав, покрытый алюминиевым составом. Этот состав защищает от окисления и усиливает теплоотдачу излучением (молибден излучает слабо). Там, где нагрев не очень высок, можно делать детали корпуса из никеля. Автобус, как планер, снабжен крыльями. В атмосфере он может управляться с помощью воздушных рулей.

Могут спросить: зачем же нужны космические станции, автобусы, буксиры?

Станцию можно применить для точного предсказания атмосферных явлений. В дальнейшем ее можно будет использовать для изменения погоды. Известно, что атмосферные явления сильно зависят от Солнца, от его излучения. Нужно научиться собирать, аккумулировать энергию Солнца, сегодня бессмысленно теряющуюся в пространстве, направлять ее и управлять ею. Может быть, здесь сыграют свою роль грандиозные космические зеркала, может быть, пары металлов. Но если удастся направлять влагу и ветер туда, где они необходимы, изменится климат, будут предотвращены океанские штормы, исчезнут пустыни. Земля превратится в цветущий сад.

Станции могут служить верстами-маяками штурманам океанских лайнеров и воздушных кораблей. Своими сигналами они облегчат определение курса.

Не лишена интереса перспектива использования станции в качестве завода по изготовлению приборов, производство которых требует полного вакуума, недостижимого в земных условиях. С конвейера пойдут фотоэлементы, транзисторы, печатные схемы. Осуществится качественный крекинг нефти. А разве не заманчива возможность плавки в космическом вакууме стали... хотя бы из метеоритов?

Создать в земных условиях вакуум — дело хлопотное. Оно требует больших затрат энергии и денег. Вакуум, притом не всегда достаточный, создается в малом объеме. А в космосе сколько хочешь вакуума!

Станция предоставит возможность «выловить» и изучить небесные тела до их проникновения в атмосферу. Тогда удастся проверить гипотезу о существовании «пуховых» метеоритов (большой объем — малая масса), которые вследствие своей структуры не долетают до Земли, сгорая в атмосфере. А может быть, некоторые небесные тела содержат споры организмов? В зарубежной печати в последнее время встречались сообщения о бактериях, найденных в сердцевине «свежеупавших» метеоритов.

Регистрация ударов микрометеоритов о спутники показала, что ударов тем больше, чем ближе спутник к поверхности Земли. Советский ученый кандидат физико-математических наук Т. Н. Назарова выдвинула предположение о существовании вокруг Земли микрометеорного облака. Станция проверит эту интересную гипотезу...

Исследователь на станции будет наблюдать взаимодействие космических лучей с земной атмосферой, изучать планеты при отсутствии земных помех. Отклонения полета станции от расчетной орбиты могут использоваться для разведки и обнаружения подземных сокровищ — минералов, нефти... Станция послужит космодромом и «бензоколонкой» для космических кораблей грядущего. Некоторые эксперименты физиков-исследователей должны быть поставлены очень «чисто». Это можно будет сделать в космосе.

Итак, станция решит многие старые загадки природы и добавит к ним еще больше новых.

В связи с прогрессом техники жизнь каждодневно выдвигает новые проблемы. Порой инженеры не знают, как приступить к их решению. И это потому, что прогресс техники определяется успехами науки, требует большого кругозора. Выход исследовательской лаборатории в космос может значительно расширить наш научный кругозор.

Раньше применение электрической энергии и энергии атомного ядра казались фантастикой или делом далекого будущего. Позднее они вышли из лабораторий и стали мощным орудием в человеческих руках, привычной «точкой опоры». Завоевание космоса — не просто осуществление красивой мечты человечества. Наступит время — и космос будет служить человеку, подчиняться его воле!

Б. ТИХОНОВ, И. ШИПОВ