Первые планы и разработка станции «Скайлэб» были начаты в момент, когда в США закончилась программа «Меркурий» и были начаты полеты «Джемини» с человеком на борту. По мере развития этих планов в 60-х гг. все большую ценность для программы «Скайлэб» стали представлять опыт полетов, техническая информация и научные результаты, полученные в результате осуществления текущих программ. В частности, программа «Аполлон» помогла определить характер полета станции «Скайлэб». Программа орбитальной станции «Скайлэб» включает большое количество элементов значительной сложности, таких как продолжительное нахождение космонавтов в условиях невесомости, ручное управление сложнейшей солнечной обсерваторией, серия сложных инженерных и научных экспериментов внутри станции, наблюдение Земли и различные биологические и медицинские эксперименты. Более 270 научных и технических работников будут обслуживать полет станции «Скайлэб» в течение 8 месяцев. В этой главе описаны основные задачи полета, составные части станции «Скайлэб» и приблизительный план полета.

1. ЗАДАЧИ ОРБИТАЛЬНОЙ СТАНЦИИ

Основной задачей программы «Скайлэб» является использование космических полетов в практических целях. Эта программа предусматривает применение знания, опыта и технических достижений программы «Аполлон» для проведения широкого диапазона экспериментов. В состав орбитальной станции «Скайлэб» входят элементы системы «Аполлон», которые хорошо себя зарекомендовали, в том числе двигательные системы, источники электроэнергии, управляющие и контрольные системы, системы связи и передачи информации, системы жизнеобеспечения, система возвращения на Землю и наземные системы наблюдения. Программа «Скайлэб» объединила ранее испытанные космические системы и операции в единый механизм, направленный на практическое использование околоземного космического пространства. Эти исследования охватывают широкий диапазон проблем, в том числе расширение научных знаний физике и астрономии, изучение небесного окружения, производство новых материалов, наблюдения поверхности Земли и изученная поведения живых организмов, включая человека, в условиях невесомости.

Исследования природных ресурсов земли

Рост численности населения и изменение среднего уровня жизни людей требуют постоянного повышения эффективности использования ресурсов Земли и более заботливого отношения к ним. Продуктивность сельского хозяйства, ведение лесоразработок, добыча полезных ископаемых, рост городов и деревень, контроль водных ресурсов — все эти и многие другие области взаимодействия человека с окружающей его средой надо наблюдать и контролировать. Opбитальная станция «Скайлэб» поможет разработать методы наблюдений, оценки информации и ее распространение.

Получение новых научных данных о Солнце и звездах

Древние астрономы использовали движение Солнца для определения времени года и для предсказания наилучшего времени для сева и уборки урожая. Их последователи — современные ученые-астрономы пытаются понять и объяснить процессы, происходящие на Солнце и внутри его. Помимо того, что это исследование имеет чисто научное значение, оно окажет огромную практическую помощь в деле получения новых источников энергии на Земле.

Исследования Солнца на станции «Скайлэб» направлены именно на решение этой проблемы, а также проблемы связи явлений на Солнце с явлениями на Земле, в частности, потоков частиц высокой энергии, появление которых связывают с солнечными вспышками. Например, предполагается, что эти вспышки вызывают северное сияние, им также приписывается появление помех при радиоприеме. С тех пор как стало известно о связи активности Солнца с изменениями температуры и плотности в верхних слоях атмосферы, возникло предположение, что поглощение энергии частиц верхними слоями атмосферы сильно влияет на мировую погоду.

Орбитальная лаборатория представляет прекрасную возможность изучать явления в верхних слоях атмосферы, на Солнце, ни других небесных телах и в космическом пространстве из-за отсутствия атмосферы, которая существенно ограничивает возможности наблюдений с Земли.

Изучение технологических процессов в условиях невесомости

Растущие потребности в материалах, обладающих новыми технологическими свойствами, часто не могут быть реализованы. Производство некоторых материалов затруднено из-за наличия силы тяжести на Земле. Примерами таких материалов могут служить большие одиночные кристаллы, необходимые в производстве полупроводников, сплавы, содержащие компоненты со значительно различающимися плотностями, сверхпроводники из трех или четырех разнородных компонент. Изучение возможностей получения их на орбитальной станции может привести в будущем к производству этих материалов в условиях невесомости в больших масштабах.

Исследование влияния факторов длительного космического полета на работоспособность экипажа и биомедицинские исследования

В освоении космоса человеком уже наметились важные тенденции. Очевидно, что орбитальные станции предоставляют человеку ряд преимуществ: условия невесомости на них, выход за пределы атмосферы, возможность наблюдать с них большие участки поверхности Земли. Думается, что в будущем космос станет местом заводов, которые выделяют много вредных веществ в атмосферу Земли. Также возможно, что будущие космические аппараты будут преобразовывать солнечную энергию в электрическую и передавать ее на Землю. Несомненно, что спутники будут использоваться по назначению, о котором мы сейчас не имеем четкого представления, например, с целью лечения людей. Для этого нужно знать о возможностях жизни и работы человека в космосе в качестве ученого, инженера, техника, слесаря, лаборанта, врача, рабочего, повара, пилота, штурмана, исследователя, и наконец как члена экипажа. Сумеет ли человеческий организм, который всегда развивался в условиях гравитации, легко приспособиться к жизни в условиях невесомости? Какие приборы должны быть автоматическими, а какими можно управлять вручную? Как системы должны обрабатывать поступающую информацию? Какую часть этой информации надо передавать на Землю? Какую роль будет играть человек в отборе и обработке информации? Все это необходимо изучить.

На орбитальной станции возможно длительное состояние невесомости, чего нельзя получить на Земле. Предполагают, что сила тяжести влияет на многие биологические процессы, на такие как прорастание семян, деление клеток, рост некоторых тканей, обмен веществ, функционирование органов чувств, работу сердца, на биоритмы жизни человека. Изучение этих процессов в условиях невесомости позволит понять их механизм и установить законы, которые управляют живыми организмами.

2. ЭЛЕМЕНТЫ ОРБИТАЛЬНОЙ СТАНЦИИ «СКАЙЛЭБ»

Рис. 5. Общий вид орбитальной станции «Скайлэб» (длина станции 35,1 м, ширина (с панелями солнечных элементов) 27 м, рабочий объем 354 м3, суммарная масса 90,6 т): 1 — комплект астрономических приборов ATM; 2 — причальная конструкция; 3 — пристыкованный к станции основной блок корабля «Аполлон»; 4 — панель с солнечными элементами блока станции; 5 — экспериментальное оборудование; 6 — метеорный экран; 7 — помещение для приготовления и приема пищи; 8 — помещение для личной гигиены экипажа станции; 9 — помещение для сна; 10 — орбитальный блок станции (ОБС); 11 — шлюзовая камера.

На рис. 5 показан общий вид станции на орбите. Самый большой элемент — орбитальный блок, представляющий собой цилиндрический отсек длиной 15 м и диаметром 6,5 м. Основная конструкция отсека аналогична конструкции третьей ступени ракеты-носителя «Сатурн-V», созданной в рамках программы «Аполлон».

Эта ступень была переоборудована под бытовые помещения и лабораторию. В отличие от первоначального варианта орбитальной станции внутри отсека созданы все условия для того, чтобы экипаж из трех космонавтов мог с максимальными удобствами жить и работать в нем в течение длительного орбитального полета.

В этом отсеке члены экипажа будут проводить основную часть своего времени. Здесь оборудованы помещения для проведения экспериментов и наблюдений, приема пищи, сна, проведения досуга и личной гигиены.

Двумя другими важными элементами станции являются шлюзовая камера (рис. 6) и причальная конструкция (рис. 7). Шлюзовая камера обеспечивает возможность выхода космонавтов в открытый космос, предусмотренного некоторыми экспериментами. Герметичные люки изолируют ее от орбитального блока станции и причальной конструкции, и после стравливания давления космонавт в скафандре может через боковой люк выйти в открытый космос и возвратиться на станцию. На внешней ферменной конструкции шлюзовой камеры смонтированы баллоны высокого давления с газообразными кислородом и азотом, используемые в системе жизнеобеспечения. Важными элементами шлюзовой камеры являются электрораспределительная система, система регулирования параметров искусственной атмосферы, система связи, системы обработки и регистрации данных. Поэтому шлюзовая камера является «нервным центром» станции.

Рис. 6. Шлюзовая камера орбитальной станции: 1 — шлюзовая камера; 2 — панель системы регулятора состава газовой смеси, теплообменника, разъемов электрокабелей и трубопроводов; 3 — хранилища для запасных частей и элементов; 4 — четыре иллюминатора; 5 — крышка переходного люка; 6 — конструкция переходной секции; 7 — фиксирующий кожух шлюзовой камеры: 8 — шесть баллонов с газообразным кислородом; 9 — гибкая секция шлюзовой камеры к орбитальному блоку станции; 10 — люк для выхода в открытый космос; 11 — шесть баллонов с газообразным азотом.

Рис. 7. Причальная конструкция: 1 — шлюзовая камера; 2 — облицовка промежуточной секции между шлюзовой камерой и причальной конструкцией; 3 — контейнеры для возвращаемых на землю кассет с пленкой комплекта астрономических приборов ATM; 4 — пульт управления комплектом приборов ATM; 5 — хранилище для кассет с пленкой; 6 — кабельный канал; 7 — крышка люка; 8 — иллюминатор; 9 — оболочка блока причальной конструкции; 10 — блок ядерной эмульсии для изучения состава космических лучей (эксперимент S009)

Рис. 8. Орбитальная станция «Скайлэб» с пристыкованным основным блоком корабля «Аполлон» в полете на околоземной орбите. Космонавт выполняет работу в открытом космосе у теплозащитного экрана комплекта астрономических приборов ATM (рисунок).

Рис. 9. Комплект астрономических приборов ATM: 1 — цилиндрический контейнер с астрономическими приборами; 2 — отсек электронного оборудования; 3 — люк для доступа к кассетам с пленкой; 4 — три силовых гироскопа системы ориентации и стабилизации; 5 — электронные блоки системы терморегулирования; 6 — радиатор; 7 — солнечная бленда; 8 — астрономические приборы АТМ; 9 — теплозащитный экран; 10 — окна для приборов; 11 — четыре панели с солнечными элементами; 12 — солнечный датчик; 13 — механизм поворота контейнера с приборами на угол ±120 ; 14 — механизм ориентации контейнера с приборами в шарнирном подвесе.

Перед шлюзовой камерой (в направлении полета при выведении на орбиту) расположена причальная конструкция, служащая для пристыковки транспортного корабля — модифицированного основного блока корабля (ОБК) «Аполлон». В нормальных условиях будет использоваться осевой стыковочный узел (рис. 8), а в аварийных ситуациях — боковой. В случае необходимости два ОБК могут пристыковываться к причальной конструкции одновременно. Помимо узлов крепления фермы комплекта астрономических приборов АТМ на причальной конструкции размещены некоторые системы станции: комплект приборов EREP для исследования земных природных ресурсов, оборудование для исследования технологических процессов, пульт управления комплектом ATM.

Модифицированный ОБК выполняет функции транспортного корабля и центра системы связи. Каждый из трех ОБК, предназначенных для доставки экипажей, был модифицирован исходя из специфических условий полета в составе орбитальной станции. Бортовой аварийный комплект модифицированного ОБК «Аполлон» позволяет в случае необходимости возвратить на Землю сразу пять космонавтов.

Комплект астрономических приборов ATM (рис. 9) включает в себя восемь приборов для исследования Солнца в широком диапазоне частот излучения от видимого света до рентгеновских лучей. Эти приборы вместе с вспомогательным оборудованием размещены в одном контейнере, как показано на рис. 10. При выведении на орбиту комплект ATM занимает положение по оси станции (рис 11). После выведения станции на орбиту комплект ATM с панелями coлнечных батарей в раскрытом виде напоминающими ветряную мельницу устанавливается в положение, при котором во время орбитального полета они остаются ориентированными на Солнце.

Силовые гироскопы смонтированные в комплекте ATM, составляют основу системы ориентации и стабилизации станции "Скайлэб". Самостоятельная система наведения, имеющая ограниченные пределы регулирования углов, служит для точной наводки астрономических приборов.

Рис. 10. Поперечный разрез контейнера с комплектом астрономических приборов ATM (длина контейнера 3,4 м, диаметр 2,06 м): 1 — рентгеновский спектрограф (эксперимент S054); 2 — система терморегулирования; 3 — щелевой ультрафиолетовый спектрограф — хромосферный спектрограф (эксперимент S082B); 4-датчик системы точного наведения на Солнце; 5 — система тонкой юстировки; 6 — телескоп № 2 для наблюдения Солнца в линии Н-альфа; 7 — гироскоп с двумя степенями свободы; 8 — телескоп № 1 для наблюдения Солнца в линии Н-альфа; 9 — коронограф (эксперимент S052); 10 — блок электронного оборудования; 11 — бесщелевой ультрафиолетовый спектрограф — коронарный спектрогелиограф (эксперимент S082A); 12 — спектрогелиометр (эксперимент S055A); 13 — гироскоп с двумя степенями свободы; 14 — блок электронного оборудования; 15 — рентгеновский телескоп (эксперимент S056); 16 — система анализа солнечной активности

3. ПЛАН ПОЛЕТА

Станция «Скайлэб», включающая орбитальный блок, шлюзовую камеру, причальную конструкцию и комплект астрономических приборов как единое целое будет выведена на околоземную орбиту с помощью двухступенчатой ракеты-носителя «Сатурн-V» (рис. 12). После выведения на орбиту, выполнения маневра разворота станции и развертывания панелей солнечных батарей автоматически или по командам с Земли будет проведена проверка работоспособности всех систем. Через сутки после запуска орбитальной станции с помощью ракеты-носителя «Сатурн-IB» на орбиту будет выведен ОБК «Аполлон» с экипажем из трех космонавтов. После стыковки корабля со станцией экипаж проведет проверку всех систем и приведет их в состояние полной готовности к началу первого 28-суточного периода работы на орбите (рис. 13). После завершения этого периода космонавты возвратятся на Землю в отсеке экипажа ОБК «Аполлон», а станция в течение двух месяцев будет продолжать исследования в автоматическом режиме. Через три месяца после запуска ОБК с первым экипажем второй экипаж также в составе трех человек будет доставлен на орбитальную станцию с помощью второй ракеты-носителя «Сатурн-IB». Вторая смена экипажа пробудет на борту станции 56 суток. ОБК с третьим экипажем из трех космонавтов будет запущен третьей ракетой-носителем «Сатурн-IB» опять на 56 суток. После того, как третий экипаж покинет орбитальную станцию, она еще в течение ряда лет будет оставаться на орбите; однако исследования на непилотируемой орбитальной станции могут продолжаться лишь небольшое время, поскольку некоторые из систем исчерпают расчетный срок службы.

Рис. 11. Расположение комплекта астрономических приборов ATM и других частей орбитальной станции «Скайлэб» (б) на вершине ракеты «Сатурн-V» (а): 1 — головной обтекатель; 2 — отсек оборудования ракеты-носителя, конструктивно входящий в состав станции «Скайлэб»: 3 — орбитальный блок станции (модифицированная ступень ракеты-носителя S-IVB); 4 — вторая ступень ракеты; 5 — первая ступень ракеты; 6 — комплект астрономических приборов ATM; 7 — причальная конструкция; 8 — шлюзовая камера; 9 — лабораторный отсек ОБС; 10 — бытовой отсек ОБС

Общая продолжительность научного использования орбитальной станции «Скайлэб» составит примерно восемь месяцев. На рис. 14 показано распределение этого времени между фазами пилотируемого и непилотируемого полетов. Первым шагом осуществления программы полета станции «Скайлэб» станет запуск двухступенчатой ракеты-носителя «Сатурн-V» (первая ступень — ракета S-IC, вторая — ракета S-II) со стартового комплекса 39А Центра космических полетов им. Кеннеди во Флориде (рис. 15). Ее полезной нагрузкой будет орбитальная станция «Скайлэб» без экипажа, состоящая из орбитального блока, шлюзовой камеры, причальной конструкции, комплекта астрономических приборов ATM и отсека оборудования ракеты-носителя.

Рис. 12. Подготовленная к запуску орбитальная станция «Скайлэб» (б) устанавливается в носовой части ракеты «Сатурн-V» (а): 1 — станция «Скайлэб»; 2 — вторая ступень ракеты; 3 — первая ступень; 4 — головной обтекатель; 5 — комплект астрономических приборов ATM; 6 — причальная конструкция; 7 — шлюзовая камера; 8 — отсек оборудования; 9 — орбитальный блок станции

Станция «Скайлэб» будет выведена на околокруговую орбиту высотой 432 км с наклонением 50° к экватору (рис. 16). На рис. 17 показана станция с головным обтекателем вскоре после отделения от второй ступени ракеты-носителя. После выведения станции проводятся следующие операции на орбите (рис. 18):

отделение сбрасываемой части головного обтекателя;

развертывание комплекта ATM;

развертывание панелей солнечных батарей комплекта ATM;

поворот станции для ориентирования панелей солнечных батарей комплекта ATM на Солнце;

развертывание панелей солнечных батарей блока станции;

создание в обитаемых отсеках станции давления 34·10³ Н/м² (около 1/3 кгс/см²). Искусственная атмосфера станции будет состоять из 74% кислорода и 26% азота (по объему).

Рис. 15. Ракета «Сатурн-V» с орбитальной станцией "Скайлэб" на стартовой площадке

Рис. 13. Последовательность запуска станции «Скайлэб» и трех сменных экипажей: 1 — ракета-носитель «Сатурн-V»; 2 — три ракеты-носителя «Сатурн-IB» для доставки на станцию «Скайлэб» сменных экипажей; 3 — основной блок корабля «Аполлон»; 4 — орбитальный блок станции; 5 — шлюзовая камера; 6 — причальная конструкция; 7 — комплект астрономических приборов; 8 — головной обтекатель; 9 — резерв

Рис. 14. Рабочие и подготовительные фазы программы «Скайлэб»: I — запуск станции «Скайлэб»; II — прибытие первого экипажа; III — прибытие второго экипажа; IV — прибытие третьего экипажа; V — завершение экспериментов и полетов

Рис. 16. Охват земной поверхности орбитальными витками станции «Скайлэб»

Через 24 ч после запуска станции «Скайлэб» стартует модифицированный ОБК «Аполлон» с тремя космонавтами, которые пробудут на станции 28 суток. Запуск будет осуществлен со стартового комплекса 39В с помощью ракеты-носителя «Сатурн-IB» (рис. 19). ОБК будет выведен на промежуточную эллиптическую орбиту с высотой перигея 149 км и высотой апогея 223 км. С этой орбиты корабль, используя собственную двигательную установку, перейдет на орбиту станции «Скайлэб» высотой 432 км для последующей стыковки с нею с помощью осевого стыковочного узла причальной конструкции (рис. 20). Эта стыковка завершит операцию создания на орбите обитаемой лаборатории.

Космонавты перейдут в помещение станции и приведут ее в рабочее состояние. В ОБК будут продолжать функционировать только входящие в комплекс станции элементы систем связи, измерений и терморегулирования.

Рис. 17. Отделение станции «Скайлэб» с головным обтекателем от второй ступени ракеты «Сатурн-V» (рисунок)

Рис. 19. Ракета-носитель «Сатурн-IB» с основным блоком корабля «Аполлон» на стартовой площадке

Рис. 18. Схема запуска и подготовки станции к работе в первый день полета по околокруговой орбите высотой 432 км, наклонением 50° и периодом обращения 93 мин: 1 — запуск станции ракетой-носителем «Сатурн-V»: 2 — выход на орбиту; 3 — отделение второй ступени ракеты-носителя; 4 — разворот станции на 180°; 5 — отделение головного обтекателя; 6 — разворот комплекта ATM на 90°; 7 — раскрытие солнечных панелей комплекта ATM; 8 — ориентация их на Солнце; 9 — включение гироскопов и системы ориентации; 10 — раскрытие солнечных панелей орбитального блока станции

Рис. 20. Фазы сближения и стыковки основного блока корабля «Аполлон» се станцией «Скайлэб» во второй день полета (высота орбиты 432 км): 1 — запуск ракеты-носителя «Сатурн-1В»; 2 — выход на промежуточную орбиту (149х223 км); 3 — отделение основного блока корабля «Аполлон»; 4 — переход на орбиту станции; 5 — встреча; 6 — стыковка со станцией; 7 — переход на станцию, включение и оживание ее; 8 — начало 28-дневной научной работы

В течение первого 28-суточного полета станции с экипажем космонавты будут выполнять программу экспериментов и оценивать степень пригодности помещений и оборудования станции к длительному пребыванию людей в космосе (рис. 21). Предполагается, что и время этого полета будут получены данные практически по всем (за исключением нескольких) экспериментам. В конце 28-суточного периода экипаж выполнит консервацию бортовых систем орбитальной станции, перейдет в ОБК и произведет отделение от станции. Затем будет включен маршевый двигатель, и после выполнения маневра торможения ОБК «Аполлон» перейдет на траекторию спуска на Землю. Вскоре после входа в верхние слои атмосферы произойдет разделение двигательного отсека и отсека экипажа, а затем, после прохождения плотных слоев, — приводнение на парашютах в заданном районе Тихого океана (рис. 22).

Второй полет станции «Скайлэб» с экипажем начнется запуском второй ракеты-носителя «Сатурн-IB» с комплекса 39В примерно через 60 дней после возвращения первого экипажа. Как и при первом запуске, будут проведены операции маневрирования на орбите, сближение и стыковка. Аналогичными будут действия экипажа и после перехода в помещение станции, но на этот раз особое внимание будет уделено солнечно-астрономическим наблюдениям и исследованиям природных ресурсов Земли. Второй полет продолжится 56 суток и завершится также приводнением в Тихом океане.

Примерно через 30 дней после возращения на Землю второго экипажа со стартового комплекса 39В будет запущен корабль с третьим экипажем. В третьем полете станции «Скайлэб» с экипажем, который продлится также 56 суток, будет продолжено выполнение программы экспериментов и накопление статистических данных по

Рис. 21. Основные этапы программы исследований на орбитальной станции «Скайлэб» во время полета: I — научные исследования (Солнечная астрономия); II — прикладные исследования (ресурсы Земли, технологические процессы); III — исследования влияния условий длительного полета на здоровье и работоспособность

адаптации и оценке работоспособности космонавтов в условиях орбитального полета. Отсек экипажа с космонавтами и экспериментальными материалами совершит приводнение в акватории Тихого океана.

Благодаря наклонению орбиты 50° полет станции «Скайлэб» будет проходить над значительной частью земной поверхности. Визуальным наблюдениям или изучению с помощью приборов будут доступны 75% поверхности Земли, включая Африку, Китай, Австралию, почти всю Южную Америку, большую часть Северной Америки, а также значительную часть Европы и Азии. Проекции траектории полета станции на земной поверхности, примеры которых показаны на рис. 23 и 24, будут повторяться через каждые пять суток. На каждом обороте станции вокруг Земли она будет пролетать в зоне видимости по крайней мере одной станции слежения. Однако в течение примерно одного часа на каждом витке орбитальная станция будет находиться вне пределов зон радио— или телеметрической связи с Землей. В эти периоды переговорная и измерительная информация будет записываться на магнитные пленки и после входа в зоны радиовидимости средств связи ускоренно передаваться на Землю. Более подробно система связи и сбора данных описана в разд. IV.2.B.

При создании орбитальной станции «Скайлэб» были предусмотрены эффективные средства опасения космонавтов при возникновении аварийных ситуаций во время полета. Необходимость в таких средствах обусловлена требованиями обеспечения длительного пребывания экипажей в космосе. Возможности спасения описываются в следующем разделе.

Рис. 22. Схема расстыковки, снижения, отделения, входа в атмосферу и приводнения ОБК в последний день его полета: 1 — консервация станции для беспилотного режима; 2 — переход в отсек экипажа ОБК; 3 — расстыковка со станцией; 4 — сход с орбиты; 5 — блок станции остается на орбите; 6 — разделение отсека экипажа и двигательного отсека ОБК; 7 — вход в атмосферу отсека экипажа ОБК; 8 -приводнение; 9 — станция работает в беспилотном режим» до прилета следующих экипажей

4. СПАСАТЕЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ

Программой «Скайлэб» предусмотрены возможности спасения космонавтов в определенных аварийных ситуациях.

В каждом из трех пилотируемых полетов доставка космонавтов на станцию и возвращение их на Землю осуществляются с помощью модифицированных ОБК «Аполлон». После стыковки со станцией и приведения ее в рабочее состояние большинство систем ОБК отключается, но он будет продолжать служить средством жизнеобеспечения и возвращения экипажа на Землю. Он будет всегда готов к тому, чтобы в случае возникновения на орбитальной станции серьезной аварии космонавты могли быстро перейти в него. Значительные бортовые ресурсы и средства жизнеобеспечения станции, рассчитанные на длительное пребывание в космосе, обеспечивают возможности спасения космонавтов в случае выхода из строя и невозможности использования для спуска на Землю ОБК «Аполлон», доставившего экипаж на станцию. Такая ситуация возможна либо при непригодности корабля для выполнения операций входа в атмосферу и посадки, либо при невозможности проникнуть в отсек экипажа ОБК. В обоих случаях может быть запущен другой ОБК с двумя космонавтами, имеющий три кресла для членов экипажа станции. Отсек экипажа спасательного ОБК «Аполлон» возвратится на Землю с пятью космонавтами на борту.

Рис. 23. Типичные траектории полета станции «Скайлэб», витки с 57 по 63 (околокруговая орбита с высотой 432 км)

Период времени, в течение которого экипажу станции «Скайлэб» придется ждать спасения, зависит от того, в какой момент выполнения программы полета возникнет аварийная ситуация. Это время ожидания может изменяться от 10 до 48 суток.

Три запуска кораблей «Аполлон» с экипажами орбитальной станции осуществляются с интервалами около 90 суток. Второй и третий ОБК, которые в нормальных условиях должны стартовать соответственно после первого и второго запусков, могут использоваться и для спасательной операции. После запуска третьего ОБК «Аполлон» четвертый, «запасной», корабль будет находиться в постоянной готовности к проведению спасательной операции.

Если необходимость в спасении возникнет в первый же день после перехода экипажа в помещения станции, то, как показывает имеющийся опыт, для подготовки ракеты-носителя спасательного ОБК к запуску потребуется 48 суток. В это время входят 22 дня на восстановление после предыдущего запуска оборудования стартовой площадки В комплекса 39. В течение этого периода в отсеке экипажа ОБК «Аполлон» будет установлено оборудование, необходимое для размещения спасаемого экипажа орбитальной станции (на это потребуется 8 ч).

Чем в более поздний период выполнения программы полета возникнет аварийная ситуация, тем быстрее может быть подготовлен запуск спасательного корабля. К концу первого пилотируемого полета станции это время сокращается до 28 суток, а в конце третьего полета — до 10 суток.

Для переоборудования ОБК под спасательный корабль необходимо снять контейнеры-хранилища и установить на их месте два дополнительных кресла для космонавтов, доведя общее число мест до пяти (рис. 25). Перед аварийным покиданием станции члены экипажа надевают скафандры, переходят в причальную конструкцию, герметически изолируют ее от смежных помещений станции, после чего стравливают давление, затем устанавливают специальное пружинное устройство для отделения неисправного ОБК от осевого стыковочного узла причальной конструкции. Относительная скорость которую ему сообщают пружины при отделении, должна быть достаточной, чтобы освободить путь для причаливания спасательного корабля. Однако можно обойтись и без этого. Спасательный ОБК может осуществить стыковку к радиальному (боковому) стыковочному узлу причальной конструкции. В таком положении ОБК может находиться хотя и ограниченное время, но достаточное для завершения спасательной операции.

Рис. 24. Типичные траектории полета станции «Скайлэб», витки с 64 по 70 (околокруговая орбита с высотой 432 км)

Рис. 25. Отсек экипажа основного блока корабля «Аполлон», приспособленный для аварийной эвакуации космонавтов со станции «Скайлэб»: 1 — три основных кресла для космонавтов; 2 — контейнер для доставки на Землю результатов научных исследований: 3 — два дополнительных кресла для космонавтов; 4 — днище; 5 — упор для ног

Разработка способов спасения для всех возможных аварийных ситуаций имела бы смысл только при обеспечении высокой оперативности спасательных служб, невозможной при использовании в качестве транспортного аппарата корабля «Аполлон», подготовка запуска которого требует значительного времени. Более быстрое реагирование на опасные отклонения в программе полета сможет обеспечить космическая транспортная система нового поколения — воздушно-космический аппарат многоразового использования «Спейс Шатл», разрабатываемый в настоящее время. Все же предусматриваемые в программе «Скайлэб» методы спасения экипажа будут рассчитаны на наиболее вероятные аварийные ситуации и обеспечат достаточно большую гибкость и безопасность пилотируемых космических полетов.

5. ДЕЙСТВИЯ ЭКИПАЖА

Типичный суточный период пребывания члена экипажа на орбитальной станции «Скайлэб» включает в себя 8 ч экспериментальных исследований. Еще 8 ч отводится на принятие пищи, личную гигиену, обслуживание систем, планирование экспериментов и необязательные занятия (проведение досуга). Остальные 8 ч космонавты должны спать (рис. 26 и 27). Как правило, все три космонавта будут спать одновременно, при этом все системы будут функционировать в автоматическом режиме. Время приема пищи и отдыха будет распределяться таким образом, чтобы один из космонавтов постоянно находился за пультом управления комплектом ATM для наблюдения за Солнцем. На рис. 28 приведено распределение времени первого 28-суточного полета орбитальной станции с экипажем.

Некоторые эксперименты будут проводиться непрерывно; другие — периодами: ежедневно, в течение нескольких дней или в течение всего времени полета.

После сближения и стыковки со станцией экипажу надлежит выполнить следующий объем работы:

расконсервировать, привести в готовность к работе и проверить системы станции «Скайлэб»;

провести намеченные эксперименты: медицинские, научные, технические, технологические и по исследованию природных ресурсов Земли;

осуществить операции, связанные с выходом в открытый космос;

выполнить операции индивидуального назначения.

Все эти действия экипажа подробно описаны ниже.

Расконсервация, приведение в готовность и проверка систем орбитальной станции

Основные операции, выполняемые космонавтами при расконсервации причальной конструкции, шлюзовой камеры и орбитального блока станции «Скайлэб» после пристыковки к осевому стыковочному узлу ОБК «Аполлон», перечислены в табл. 1. Те же операции выполняются и при консервации станции непосредственно перед завершением 28-суточного первого полета. Действия второго и третьего экипажей при расконсервации и консервации орбитальной станции аналогичны.

Важной функцией экипажа является проверка состояния и работоспособности таких систем станции, как система ориентации и стабилизации, система электропитания, система регулирования параметров искусственной атмосферы и терморегулирования, системы связи и приборного оборудования. Эти системы подробно описаны в гл. 4, разд. 2.

	Рис. 26. Примерный распорядок дня космонавта: 1 — личная гигиена; 2 — завтрак, 3 — эксперимент М071; 4 — бытовые обязанности; 5 — эксперименты и операции по эксплуатации станции; 6 — второй завтрак; 7 — обед; 8 — планирование операций: 9 — свободное время; 10 — сон
Рис. 27. Типичный распорядок дня для членов экипажа: ЛГ — личная гигиена; ПП — прием пищи; ПЭ — проведение экспериментов; ОЭ — операции по эксплуатации станции; СВ — свободное время; ПО — планирование операций

Таблица 1
Последовательность расконсервации станции «Скайлэб» (первый полет с экипажем)

Время			Действия экипажа
день	час	минута
01	07	29	Произвести пристыковку ОБК «Аполлон» к осевому стыковочному узлу причальной конструкции (начало отсчета времени расконсервации) Расконсервировать туннель для перехода из отсека экипажа ОБК в причальную конструкцию (30 мин): включить осветительные лампы отсека экипажа ОБК для освещения переходного туннеля проверить герметичность стыковочного соединения ОБК и причальной конструкции открыть клапан выравнивания давлений на переднем переходном люке отсека экипажа ОБК проверить давление в переходном туннеле открыть и закрепить передний переходный люк ОБК проверить надежность замков стыковочного соединения установить коэффициенты усиления системы ориентации и стабилизации в соответствии с изменением ее конфигурации после пристыковки ОБК
01	07	59	Личное время экипажа (принятие пищи, сон, личная гигиена — всего 11 ч 30 м)
01	19	29	Расконсервировать причальную конструкцию и шлюзовую камеру (2 ч): проверить давление и температуру в причальной конструкции и шлюзовой камере открыть и закрепить люк причальной конструкции закрыть клапан выравнивания давлений на люке причальной конструкции включить осветительные лампы в помещении причальной конструкции закрыть трубопровод вентиляции причальной конструкции; включить вентилятры молекулярных сит (основного — A и резервного — В). произвести первоначальный осмотр причальной конструкции расконсервировать обогреватель и систему терморегулирования окна причальной конструкции. Включить передний и задний прожекторы в переходнике (между причальной конструкцией и шлюзовой камерой) произвести первоначальный осмотр шлюзовой камеры с помощью переднего прожектора включить вентиляторы причальной конструкции и туннеля между причальной конструкцией и шлюзовой камерой расконсервировать пульт управления в переходнике включить вентилятор туннеля шлюзовой камеры соединить разъем сигнальной и электроэнергетической систем между ОБК и причальной конструкцией подсоединить ОБК к общему «заземлению» станции расконсервировать и проверить систему предупредительной и аварийной сигнализации закончить соединение сигнальных цепей ОБК и остальной части орбитальной станции расконсервировать и проверить систему внутренней переговорной связи причальной конструкции и шлюзовой камеры переключить систему охлаждения шлюзовой камеры с режима управления с Земли на режим ручного управления установить в отсеке экипажа ОБК трубопровод циркуляции воздуха системы регулирования параметров искусственной атмосферы включить вентиляторы в отсеке экипажа ОБК переключить систему обогрева шлюзовой камеры и причальной конструкции с режима управления с Земли на режим ручного управления выключить радиационные нагреватели орбитального блока расконсервировать систему регулирования параметров искусственной атмосферы причальной конструкции и шлюзовой камеры расконсервировать систему охлаждения оборудования пульта управления комплекта ATM и приборов комплекта EREP приступить к первоначальной расконсервации пульта управления комплекта ATM. Проверить согласованность систем электропитания ОБК и остальной части станции приступить к полной расконсервации пульта управления комплекта ATM проверить равенство давлений по обе стороны переднего люка шлюзовой камеры открыть передний люк шлюзовой камеры включить освещение в туннеле шлюзовой камеры вставить чеку стопора люка для выхода в открытый космос проверить равенство давлений по обе стороны заднего люка шлюзовой камеры открыть задний люк шлюзовой камеры включить освещение в начале туннеля для перехода из шлюзовой камеры в орбитальный блок установить переключатели вентилятора теплообменника орбитального блока в соответствующее положение
01	21	29	Расконсервировать орбитальный блок станции (1 ч 30 мин): проверить давление в орбитальном блоке открыть клапан выравнивания давлений на люке для перехода в орбитальный блок открыть быстрооткрываемый люк орбитального блока и зафиксировать его перекрыть трубопроводы клапана вентиляции орбитального блока произвести первоначальный осмотр орбитального блока расконсервировать и проверить систему внутренней переговорной связи орбитального блока соединить гибкий трубопровод, связывающий шлюзо­вую камеру с орбитальным блоком установить в орбитальном блоке оборудование проти­вопожарного поста направить воздушный поток из причальной конструк­ции в орбитальный блок расконсервировать вентиляторы орбитального блока расконсервировать пульт управления орбитального блока проверить систему предупредительной и аварийной сигнализации орбитального блока расконсервировать систему терморегулирования орби­тального блока освободить огнетушители от фиксаторов, установлен­ных на время выведения на орбиту выключить систему регулирования влажности в кон­тейнере для хранения фотопленки выключить освещение у входа в орбитальный блок перенести оборудование из ОБК в орбитальный блок
01	22	59	Начать расконсервацию системы жизнеобеспечения станции (30 мин): осмотреть помещение «кают-компании» и помещения для сна и удаления отходов расконсервировать обогреватель окна в кают-компании расконсервировать систему хранения пищевых продук­тов
01	23	29	Личное время экипажа (завтрак, личная гигиена — 1 ч 30 мин)
02	00	59	Закончить расконсервацию системы жизнеобеспечения (1 ч 5 мин): расконсервировать систему водоснабжения проверить люк контейнера для сбора отходов проверить содержимое бортовых хранилищ расконсервировать и проверить пылесос
02	02	04	Начать первоначальную наладку и проверку экспери­ментального оборудования (2 ч 25 мин)
02	02	29	Личное время экипажа (прием пищи, личная гигиена — 1 ч)
02	03	29	Закончить наладку экспериментального оборудования (3 ч)
02	08	29	Личное время экипажа (личная гигиена и 8-часовой сон — 9 ч)
02	17	29	Расконсервация закончена (начало первого нормально­го рабочего дня на орбите)

Рис. 28. Распределение времени на экспериментальные исследования в период полета первого экипажа: PC — расконсервация станции; СВ — свободное время; ВК — выход в космос (EVA); ATM — наблюдения с помощью комплекта ATM; ОО — отработка операций по возвращении; КС — консервация станции, — в хооде эсперимента участие космонавтов не требуется

Рис. 29. Рабочий отсек для проведения медицинских экспериментов, расположенный в орбитальном блоке станции (ОБС): 1 — установка для создания отрицательного давления на нижнюю часть тела (эксперимент М092); 2 — система обеспечения экспериментов М092, М093, М131, М171; 3 — метаболический анализатор (эксперимент М171); 4 — подогреватель; 5 — велоэргометр (эксперимент М171)

Проведение экспериментов

Часть основного отсека орбитального блока станции, предназначенная для проведения экспериментов, примыкает к помещению для приготовления и приема пищи и отдыха (кают-компании) (рис. 29). Здесь будут проводиться основные медицинские эксперименты по оценке адаптации космонавтов к условиям космического полета. В этих экспериментах будет использоваться следующее оборудование: установка LBNPD для исследования влияния отрицательного давления на нижнюю часть тела; эргометр и электрокардиограф для получения векторных кардиограмм при исследовании сердечнососудистой системы; метаболический анализатор для исследования дыхательной системы; вращающееся кресло для нейрофизиологических исследований функций вестибулярного аппарата; система обеспечения некоторых экспериментов, включающая устройства индикации (дисплеи), обработки данных, управления и электропитания. Эти эксперименты описаны в разд. 3, гл. 5.

В число научных экспериментов входят наблюдения Солнца с использованием комплекта астрономических приборов ATM. Эта солнечная обсерватория включает в себя несколько телескопов для изучения Солнца в широком спектре частот излучений. С помощью бортовых дисплеев космонавты смогут изучать любые участки солнечного диска, выбирая наиболее интересные для детального исследования (рис. 30). Они будут также участвовать в регулировке и тарировке приборов, наводить их на объекты наблюдения, выбирать

Рис. 30. Пульт управления приборами комплекта ATM

режимы работы и вообще проводить обширную программу исследования Солнца. Экипаж должен использовать все свои возможности для компенсации потерь, вносимых возможными отказами оборудования, обеспечивая получение максимума научной информации с помощью вынесенных в космос астрономических приборов. Пленку, отснятую при исследовании Солнца, космонавты будут переносить во внутренние помещения станции во время выходов в открытый космос.

При изучении с орбитальных высот природных ресурсов Земли будут одновременно регистрироваться излучения в видимой, инфракрасной и микроволновой частях спектра. Полученные при этом данные будут в дальнейшем сопоставляться и увязываться с информацией, которая одновременно в тех же районах будет регистрироваться самолетными и наземными средствами. В задачу космонавтов входит обнаружение намеченных главных или запасных объектов, управление оборудованием, входящим в комплект EREP (датчиками и съемочными камерами), замена кассет с отснятой пленкой в камере для съемки земной поверхности. Важной функцией экипажа является также координация действий с наземными службами и Центром управления полетом для корректировки программы экспериментов с комплектом EREP.

В помещении причальной конструкции будут проводиться технические эксперименты. В большинстве случаев участие космонавтов является наиболее важным элементом этих экспериментов, определяющим успешность их проведения. Получаемые при этом данные будут иметь принципиальное значение в разработке будущих космических проектов.

Действия в открытом космосе

Действия космонавтов в открытом космосе (вне орбитальной станции) заключаются, в основном, в замене съемочных камер и кассет с пленкой на телескопах для наблюдения Солнца, но кроме

Рис. 31. Перезарядка космонавтом пленки во время выхода в открытый космос (рисунок)

того космонавты должны будут снимать образцы, используемые в эксперименте D024 (исследование влияния условий космического полета на теплозащитные покрытия, см. разд. 4.Г. гл. 5 и гл. 8). Продолжительность каждого выхода в открытый космос — до трех часов (с момента покидания станции до момента возвращения). На 26-й день первого полета планируется один выход в космос продолжительностью 3 ч для снятия образцов теплозащитных покрытий и замены кассет с пленкой в приборах комплекта ATM. Предусмотрены также три выхода в открытый космос во время второго полета для замены кассет с пленкой и два выхода во время третьего полета для извлечения кассет с пленкой (рис. 31).

При каждом выходе в открытый космос скафандры надевают два члена экипажа. В то время как один из них будет выполнять необходимые работы, другой останется у люка, готовый к оказанию помощи, если таковая потребуется. В это время третий космонавт, находясь в шлюзовой камере, будет контролировать работу бортовых систем станции.

Индивидуальные действия космонавтов

Для проведения досуга на орбитальной станции имеются звуковоспроизводящая радиоаппаратура, игральные карты, библиотека, игра «метание стрел», принадлежности для физических упражнений, бинокли, мячи.

Звуковоспроизводящая аппаратура. Встроенный магнитофон позволяет прослушивать монофонические или стереофонические музыкальные записи через громкоговорители или головные телефоны. У каждого космонавта имеется головной телефон со штеккерным разъемом для подсоединения к магнитофону. Всего на борту имеется 48 кассет монофонических и стереофонических магнитофонных записей, отобранных по желанию космонавтов.

Принадлежности для карточных игр. На станции имеется 4 колоды стандартных игральных карт с пятью держателями колод и пятью держателями карт, позволяющими играть в условиях невесомости. Держатели фиксируют во время игры либо общую колоду, либо карты игроков. Для карточной игры может использоваться обеденный стол с замененной столешницей. Держатели карт крепятся к столешнице с помощью магнитов.

Библиотека. Библиотека составлена из 26 книг, отобранных космонавтами трех экипажей.

Принадлежности для игры «Метание стрел». Для этой игры космонавты будут располагать двенадцатью стрелами и одной доской-мишенью. На тыльной стороне доски имеются крючки для подвески ее в любом удобном месте в орбитальном блоке станции.

Принадлежности для физических упражнений. На борту станции установлено устройство с велосипедным приводом (велоэргометр, рис. 32). Кроме этого, каждый член экипажа будет иметь изометрическое устройство для выполнения постоянных упражнений во время полета. Для поддержания тонуса хватательных мышц кистей используются 6 приспособлений, выполненных по форме ладоней.

Бинокли. На борту станции имеются два бинокля.

Игровые мячи. Для активного отрыха космонавтов предусмотрены три мяча из пеноматериала, покрытого пластиком.

Восстановлению сил космонавтов способствуют сон, регулярное питание, соблюдение личной гигиены. Эти темы детально рассмотрены в разд. 2. Г. гл. 4, посвященном средствам обеспечения жизнедеятельности экипажа.

Рис. 32. Космонавт проводит эксперимент на велоэргометре, установленном в орбитальном блоке станции: 1 — система обеспечения экспериментов; 2 — система измерения метаболизма (эксперимент М171)

6. ПРОГРАММА ТРЕНИРОВОК ЭКИПАЖА

Успешное достижение целей полета орбитальной станции с экипажем во многом определяется способностью космонавтов правильно и эффективно выполнять возложенные на них функции. В таком сложном полете, как орбитальный полет на станции «Скайлэб», всесторонняя подготовленность космонавтов особенно важна, так как она позволит за ограниченное время полета выполнить множество экспериментов и бытовых обязанностей, а также принять необходимые меры при возникновения аварийных ситуаций.

Основные и дублирующие экипажи для всех трех полетов на орбитальной станции «Скайлэб» проходят одинаковую подготовку. В случае необходимости может быть произведена замена отдельных членов экипажа или всего экипажа при минимальной задержке старта. Ясно, что подготовка — один из решающих факторов обеспечения успешного космического полета.

Для функциональной и научной подготовки космонавтов предусмотрена 2000-часовая программа тренировок, по содержанию эквивалентная программе классных занятий в четырехгодичном университетском колледже. В эти часы не входят занятия, которые трудно регламентировать расписанием, такие, как научные исследования, физические тренировки, инструктаж, специальная летная подготовка.

Подготовка космонавтов охватывает многие области: эксплуатация станции, включая работу в ее орбитальном блоке и проведение всех экспериментов; медицинская подготовка по диагностике и лечению возможных заболеваний в полете; фотографирование, киносъемка за пределами орбитальной станции (при выходе в открытый космос) и внутри станции в условиях невесомости; противопожарная подготовка; техническое обслуживание систем станции в орбитальном полете; астрономическая подготовка, изучение звездного поля, созвездий и специальных небесных объектов для навигации и выполнения некоторых экспериментов; спасательные операции на станции; способы покидания летательного аппарата в нормальных условиях, а также при возникновении аварийных ситуаций, до старта, во время полета и после его завершения (на стартовой позиции, в воздухе, на воде).

Рис. 33. Предполетные занятия космонавтов в натурном макете орбитальной станции «Скайлэб»

Подготовка космонавтов осуществлялась по четырем направлениям. Во-первых, они принимали участие в многочисленных работах на космическом корабле и в экспериментах, проводимых для обеспечения безотказности всех систем. Это позволило экипажам приобрести большой практический опыт. Во-вторых, по всем системам станции «Скайлэб» с космонавтами проводился инструктаж в форме лекций и демонстрационных занятий. В-третьих, члены экипажей участвовали во многих обсуждениях состояния работ, проводившихся в процессе разработки, изготовления и испытаний компонентов орбитальной станции. При этом космонавты неоднократно вносили свои предложения по изменению оборудования и приборов, которые учитывались конструкторами. Активное участие космонавты принимали и в составлении процедур проведения экспериментов и контроля систем. В-четвертых, космонавты проходили систематическую функциональную подготовку на моделирующих установках и тренажерах с целью отработки практических приемов выполнения всех операций, предусмотренных программой полета, и действий в аварийной обстановке (рис. 33).

Во многих случаях для этого использовались специально спроектированные имитаторы и тренажеры, в которых моделировалась работа основных систем или элементов орбитальной станции. Эти установки позволяли космонавтам практиковаться в выполнении всех операций в наземных условиях (рис. 34). Значительная часть занятий по подготовке экипажей проводилась на этих тренажерах.

Были построены следующие тренажеры:

имитатор отсека экипажа корабля «Аполлон» для моделирования процессов маневрирования в реальном полете;

имитатор орбитальной станции «Скайлэб» для моделирования действий экипажа в ее орбитальном блоке;

имитатор ОБК «Аполлон» для развития навыков выполнения сближения в космосе и управления при входе в атмосферу;

динамический стенд для моделирования действий экипажа во время старта и его аварийного прекращения.

Для воспроизведения истинных размеров элементов станции и выяснения потребностей в объемах внутренних помещений были: созданы макеты, представляющие собой натурные модели элементов орбитальной станции. Эти макеты или тренажеры изготавливались из недорогих материалов. Обычно в них не монтировались действующие образцы элементов систем. Одной из целей создания таких макетов было ознакомление космонавтов с конструкцией и размещением систем перед началом тренировок на моделирующих установках. Были построены макеты отсека экипажа ОБК «Аполлон», причальной конструкции, шлюзовой камеры, орбитального блока станции (рис. 35, 36, 37).

Рис. 34. Макет бытового отсека орбитального блока станции в натуральную величину для предполетных занятий: 1 — вращающееся кресло для изучения реакций вестибулярного аппарата; 2 — установка для создания отрицательного давления на нижнюю часть тела; 3 — система обеспечения экспериментов; 4 — помещение для проведения досуга, приготовления и приема пищи; 5 — шкаф; 6 — велоэргометр; 7 — коллектор для сбора отходов; 8 — помещение для сна; 9 — помещение для личной гигиены

Специальные тренировки проводились для отработки действий экипажа при выходах в открытый космос с целью замены кассет с отснятой пленкой из комплекта астрономических приборов ATM. Часть этих тренировок проводилась на самолете КС-135, позволяющем создавать условия невесомости длительностью до 30 с во время полета по параболической траектории. Во время таких полетов космонавты получали возможность практиковаться в способах принятия пищи, питья, передвижения и управления свободным вращением тела в условиях невесомости.

Рис. 35. Космонавты питаются за столом в макете помещения для досуга, приготовления для приема пищи Рис. 36. Тренажер основного блока станции с медикобиологическим оборудованием

Рис. 37. Предполетные занятия космонавта в макете орбитального блока станции на установке для измерения массы тела Рис. 38. Общий вид бассейна для создания искусственной невесомости в Центре космических полетов имени Маршалла с погруженным макетом станции «Скаилэб»: 1 — центр контроля; 2 — поверхностная контрольная консоль; 3 — главная контрольная консоль (повернута на 90°)

В бассейне Центра космических полетов им. Маршалла проводились тренировки в условиях, моделирующих невесомость путем создания нейтральной плавучести (рис. 38). Установка представляет собой заполненный водой бак диаметром 22,5 м и высотой 12 м с изготовленным из проволочной сетки макетом станции «Скайлэб», состоящим из четырех ее основных элементов (рис. 39): орбиталь ного блока, комплекта ATM, причальной конструкции и шлюзовой камеры. Внутри бака космонавты, экипированные в герметические космические скафандры, имеют такой вес, что могут оставаться неподвижными, не поднимаясь вверх и не опускаясь на дно (рис. 40, 41, 42). Находясь в состоянии нейтральной плавучести, космонавты испытывают некоторые ощущения, характерные для состояния истинной невесомости, хотя нейтральная плавучесть является лишь ее условной моделью. Находясь в водной среде, космонавты проводили отработку приемов выполнения операций, предусмотренных программой полета, в частности, операций, связанных с выходом в открытый космос.

Рис. 39. Проволочный макет причальной конструкции в натуральную величину для предполетных тренировок в условиях искусственной невесомости

Рис. 40. Два космонавта в космических костюмах и помощник во время тренировки в условиях искусственной невесомости в бассейне

Осуществление программы подготовки космонавтов было начато в ноябре 1970 г. Вначале космонавты получили основные сведения о системах орбитальной станции и запланированных экспериментах, принимали участие в проведении испытаний, обсуждали планы полетов и действия экипажа, прошли курс теоретической подготовки по физике Солнца. В январе 1972 г. начались специальные тренировочные занятия индивидуального характера, такие как подготовка по проведению экспериментов, моделирование специфических элементов космического полета, тренировка в действиях внутри орбитальной станции и при выходе в открытый космос. С февраля 1972 г. начались групповые занятия экипажей на моделирующих установках и тренажерах, в ходе которых космонавты и персонал Центра управления полетом приобретали опыт выполнения действий во время полета в атмосфере и на орбите. Наконец, в ноябре 1972 г. были начаты комплексные тренировки по полной программе полета с участием экипажей и персонала Центра управления полетом с целью достижения согласованности их действий. На этой стадии подготовки моделирующие установки и Центр управления были соединены линиями связи для имитации взаимодействия в условиях реального полета.

Рис. 41. Космонавт в макете причальной конструкции во время тренировки в условиях искусственной невесомости

Рис. 42. Космонавт перезаряжает фотоаппарат во время тренировки "выхода в космос" в условиях искусственной невесомости в бассейне

7. ЧЛЕНЫ ЭКИПАЖЕЙ

Экипажи для полетов на орбитальной станции «Скайлэб» были отобраны из отряда космонавтов — группы людей, хорошо подготовленных во многих областях, имеющих отношение к космическим полетам (рис. 43). Кроме этого, члены экипажей получили специальную подготовку для работы на орбитальной станции.

Рис. 43. Космонавты трех основных экипажей орбитальной станции «Скайлэб». Слева направо вверху: Ч. Конрад, Д. Кервин, П. Вейц. Справа налево внизу: Д. Карр, Э. Гибсон, У. Поуг, Д, Лусма, О. Гэрриот, А. Бин

Программой «Скайлэб» предусмотрено три полета орбитальной станции с экипажем. Первый полет, начинающийся в мае 1973 г. продлится 28 суток. Членами первого основного экипажа являются:

Чарльз Конрад, командир; Джозеф. П. Кервин, доктор наук*, научный работник-космонавт; Поль Вейц, летчик-космонавт.

Второй полет станции с экипажем начнется в августе 1973 г. и продлится 56 дней. Члены второго основного экипажа:

Алан Бин, командир; Оуэн Гэрриот, доктор наук, научный работник-космонавт; Джек Лусма, летчик-космонавт.

Членами экипажа в третьем полете длительностью также 56 суток являются:

Джеральд Карр, командир; Эдвард Гибсон, доктор наук, научный работник-космонавт; Уильям Поуг, летчик-космонавт.

* Ученой степени доктора наук в США соответствует в СССР ученая степень кандидата наук (прим. ред.).

8. ПРИГОТОВЛЕНИЯ К ЗАПУСКУ

Рис. 44. Транспортный самолет «Супер Гаппи» для перевозки больших частей орбитальной станции «Скайлэб» из мест их производства и испытания в космический центр им. Кеннеди, штат Флорида Рис. 45. Корабль перевозит большие части станции «Скайлэб» из мест их производства и испытания к месту старта на мысе Кеннеди, штат Флорида

Окончательная сборка орбитальной станции «Скайлэб» происходила в Космическом центре им. Кеннеди в начале 1973 г. Стыковка шлюзовой камеры и причальной конструкции была произведена на заводе фирмы Макдоннелл-Дуглас в г. Сент-Луис, после чего они были доставлены в Центр им. Кеннеди на самолете «Коммершел Гаппи», созданном для перевозки крупногабаритных грузов. Этот самолет был спроектирован по контракту с НАСА. 18 июля 1972 г. самолет «Супер Гаппи» (рис. 44), несколько меньший по размерам, чем указанный выше его новый вариант, доставил из г. Доуни, шт. Калифорния, в Центр им. Кеннеди ОБК «Аполлон». Комплект астрономических приборов ATM был доставлен туда же 22 сентября 1972 г. из Космического центра им. Джонсона после проведения испытаний в термовакуумной камере. 26 октября 1972 г. из Центра космических полетов им. Маршалла в Центр им. Кеннеди самолетом «Супер Гаппи» был доставлен отсек оборудования ракеты-носителя, а в середине декабря — четыре панели солнечных батарей для комплекта ATM.

Орбитальный блок станции «Скайлэб» с панелями солнечных батарей слишком велик для воздушной транспортировки, поэтому для его перевозки использовалось специально оснащенное морское судно «Пойнт Барроу» (рис. 45). Перевозка осуществлялась из пункта Сил-Бич, шт. Калифорния, в порт Канаверал, шт. Флорида, через Панамский канал. Вместе с орбитальным блоком был перевезен головной обтекатель ракеты-носителя. Перевозка заняла около 14 дней.

Сборка и процедура испытаний станции «Скайлэб» подробно описаны в разд. 1, гл. 4. Стыковка станции «Скайлэб» с ракетой-носителем «Сатурн-V» была проведена в Башне вертикальной сборки Космического центра им. Кеннеди (рис. 46) в конце января. В это время модифицированный ОБК «Аполлон» был установлен на ракету-носитель «Сатурн-IB». Компоненты ракет-носителей «Сатурн-V» и «Сатурн-IB» были доставлены на палубе баржи с завода в Новом Орлеане 26 июля и 22 августа 1972 г. В течение февраля 1973 г. были проведены монтаж и комплексные испытания всех систем (рис. 47). В начале апреля гигантское сооружение, какое представляет собой вся ракета-носитель «Сатурн-V» вместе с полезной нагрузкой, на гусеничном транспортере было перевезено из Башни

Рис. 46. Башня вертикальной сборки в космическом центре им. Кеннеди, штат Флорида

вертикальной сборки на стартовый комплекс (рис. 48). Ракета-носитель «Сатурн-IB» была доставлена к своей стартовой площадке в марте. Гусеничный транспортер представляет собой внушительное транспортное средство (рис. 49). Его плоская грузовая платформа длиной 40 м и шириной 34,8 м позволяет разместить ракету-носитель для перевозки к стартовой площадке. Окончательные испытания всех элементов и систем в целом проводились в Башне вертикальной сборки в течение двух с половиной месяцев. В последний предстартовый период на пусковой площадке особое внимание было уделено тому, чтобы приборы, в частности, телескопы комплекта ATM, не пострадали под воздействием окружающей среды.

Предстартовый отсчет начнется примерно за неделю до пуска. Основные предстартовые операции, включая заправку топливом, зарядку батарей, наддув орбитального блока станции и предстартовую проверку, приведены в табл. 2. Полный перечень операции предстартового цикла, состоящий из 1500 пунктов, составляет книгу объемом 200 страниц.

Таблица 2
Основные операции подготовки к запуску орбитальной станции «Скайлэб»
(указано время готовности к пуску)

Операция	Время
	дни	часы	минуты	секунды
Доставка к месту пуска: ракеты-носителя «Сатурн-IB» — на стартовый комплекс 39В ракеты-носителя «Сатурн-V» — на стартовый комплекс 39А Заправка баллонов высокого давления кислородом и азотом Завершение проверочно-пусковых комплексных испытаний Перемещение подвижных башен обслуживания из комплекса 39А в комплекс 39В для подготовки запуска корабля «Аполлон» с первым экипажем Завершение установки пиропатронов Установка и расконсервация аккумуляторных батарей Подсоединение к ракете-носителю коммуникаций пусковых систем Очистка стартовой площадки Начало заправки ракеты-носителя топливом Проверка обеспечения безопасности в зоне пусковой площадки Оброс защитной оболочки с микродвигателей реактивной системы ориентации орбитальной станции Испытание энергетических систем ракеты-носителя Переключение станции «Скайлэб» на автономное питание Окончательная проверка систем орбитальной станции Включение автоматической схемы пуска (команда «Пуск») Переключение ракеты-носителя на автономное питание Проверка правильности работы автоматической схемы пуска Отвод поворотной мачты коммуникаций верхней части первой ступени Последняя проверка систем (контроль силы тяги пер­вой ступени) Старт Отрыв от пусковой системы (начало движения)	71 30 18 12 6 3 2	0 0 0 0 0 2 10 20 6 5 4 2	0 0 0 0 0 30 0 0 30 30 0 30 39 8 3 3	0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7 7 50 30 16,2 1,9 T-0 T+0,3

Рис. 47. Установка орбитального блока станции на ракету-носитель "Сатурн-V"

Рис. 48. Стартовый комплекс 39А, используемый для пуска ракеты-носителя "Сатурн-V"

Рис. 49. Гусеничный транспортер для перевозки ракет-носителей типа «Сатурн-IB» и «Сатурн-V» из Башни вертикальной сборки к месту старта