Желательно смотреть с разрешением 1024 Х 768
НОВОСТИ | Том 8 №8 (175) 21 марта — 3 апреля 1998 | В НОМЕРЕ |
На обложке использован рисунок NASA |
ПИЛОТИРУЕМЫЕ ПОЛЕТЫ
М.Побединская. НК
21 марта, суббота. Утром, после обычных ежедневных докладов о самочувствии и о состоянии систем станции, Талгат Мусабаев и Николай Бударин провели «контроль наличия влаги» внутри станции и особенно в модуле «Квант». Иными словами, они убирали лишнюю воду, которая в условиях невесомости, по рассказам космонавтов, присутствует на станции «Мир» в виде довольно больших пузырей и поэтому хорошо заметна. Обычно эта процедура периодически выполняется либо по запросу «земли», либо по инициативе самого экипажа в тех случаях, когда космонавты замечают наличие свободной воды внутри станции и имеют время и силы, чтобы ее убрать. Особенно тщательный контроль проводится в модуле «Квант» и переходной камере (ПрК) Базового блока, так как там находится электронное оборудование, обеспечивающее связь «Мира» с ЦУПом через спутник-ретранслятор (СР).
Специалисты ЦУПа отмечают, что после того как в Базовом блоке во время полета предыдущей экспедиции была установлена дополнительная система «Воздух», эффективность осушки увеличилась и влаги в комплексе стало меньше, но тем не менее все равно периодически приходится проводить рутинную процедуру уборки ненужной воды.
После завершения еженедельной гигиенической влажной уборки командир экипажа и бортинженер общались с семьями в ходе телевизионного сеанса связи «борт-ЦУП».
Эндрю Томас с утра занимался научным экспериментом BTS в рамках программы NАSА и выполнял физические упражнения «по циклу двух дней».
После обеда у обитателей станции «Мир» был заслуженный субботний отдых.
22 марта, воскресенье. День отдыха экипажа. Сегодня со своей семьей общался американский астронавт Эндрю Томас. Хотелось бы отметить, что если большинство из нас, живущих и работающих на Земле, считают выходные дни самыми приятными днями недели, то многие «космические труженики» признавались , что выходные дни являются для них на орбите самыми трудными. В будни, до отказа загруженные работой, космонавты меньше ощущают оторванность от друзей, близких, да и от всей привычной земной жизни; в выходные же, когда в ЦУПе находится меньше специалистов, а космонавтам положено отдыхать, оторванность от Земли ощущается острее. Ведь возможные развлечения в космосе совсем немногочисленны, а долгожданные сеансы связи с семьями недолги: телевизионный сеанс связи длится обычно не более часа, а телефонные переговоры пятнадцать-двадцать минут.
23 марта начата подготовка скафандров к выходу в открытый космос, который должен состояться 1 апреля. После завтрака Талгат Мусабаев и Николай Бударин провели инвентаризацию сменных элементов скафандров — поглотительных патронов, кислородных баллонов, влагопоглотителей и некоторых специальных фильтров, заменяемых перед каждым выходом. Такая процедура занимает, как правило, не менее полутора часов. Затем космонавты расконсервировали и осмотрели скафандры.
Эндрю Томас сразу после пробуждения работал над экспериментом «Иммунитет», поэтому завтракал он сегодня не в компании со своими коллегами, а на час позже.
После осмотра скафандров командир и бортинженер прошли медицинский контроль, чтобы получить «добро» на предстоящий выход.
Перед обедом все три «небожителя» усердно занимались физическими упражнениями, а по окончании Талгат и Николай проводили «совместную очистку скафандров и БСС ПНО». Столь витиеватая формулировка предусматривает очищение по специальной методике воды, находящейся в системе водяного охлаждения скафандра, от пузырей и макропримесей.
Космонавты также после установки сменных элементов проверили, насколько хорошо скафандры подогнаны по росту.
24 марта космонавты заканчивали подготовку скафандров к предстоящему выходу. Они проверяли их герметичность, правильность работы клапанов. Много времени было также уделено физическим упражнениям.
25 марта. С утра Мусабаев и Бударин работали с бортдокументацией по выходу, после чего командир и бортинженер проводили ставшими такими привычными в последнее время на станции ремонтно-восстановительные работы. Талгат был занят ремонтом блока очистки атмосферы от микропримесей и заменил один из блоков фильтра вредных примесей, а Николай ремонтировал аппаратуру «Мария», предназначенную для исследований в области астрофизики. И только американский астронавт ничего не ремонтировал, а занимался научными исследованиями по программе NАSА. Во второй половине у Эндрю состоялись частные переговоры с Землей по медицинским вопросам.
Командир и бортинженер с 21:00 до 21:40 ДМВ приняли участие в телемосте с Хьюстоном.
26 марта Мусабаев и Бударин посвятили весь день изучению материалов и подготовке оборудования к предстоящему выходу. Эндрю Томас работал над экспериментами «Иммунитет» и QUTLD.
27 марта. Перед завтраком весь экипаж прошел медицинский контроль.
В преддверии предстоящего выхода в открытый космос командир экипажа и бортинженер проводили работы в шлюзовом стыковочном отсеке (ШСО). После выравнивания давления между приборно-научным и шлюзовым отсеками (ПНО и ШСО), космонавты открыли люк ПНО-ШСО. Затем они установили запасной замок люка ШСО вместо вышедшего из строя. На эту операцию потребовалось более часа времени. Космонавты подготовили инструменты для открытия выходного люка ШСО и провели тестирование открытия и закрытия дополнительных замков. После положенных физических упражнений и обеда Талгат и Николай сняли контровку с крепежа дополнительных замков выходного люка ШСО.
28 и 29 марта были днями отдыха для всего экипажа. 28 марта, как обычно по субботам, все трое занимались влажной уборкой станции.
30 марта. Сегодня Талгат Мусабаев и Николай Бударин провели тренировку в скафандрах перед первоапрельским выходом, в ходе которого проверялась правильность работы всех систем скафандров и производилась подгонка рукавов и штанин по росту.
31 марта экипаж отдыхал перед предстоящим выходом.
1 апреля. Сегодня космонавты проснулись довольно поздно, около десяти часов утра, так как выход предстоит начать в 14:40 ДМВ и закончить около полуночи. После утреннего туалета они измерили артериальное давление и температуру тела, доложили на Землю о своем самочувствии и о состоянии систем станции. Началась непосредственная подготовка к выходу — медицинский контроль, проверка систем скафандра и систем станции, обеспечивающих работу внутри скафандра, надевание снаряжения, десатурация, шлюзование перед выходом.
Виктор Благов о программе выходов в открытый космос
И.Извеков. НК. Фото автора.
За несколько часов до первого выхода в открытый космос Талгата Мусабаева и Николая Бударина корреспондент НК встретился с заместителем руководителя полета комплекса «Мир» Виктором Дмитриевичем Благовым и задал ему несколько вопросов, касающихся программы выходов, причин прошлой неудачи, здоровья и взаимодействия в экипаже и о многом другом.
— Виктор Дмитриевич, расскажите, пожалуйста, о намеченных на апрель выходах «Кристаллов» в открытый космос.
— Для Талгата Мусабаева и Николая Бударина запланирован цикл из пяти выходов. Основная их цель — замена выносной двигательной установки (ВДУ). По многим параметрам цикл выходов — это удобно. В частности, по времени, необходимому на подготовку, а также и по потерям атмосферы в случае, если вновь не удастся загерметизировать люк. Выходы будут осуществляться каждый пятый день, начиная с первого апреля. Опыт показывает, что для подготовки к каждому выходу необходимо около трех суток, кроме того, есть еще работы внутри станции, которые требуют времени. Например, перед снятием ВДУ надо отключить внутри станции несколько кабелей, а после её установки кабели вновь надо подключить. Да и отдых надо предусмотреть. В результате выходы запланированы на 1, 6, 11, 16 и 21 апреля.
— Зачем же менять ВДУ?
— Использование ВДУ экономически выгодно, так как она вынесена на «Софору», которая дает плечо в 14 метров, ведь известно, что расход топлива для создания крутящего момента падает пропорционально длине. Существующая ВДУ проработала три года, и топливо уже на исходе. Сколько точно топлива осталось в ВДУ установить нет возможности. Гарантированный запас давно кончился, но мы получили разрешение от разработчиков израсходовать еще 9 кг. На сегодня израсходовали уже 16 кг (на перестыковку и другие динамические операции). Этот резерв взялся не «из воздуха». В ВДУ, как и в любом другом двигателе, еще при проектировании было заложено лишних 50–60 кг «гарантийных остатков» топлива. Такой запас нужен, чтобы скомпенсировать «разбежку» в соотношении компонентов топлива. И сейчас мы занимаемся расходованием именно этих «сверхплановых» остатков. Но эти остатки могут в любой момент кончиться, и поэтому, мы ускорили доставку на «Мир» новой ВДУ. Вы обратите внимание на порядковые номера «Прогрессов». №240 пошел перед №238. Их переставили местами, чтобы доставить ВДУ раньше чем планировалось год назад. Во время работ по замене ВДУ для разгрузки гиродинов по каналу крена предполагается использовать в импульсном режиме двигатели модуля «Природа».
— А почему замена понадобилась именно сейчас? Может, лучше подождать, полного окончания топлива?
— Решение о замене ВДУ до окончания топлива вызвано необходимостью освободить «Прогресс».
— Какова программа первого выхода?
— Программа первого выхода такая же, что и при прошлой неудаче, когда люк не удалось раскрыть. Все работы во время этого выхода будут проходить на «Спектре».
Во-первых, космонавты должны поставить поручни в районе солнечной батареи, подраненной «Прогрессом». Поручни были доставлены на борт «Мира» «Прогрессом». Они имеют раздвижную конструкцию и могут быть подогнаны на месте.
Во-вторых, поставить на установленные поручни два якоря для фиксации космонавтов во время будущих работ. Это необходимо потому, что конструкция «Спектра» не предусматривала проведения работ на внешней поверхности.
В-третьих, поставить Т-образную балку на место разлома солнечной батареи (СБ) для того, чтобы нижнюю часть скрепить с верхней, как бы усилить ее. Судя по фотографиям, несущая балка батареи практически полностью сломана. При интерпретации поведения этой СБ при стыковках и расстыковках и при некоторых динамических операциях было выяснено, что она практически не колеблется и ведет себя достаточно устойчиво, но рано или поздно надломленный лонжерон может потерять устойчивость.
Раньше не было острой необходимости в такой работе, но последние события подтолкнули к решению о том, чтобы потратить целый выход для закреплении СБ. Дело в том, что в будущем мы задумали зарезервировать (ВДУ) для «разгрузки» гиродинов при ориентации комплекса по крену двигателями «Природы». Раньше для этих целей мы использовали двигатели «Кристалла», но топливо, остававшееся у него после стыковки, кончилось. Сейчас топливо есть в модуле «Природа». Были заказаны соответствующие кабели для подключения блока управления микродвигателями ориентации этого модуля к бортовой ЭВМ комплекса. Эти кабели были проложены внутри комплекса, и мы получили возможность использовать около 160 кг топлива, которого хватило бы месяца на два. Правда, плечо, а следовательно и эффективность этих двигателей поменьше, чем у ВДУ, но значительно больше, чем у двигателей Базового блока, которые расположены очень близко от центра масс, да еще стоят с перекосом. Получается, что плечо у них всего метра полтора. (Сравните с 14 метрами ВДУ). Прежде чем использовать двигатели на «Природе», мы посчитали нагрузку, которую будет испытывать поврежденная СБ на «Спектре». Расчеты показали, что поврежденная СБ не выдерживает воздействия двигателей «Природы», когда они работают в режиме постоянного включения для изменения ориентации комплекса. Другой режим — импульсный (для разгрузки гиродинов по каналу крена) секунду работает, несколько секунд не работает — расчеты допускают. Правда, расчеты обладают недостаточно высокой точностью, потому что на Земле не удается надежно промоделировать повреждение, и динамика СБ не очень понятна. Тем не менее рисковать мы не можем. Поэтому и было принято решение об укреплении батареи с помощью балки. Крепление СБ к балке тоже разработано приблизительно, по видеосъемкам и фотографиям. Кажется, мы предусмотрели все возможности для подгона балки «по месту», но тем не менее это может сильно осложнить работу космонавтов.
— Каким образом Н.Бударин и Т.Мусабаев будут выполнять замену ВДУ во время выходов?
— На всю операцию запланировано четыре выхода.
Следующий — второй выход — демонтаж старой ВДУ. Кроме того, космонавты демонтируют Ферму-3 и Ферму-2, которые мешают складывать «Софору». Эти фермы были установлены для размещения научных приборов. Одна из них, обладающая памятью формы, а другая имеет цельную конструкцию. Обе фермы будут привязаны космонавтами на внешней поверхности станции, а затем возвращены на место.
Третий выход — подготовка нового ВДУ: расчековка, подача на салазках, размотка кабелей. Вся эта работа будет проходить на «Прогрессе». Кроме того, будет проведена некоторая профилактическая работа на «Софоре»: надо её осмотреть, надо проверить крепеж её основания — монтажную плату на «Кванте-1». Вы ведь знаете, что при динамических воздействиях незачекованные гайки имеют тенденцию к раскручиванию. И космонавты, как только оказываются в этом районе, обязательно подкручивают их. Так будет и в этот раз.
Четвертый выход — «ломаем» «Софору», снимем старую ВДУ, установим новую. Затем выпрямим «Софору», зафиксируем шарнир и вернем в исходное положение фермы. Кроме того, в этом выходе мы возьмем американский прибор — спектрометр, к которому в один из прошлых выходов было замечание: на мониторе не было видно информации, насколько точно прибор приложили к исследуемой поверхности. Если бы его установили с наклоном, то из-за подсветки могли быть искажения. В тот раз космонавты с согласия Земли не стали ходить далеко и обследовать всю станцию, так как результаты вызывали сомнения, а сделали только промеры вблизи люка на «Кванте-2». Несмотря на это, данные с прибора были получены и обработаны. Оказалось, что он хорошо работает и без контроля космонавтов. Теперь мы продолжим эту программу в пятом выходе.
Кроме того, на последний и предпоследний выходы запланирована работа по замене клапана сброса водорода системы «Электрон» модуля «Квант-1». Этот клапан работает уже 11 лет, и надо его заменить, не дожидаясь отказа, а то мы можем лишиться установки. Работа в общем простая — в четвертом выходе надо снаружи, на клапан, поставить герметичную крышку. Затем, когда вернемся в станцию, заменить клапан и во время следующего — пятого выхода снять герметичную крышку.
— Я слышал, что при недавнем медицинском обследовании у Николая Бударина были обнаружены замечания по здоровью. Раз выход сегодня состоится, значит эта проблема решена?
— Это сильно сказано: «со здоровьем». Здоровье у него нормальное. Он ни на что не жалуется, у него ничего не болит. Летать ему можно и достаточно долго. Но при повышенной физической нагрузке появляются особенности, поэтому нужно правильно распределить работу между всеми членами экипажа, а также нужно, чтобы отдых, который мы даем каждому члену экипажа во время тени, полностью использовался. Торопиться и заканчивать работу раньше срока, а также перегружаться, работая во время тени, не надо. Все равно ресурсы скафандра — одноразовые. Оставшийся после выхода кислород из баллонов мы выпускаем в атмосферу станции, поглотители можно использовать только на тренировках, химический источник тока выбрасывается. Это уже потерянные вещи. Поэтому лучше работать, не торопясь, положенное время. Так мы собираемся организовать работу на первых выходах и посмотреть, как физическая нагрузка будет реально влиять на самочувствие Бударина. Во время подготовки к выходу медики дважды, с некоторым разрывом, проверили его и дали «добро» на выходы. Никакого медикоментозного воздействия не понадобилось. Они рекомендовали только жестко соблюдать тот режим работы и отдыха, который мы для них запланировали.
— Какая психологическая обстановка сложилась на борту за истекшие два месяца? Николай Бударин очень редко выходит на связь, и появилось впечатление, что Мусабаев как бы «давит» на Бударина.
— Мусабаев — командир и имеет определенные права. Быть командиром — это значит руководить всем экипажем, в том числе и организацией связи с Землей. Но мы в ЦУПе чаще придерживаемся правил жизненных. Например, если выполнять работу должен по программе бортинженер, то мы предпочитаем поговорить об этом непосредственно с ним и не использовать командира, как передаточное звено. Первоначально была такая проблема: Мусабаев настаивал на том, чтобы все шло через него. Не надо пугаться этого, просто это было немножко неудобно. И проблема решилась очень просто. Как только появилась такая тенденция, мы с ним поговорили по-мужски, и вроде все уладилось. Это было у многих экипажей, многих командиров. Бывало такое и у бортинженеров. Просто инициативный человек берет все в свои руки, причем, как правило, это происходит бессознательно. А Мусабаев и на Земле был лидером, и, конечно, ему трудно быть на станции, когда день, два, три дня работа идет с первым и вторым бортинженером, а он вроде не при чем. Я его понимаю вполне. И мы нащупали линию поведения такую: если эксперимент вам поручен, то с вами и будем разговаривать по этому вопросу. Конечно, командир должен быть полностью проинформирован по всем видам работ. Кроме того, мы заранее передаем двухнедельную программу и с упреждением на сутки — программу работ на следующий день. С ними командир может и должен ознакомиться и, при необходимости, высказывать замечания и требовать перепланирования. И мы идем навстречу. Поэтому он сейчас в курсе работы обоих бортинженеров. Короче говоря, это не тенденция «размазывания по стенке бортинженера», не лишение бортинженера возможности связи с Землей, нет. Это просто отдельный эпизод. И слово «проблема» здесь неуместно. Такая шероховатость была в поведении командира, и мы ее решили путем нормального мужского разговора. Он даже удивился, что мы такой разговор затеяли, сказал, что у них на борту все нормально. Николай тоже подтвердил, что все нормально. Но на всякий случай, ради профилактики, разговор такой провели… Ведь слышно же было, что говорит в основном командир.
— А по сравнению с предыдущим экипажем, много ли у этого экипажа ошибок?
— Ошибки делают все экипажи. По моему мнению, ошибки идут, как ни странно, от хорошей подготовленности к полету. Мы и на Земле от этого страдаем. Выполняем операцию, много раз ранее выполнявшуюся, по памяти, как учили, не всегда смотрим в документы, а память иногда подводит. И на еженедельном разборе ошибок экипажа путем анализа и переговоров с экипажем выясняется, что многие операции ими делаются по памяти, а не по инструкции. И таких замечаний большинство. И это тоже можно понять — 20 лет на подготовке (В.Д. имеет в виду, видимо, А.Соловьева, — И.М.), сотни раз делал эту операцию и уверен в себе. А жизнь показывает, что, несмотря на опыт, работать в космосе надо по инструкции.
— Значит нужно у нас внедрять американскую систему, ведь астронавты от инструкций в полетах практически не отходят? Не допускают никакой инициативы…
— Американцы из-за этого попали в одну нештатную ситуацию, в которую попасть — не дай Бог! Вы помните программу «Союз-Аполлон», когда командный модуль с американскими астронавтами возвращался на Землю? Один из астронавтов водил пальцем по инструкции и читал вслух названия операции, а другой их выполнял. И в один из моментов, когда спускаемый аппарат был уже на парашюте, тот астронавт, что выполнял команды, не услышал команду на блокирование гептиловых двигателей, которые гасили возмущения движения. Зато услышал и выполнил следующую команду — по открытию клапана выравнивания давления. И когда двигатели в очередной раз включились, ядовитые газы попали в командный отсек, где давление было меньше наружного. Двое астронавтов сразу сковырнулись, потеряли сознание. Один Стаффорд успел достать кислородные маски и надеть им и себе. Потом Стаффорд, Бранд и Слейтон несколько недель прочищали организм, и даже на приветствии Президента их поддерживали врачи. Вот такая ситуация была, так что работать точно по инструкции тоже… не очень.
Или другой пример — Соловьев — Виноградов — хороший экипаж, работящий, много работы они выполнили. Высококлассные космонавты, тем не менее делали ошибки, так как работали, не заглядывая в бортдокументацию. Причем это не мелкие замечания или ошибки, о которых мы нигде не пишем и сразу исправляем, а ошибки, зафиксированные, которые имели какие-то последствия. Например, или стыковка затянулась, или требуется дополнительное время на переделку… Такие вещи бывают, но мы ведем работу, чтобы этого не было.
— Может, надо менять систему подготовки космонавтов, приучать их работать только по документации?
— Да, на разборках ошибок высказываются такие замечания. Это не претензии к экипажу. Видимо, надо как «с молоком матери» внедрять им привычку работать по документации. Ведь память нужна для того, чтобы помнить где, в какой книжке находится инструкция, схватить ее и хотя бы по диагонали пробежать глазами. Ведь инструкция написана специалистами и туда занесен опыт многих поколений разработчиков, их же друзей космонавтов. Ведь освежив в памяти инструкцию, можно задать вопрос, проконсультироваться с Землей. Не надо этим пренебрегать.
— Виктор Дмитриевич, с неудачной попытки выхода Мусабаева и Бударина прошло уже много времени и с причинами неудачи удалось, видимо, окончательно разобраться. Скажите, в чем же истинные ее причины?
— На самом деле было вот как. Космонавты, как и положено по инструкции, взяли на выход три ключа: два — моментные, проскальзывающие при превышении усилия (один на усилие примерно 1.5 кг*метра, другой примерно на 3.5), и один ключ торцевой без трещотки (без отгонной муфты). По конструкции они тоже были разные: один в виде коловорота, чтобы быстрее было крутить гайки, другой в виде креста, какими на станциях техобслуживания колеса откручивают. Подошли они к тому злополучному замку, накинули ключ, поднажали…и инертный ключ стал проворачиваться. Взяли ключ помощнее — проворачивается. Взяли торцевой ключ, накинули его на гайку, стали откручивать, а он соскользнул. Еще раз поставили, крутанули — опять соскользнул. И так несколько раз. Тогда они открутили все другие девять замков обычным моментным ключом и вновь подошли к этому. Вновь повторили попытку, и вновь он соскользнул, причем отсоединилась и куда-то исчезла сменная головка на 13. Затем космонавты, решили выйти из положения собственными силами. Они разобрали моментный ключ, изъяли проставку с проскальзывающей муфтой, сделали Т-образную ручку, вставив в цангу поперечину. Но открутить злополучную гайку все равно не удалось. При попытке работать этим, четвертым, ключом цанги немножко разжались. И представители прессы, слушая переговоры экипажа с ЦУПом по УКВ связи, решили, что ключ сломался. А надо было просто поджать цанги. Мы этот ключ, конечно, использовать больше не будем, но для работы в гараже он вполне пригоден.
К этому времени прошло уже несколько часов, и мучиться с этой гайкой не было смысла: все равно программу выхода выполнить было бы невозможно. Мы им посоветовали возвращаться. Они вновь закрутили все гайки и вернулись в станцию.
При разборе ситуации выяснилось, что космонавты в этот созданный ими ключ установили карданную вставку, что не надо было делать для выполнения этой работы. И, как мы считаем, при надевании на неоткручивающуюся обычным способом гайку такого «вихляющего» ключа, с учетом усталости, экипажу трудно было установить его без перекосов. При кручении он, естественно, соскальзывал. То есть они, видимо, не смогли как следует зацепиться.
План выходов |
1 выход__________ 1 апреля 1998 г. 16:40-22:30 ДМВ. Установка поручней, якорей на модуль «Спектр». Установка струбцины на ОСБ-II. 2 выход__________ 6 апреля 1998 г. 14:55-20:50 ДМВ. Замена ПСУ-1 и ПСУ-2. Демонтаж аппаратуры «Индикатор». Складывание фермы «Ферма-3», её демонтаж и фиксация. Демонтаж и фиксация фермы «Рапана» на «Кванте». 3 выход __________ 11 апреля 1998 г. 13:05-18:25 ДМВ Подготовка ВДУ-2 к стыковке с фермой «Софора». Регламентные работы с крепежом фермы «Софора» и ПМ (монтажная платформа — Ред.) на модуле «Квант». 4 выход __________ 16 апреля 1998 г. 11:10-16:45 ДМВ Поворот фермы «Софора». Монтаж ВДУ-2 на место ВДУ-1. Поворот «Софоры» обратно. Установка заглушки системы «Электрон-В». 5 выход __________ 21 апреля 1998 г. 1998 г. 9:30-15:00 ДМВ Разворачивание «Фермы-3» и «Рапаны» в рабочее положение. Установка аппаратуры «Индикатор» и «Керамика». Снятие заглушки системы «Электрон-В». Работа с SPSR. |
Таким образом, ключи они не ломали, а из-за сильно закрученной гайки, соскальзывания ключа, потери головки на 13 и потерянного времени — выход оказался неудачным. Гайка явно была сильно закручена. То ли те ребята закрутили потуже, то ли эти не справились с инструментом…
— А не мог сломаться сам замок?
— Замок сам по себе — одноразовый, нержавейка по нержавейке. Мы его уже использовали много раз, но не просто так, а сначала прогнали 25 циклов закручивания–раскручивания на Земле и никакого повышения усилия для раскручивания не наблюдалось.
— А зачем же на последнем «Прогрессе» привезли четыре дополнительных замка?
— Мы уже сняли один замок, тот, что был неисправным и из-за которого возникла негерметичность ШСО. Вместо него мы 27 марта поставили один новый, а оставшиеся три будут в запасе. Космонавты закрутили все 20 замков (10 основных и 10 дополнительных), причем чтобы не было аналогичных эксцессов, а также в воспитательных целях мы их попросили уже без скафандров открутить каждую гайку из этих 20 замков и вновь закрутить с нужным усилием. Пусть почувствуют руками, что это такое. А гайка, которая не поддалась ни одному ключу, сейчас полностью реабилитирована. Если в шлюзовой камере вновь возникнет какое-либо осложнение с замком, то любой из них можно будет достаточно быстро снять, открутив четыре болта и не возясь с контровкой. После этого выхода и затяжки всех замков мы будем смотреть, есть ли негерметичность. Мы предполагаем, что в крышке люка мог образоваться своеобразный «горб», который пока не удается ликвидировать закруткой гаек. Этот горб, возможно, возник, когда тот же Соловьев в одном из выходов по недосмотру закручивал люк, когда на его обрезе оставался фал. В конце этого выхода, когда ШСО будет пустым, мы попробуем начать закручивать замки с предполагаемого места этого «горба», тем самым выправим неровность и зафиксируем крышку соседними замками. Думаем, что все будет нормально. Кроме того, на «Прогрессе» мы доставили четыре новых ключа, на один больше чем положено. Один «дубовый» — может пригодится…
ЭО-25. Выход-1
В.Лындин специально для НК.
1 апреля — день смеха, юмора и шуток, но экипажу орбитальной станции «Мир» в этот день предстояла совсем нешуточная работа. Выход в открытый космос всегда связан с риском и с большими физическими нагрузками. А на апрель запланировано сразу пять выходов. Такой интенсивности ещё не было ни у одного экипажа. Правда, к первоначальному графику непосредственных исполнителей этих работ (Талгата Мусабаева и Николая Бударина) были замечания. Окончательный вариант согласовывался практически в последний момент заместителем руководителя полета Виктора Благова и командиром экипажа станции «Мир» Талгатом Мусабаевым. Ниже приводится фрагмент их разговора.
В.Б.: У нас предлагается такая схема, которая раньше была апробирована и вроде бы всех устраивала.
Т.М.: Так.
В.Б.: Первый выход, как мы и предполагали, 1 апреля. Несмотря на всемирный день смеха... Мы ударим по нему нормальной, хорошей работой.
Т.М.: Будем стараться.
В.Б.: Перед выходом, естественно, 31-го даем день отдыха. После выхода — день отдыха с небольшой работой по сушке скафандров.
Т.М.: Так, 2 апреля — отдых.
В.Б.: Затем один день на подготовку скафандров. Один день на подготовку оборудования. Потом отдых. И выход. Итого, перерыв между выходами четыре дня.
Т.М.: Прекрасно.
В.Б.: Попадаем на 6-е число. Дальше, как ты просил, добавляем между следующим выходом ещё денёк. Попадаем на 11-е число, на субботу. Сам понимаешь, 12-го праздник... После этого выходим 16 апреля. Еще четыре дня и 21-е. Но если где-то «на пути» у нас возникнут вопросы, мы с вами их будем обсуждать. Можно, в принципе, остановиться и отдохнуть. Эти даты не надо считать за догму. Если что, мы все это поправим.
Т.М.: Виктор Дмитриевич, единственная просьба. Пусть нам подготовку к этому выходу сделают солидную такую.
В.Б.: Ты имеешь в виду тренировку?
Т.М.: Нет, не только тренировку. Самое главное, чтобы у нас перед выходом в голове сложился образ.
В.Б.: Понятно, хорошо...
Т.М.: Нам ребята сделали видеофильм по сворачиванию и развертыванию ВДУ (выносной двигательной установки). Мы его должны просмотреть. Это часа четыре. Нам нужно продумать каждую деталь шаг за шагом, кто из нас и что должен делать. А то мы выходим в ШСО (шлюзовой специальный отсек) — глаза квадратные...
В.Б.: Командир, понятно. С квадратными глазами через круглый люк не пройдешь... Это всё предусмотрено нами. Приоритет — подготовка к выходу. Все, что, ты считаешь, мешает этому процессу, будем убирать. Но хотелось бы убирать не до нуля, а хоть чуть-чуть продвигать и другие работы.
Т.М.: Правильно, по остаточному принципу. Сначала — главное, а потом уже остальное. Чтобы не работать в режиме ошпаренной кошки.
Как известно, 3 марта первая попытка выхода в открытый космос Талгата и Николая оказалась неудачной из-за того, что им не удалось открыть последний из десяти дополнительных замков выходного люка. При этом космонавты сломали три ключа. Новые необходимые им инструменты прибыли на грузовом корабле «Прогресс М-38». 27 марта Мусабаев и Бударин провели тестовое открытие и закрытие каждого замка. Теперь все были уверены, что в реальном выходе с открытием люка проблем не возникнет.
1 апреля открытие выходного люка планировалось в 16:40 ДМВ. В 15:54 ДМВ космонавты доложили:
— Открываем КСД (клапан стравливания давления) и начинаем открывать дополнительные замки.
 Олег Семенович Цыганков — начальник отдела ВКД РКК «Энергия» |
В 16:20 ДМВ очередной доклад:
— Все дополнительные замки открыты.
Через 10 минут сеанс радиосвязи со станцией «Мир» закончился. За это время космонавты переключили свои скафандры на автономное питание и получили разрешение на открытие выходного люка.
Следующий сеанс начался в 16:57 ДМВ. На вопрос ЦУПа: «Где вы находитесь?» — Талгат сообщил, что они с Будариным уже снаружи, а люк открыли в 16:35 ДМВ, т.е. на 5 минут раньше запланированного. Основной целью работы в открытом космосе была жесткая фиксация солнечной батареи модуля «Спектр», которая приняла на себя первый удар грузового корабля «Прогресс М-34» 25 июня 1997 года. В результате этого столкновения сломалась стойка солнечной батареи — ее центральный силовой элемент, к которому крепятся панели с фотоэлектрическими преобразователями. Теперь на место перелома космонавты должны были наложить своеобразную шину — полутораметровую металлическую балку. Хотя до сих пор поврежденная солнечная батарея никакой опасности не представляла, специалисты не отваживались прогнозировать ее дальнейшее поведение.
Надо сказать, что модуль «Спектр» пристыкован к переходному отсеку Базового блока с противоположной стороны от модуля «Квант-2», из которого осуществляются выходы в открытый космос. Так что путь космонавтам предстоял немалый: если по прямой, то более 20 метров. Но, как показывает опыт, прямой путь не всегда оказывается самым коротким. Использование грузовой стрелы значительно облегчает этот процесс, хотя и увеличивает расстояние.
Космонавты закрепили на стреле необходимое для работы оборудование. Потом Николай Бударин перешел по ней к основанию, где находятся рукоятки управления.
Создавая эту стрелу, специалисты РКК «Энергия» (тогда еще НПО «Энергия») назвали её грузовой. И до сих пор она так и называется, несмотря на то, что давно уже используется и для пассажирских перевозок в открытом космосе. И вот сейчас Николай Бударин повел это грузо-пассажирское устройство к месту предстоящих работ на модуле «Спектр». Командир экипажа Талгат Мусабаев и в роли пассажира оставался командиром.
— Значит так, — руководил он действиями бортинженера, — ты сейчас отсюда отводишь меня вдоль солнечной батареи вот туда. Отводишь на метра два-полтора. Я тебе скомандую, когда закончить.
вот что сообщило информационное агентство ИТАР-ТАСС об этом выходе 2 апреля. Заместитель руководителя полета Виктор Благов заявил, что работа Талгата Мусабаева и Николая Бударина за пределами станции «Мир» прошла в ночь на второе апреля с несомненным успехом». Космонавты проработали в открытом космосе 6 часов 40 минут, но не успели укрепить сломанную батарею на модуле «Спектр». Теперь они займутся этим во время следующего выхода в открытый космос шестого апреля. По словам Благова, «работы в открытом космосе заняли больше времени, чем планировалось, так как элементы монтируемых конструкций приходилось подгонять». Во время состоявшегося выхода Центр управления полетами прекратил транслировать переговоры с экипажем «Мира» для журналистов на балкон главного зала управления. Полагают, что причина этого в том, что «журналисты уделяют слишком много внимания незначительным проблемным ситуациям на орбите» и «выхватывают отдельные слова из песни». Обязанности по работе с прессой возложены на руководителя полета. Напомним, что первое отключение трансляции на балкон переговоров между бортом и ЦУПом случилось около месяца назад, когда экипаж станции не справился с выходным люком. Наверное, такое решение небезосновательно: ведь в прессе часто появляются, мягко говоря, не совсем точные публикации по космической тематике. Очень многих журналистов интересуют только «жареные факты» или события, имеющие оттенок скандальности. Например, после 25 июня прошлого года, когда случилась наиболее серьезная авария за двенадцать лет существования станции, интерес у «пишущей братии» с орбитальному комплексу «Мир» существенно вырос. Но когда на борту все в порядке, мало кто спешит написать о работе космонавтов. |
— Все понял, Талгат, — отозвался Бударин. — Поехали... Говори, когда хватит.
— Коля, — напоминает сменный руководитель полёта Виктор Данковцев, — когда будешь крутить, не забудь: там зона действия двигателей.
| 2 апреля министр промышленности Канады Джон Мэнли и канадские ученые провели брифинг в Космическом центре Онтарио (г.Торонто), посвященный предстоящему полету STS-90 с участием канадского астронавта Дэфидда Уилльямса и рассказали о двух канадских экспериментах, подготовленных для этого полета. |
— Все помним, — успокаивает Бударин.
Николай Бударин до этого трижды выходил в открытый космос. Два раза выходил и Талгат, но на стреле он ехал впервые и не смог удержаться от эмоций:
— А красотища какая!.. Ёлки-палки...Но работа не позволяла долго любоваться картиной мироздания.
— Ты там меня контролируй, — предупреждает Бударин. — Я против Солнца плохо вижу.
— Идем нормально, — констатирует Мусабаев. — Скорость хорошая.
ЦУП тоже не оставлял времени на созерцание просторов Вселенной: «Талгат, ты поручни уже видишь?» — «Какие поручни?» — «За которыми вы идете». — «Ты говоришь об укладке, оставленной тут Соловьевым?» — уточняет Талгат.
— Да.
— Конечно, вижу.
— Мы идём к ней.
— Конечно, а куда же! — восклицает Мусабаев и декламирует известный стишок. — Куда идём мы с Пятачком, большой-большой секрет...
Укладку с поручнями на модуле «Спектр» оставил Анатолий Соловьёв, когда он выходил в открытый космос с американским астронавтом Майклом Фоулом 6 сентября прошлого года. Привязали они её на совесть, так что нынешнему экипажу станции «Мир» пришлось изрядно повозиться.
— Тут проволокой всё прикручено, — ворчал Талгат. — Отсоединяю... Это же нецелесообразно поручать нам то, что начали другие. Надо было дать нам с самого начала. Или пусть они бы доделывали.
На распутывание чужих узлов времени ушло больше чем планировалось. Но еще больше времени космонавты затратили, устанавливая поручни вокруг повреждённой солнечной батареи. Крепления никак не хотели стыковаться друг с другом.
— Сколько вы успеете сделать, столько и сделаете, — успокаивал космонавтов Виктор Данковцев. — У нас впереди серия выходов. Мы здесь несколько изменим нашу стратегию. В этом страшного ничего нет. Тем более что у вас было много непредвиденных факторов, о которых даже мы и сами не подозревали. А то я чувствую, вы так гоните, а впереди у нас очень длинная дорога с выходами. Вы со мной согласны?
— Согласны, согласны, — отзывается Бударин. — Но надо работать.
— У нас впереди ещё много выходов, — терпеливо повторяет Данковцев. — Поэтому давайте договоримся так. Вы будете сейчас работать, но интенсивность процентов на двадцать-тридцать сбавьте, ребята. Сколько сделаем, столько и сделаем.
— Хорошо, — соглашаются космонавты.
И Мусабаев и Бударин уже изрядно устали, но упорно продолжают крепить непослушную конструкцию.
— Давайте, ребята, отдохнем немножко, а то вы перегрелись, — предлагает Данковцев. — А пока вы отдыхаете, давайте подумаем о нашей дальнейшей жизни. Похоже, что этот квадрат жесткости мы с вами сделаем. Мы тут совещались, как нам быть с укреплением этой конструкции. Так как у нас там проволока на одном углу закреплена, то давайте ограничимся выбором слабины. То есть слишком сильный натяг этой конструкции мы не будем делать. И хотелось бы попытаться установить одно рабочее место. Будут ли там какие-то трудности? Если вы одно установите, то второе, мы уже будем знать, также установится. Крепёж у них одинаковый... И на этом закончим. Как вы, с нашими предложениями согласны?
| После полета космонавты Анатолий Соловьев и Павел Виноградов проходят реабилитационный курс и отдыхают в санатории «Паратунка» на Камчатке. Как сообщил в среду, 1 апреля, агентству «Интерфакс-Евразия» начальник медчасти санатория Николай Тараканов, оба космонавта уже почти адаптировались к земным условиям. Сейчас они ходят на беговых лыжах, хотя сначала их «приходилось подвозить на машине» к бассейну с лечебной термальной водой, находящемуся примерно в 1 км от санатория.
Сами космонавты в беседе с корреспондентом местной газеты «Вести» рассказали, что еще в космосе, за месяц до возвращения на Землю, они выбрали Камчатку из трех предложенных им мест послеполетного отдыха. А.Соловьев и П.Виноградов находятся здесь вместе с семьями. Они уже побывали в Долине Гейзеров, в ближайших планах — подледная рыбалка. Возвращение космонавтов в Звездный городок запланировано на 8 апреля. |
— В принципе, неплохие предложения.
— Ну вот, тогда давайте так и будем действовать. Спокойно работайте. А примерно в 21:56 вы должны уже идти на стрелу. Где-нибудь в 21:35–21:40 вы заканчиваете работу по циклограмме. После этого начинаете вязать все неустановленные элементы конструкции, которые вы с собой брали, т.е. балку и неустановленное рабочее место.
В очередном сеансе связи Мусабаев доложил:
— Рабочее место бортинженера установлено надёжно. Сейчас берём второе рабочее место...
— Талгат, надо уже все вязать, — торопит Данковцев. — Времени нет.
— Как самочувствие у экипажа? — интересуются медики.
— Отличное самочувствие, — ворчит Талгат. — Мы могли бы еще поработать.
Но лимит времени уже исчерпан, и пора возвращаться.
Выходной люк Талгат Мусабаев и Николай Бударин закрыли в 23:15 ДМВ, пробыв в условиях открытого космоса 6 час 40 мин.
2 апреля. В этот день экипаж отсыпался до двух часов дня. После выхода космонавты должны хорошо отдохнуть. А 6 апреля для Талгата Мусабаева и Николая Бударина состоится очередной очень непростой выход в открытый космос.
«Колумбия» на старте
И.Лисов по сообщениям NASA, KSC.
23 марта 1998 г. в 07:30 EST (12:30 UTC) гигантский гусеничный транспортер вывез подвижную стартовую платформу MLP-2 с собранной на ней транспортной космической системой STS-90 из ворот Здания сборки системы VAB и направился в сторону стартового комплекса LC-39B, расположенного в 6.7 км от VAB. В 15:20 «Колумбия» была закреплена на старте, а около семи вечера к ней подвели поворотную башню обслуживания.
Вечером 24 марта провели проверку готовности основных двигателей (SSME) «Колумбии», 25 марта — проверку герметичности уплотнений SSME, 27 марта — гелиевый тест основной ДУ. 31 марта закончилась недельная операция по очистке магистралей газообразного азота на стартовой платформе MLP-2. В результате предшествующих запусков в них образовались отложения углеводородов.
Экипаж STS-90 прибыл в Центр Кеннеди утром 29 марта для ознакомления с кораблем и участия в пробном предстартовом отсчете. Как обычно, для команды Сиэрфосса были запланированы отработка аварийной эвакуации со старта (30 марта) и работа в кабине «Колумбии» в последние часы предстартового отсчета, закончившегося в 11:00 31 марта имитацией включения и выключения основных двигателей. Необычным дополнением к стандартной программе было выступление специалиста полета Кэтрин Хайэр в пресс-центре KSC. Дело в том, что она — первый представитель Центра Кеннеди в отряде астронавтов NASA. В тот же день после полудня астронавты вернулись в Хьюстон.
Предполагалось, что 30 марта потребуется открыть створки грузового отсека, чтобы поставить две шайбы и вновь затянуть два болта крепления одного из контейнеров GAS. Однако 30 марта пресс-служба Центра Кеннеди сообщила, что после тщательного изучения документации было решено, что контейнер закреплен надежно и ничего менять не нужно.
1-2 апреля прошла заправка компонентов топлива в баки систем орбитального маневрирования и реактивного управления «Колумбии». По окончании этой работы с корабля было снято питание, и техники Центра заменили автоматический выключатель в электроцепях основного двигателя №2, отказавшего при испытаниях 2 апреля.
2 апреля в Центре Кеннеди состоялся смотр летной готовности STS-90. В результате его 3 апреля была подтверждена в качестве официальной целевая дата старта — 16 апреля в 14:19 EDT (18:19 UTC). Расчетная длительность полета «Колумбии» (с условным дополнительным днем) — 16 сут 21 час 48 мин.
НОВОСТИ ИЗ РВСН
Главком РВСН посетил США
28 марта.
Сообщение пресс-службы ВВС США.
Высший российский ракетный командир генерал-полковник Владимир Яковлев в рамках продолжающейся программы контактов между военными двух стран
 Главный мастер-сержант Кипп Тонак (30-е космическое крыло) приветствует В.Яковлева на авиабазе Ванденберг. 18 марта 1998 г. |
Главнокомандующий РВСН Яковлев является российским «двойником» главнокомандующего Стратегического командования США генерала Юджина Хэбиджера (Eugene E. Habiger). Во время визита Яковлев ознакомился с организацией, системами и оперативной деятельностью Стратегического командования и стратегических ядерных сил Америки. Его приезд стал 10-м визитом военнослужащих РВСН со времени организации программы контактов между военными двух стран.
Визит включал недельный тур двух командующих по американским ядерным и космическим силам. В частности, они посетили ракетные объекты на авиабазе Уоррен в штате Вайоминг, средства Космического командования США на авиабазе Ванденберг (шт. Калифорния) и авиабазе Петерсон (шт. Колорадо) и базу подводных лодок Бэнгор (шт. Вашингтон).
Хэбиджер и министр обороны США Уилльям Коэн (William S. Cohen) около двух месяцев назад по приглашению Яковлева посетили Ракетные войска стратегического назначения России.
Программа контактов между военными является частью Совместной программы уменьшения угрозы Нанна-Лугара, основанной в 1992 г. с целью повышения доверия и понимания между стратегическими силами обеих стран.
НОВОСТИ ИЗ NASA
NASA рассматривает «финансосберегающие» технологии доступа в космос
23 марта.
Сообщение NASA.
NASA продолжает поиск новых и новейших технологий создания многоразовых ракет-носителей, которые должны резко снизить стоимость доступа в космос.
Космический центр им. Маршалла (Хантсвилл, шт. Алабама) опубликовал требования [запрос] к предложениям по разработке и демонстрации перспективных технологий будущих космических транспортных систем многократного использования. Предложения должны быть представлены в начале мая.
В конце 1990-х годов промышленность все еще не может решиться, приступать ли к разработке полномасштабной многоразовой РН для коммерческого использования или нет. NASA предпочитает продвигаться к цели через создание технологического образца и проведение его наземных, стендовых и летных испытаний. Это, по мнению специалистов управления, позволит повысить конкурентоспособность США на мировом рынке запусков.
«Для снижения стоимости эксплуатации РН следующего поколения надо делать с высоким уровнем повторного использования», — заявил Уве Хютер (Uwe Hueter), менеджер проекта перспективных технологий многократного использования Центра им.Маршалла, являющегося частью программы разработки перспективных транспортных космических систем NASA. «Космические аппараты будущего напоминают скорее самолеты, чем ракеты — они будут прочными, долговечными и требовать минимального обслуживания», — сказал он.
Согласно запросу, промышленные партнеры NASA должны разработать и продемонстрировать технологии создания базовых блоков и двигательных установок (ДУ) перспективных систем класса «земля-орбита»: создать новые конструкционные материалы, бортовое радиоэлектронное оборудование, теплозащиту, системы наземного обслуживания и летной эксплуатации, криогенные баки для хранения жидкого топлива при сверхкритических температурах. Технологии ДУ будут включать разработку основных компонентов и подсистем химических и электрических двигателей.
«NASA хочет окинуть взглядом альтернативные подходы и предложения по разработке наиболее многообещающих технологий», — отметил Хютер.
Решение по предложениям планируется принять в июне. Ожидаемое финансирование на 1998 ф.г. — 3,9 млн $, с выделением 60 млн $ на проектирование после 2000 г. Финансирование будет зависеть от количества и содержания отобранных предложений и доступных бюджетных средств.
НОВОСТИ ИЗ ЕКА
Европейцы создают единый отряд астронавтов
25 марта.
С.Шамсутдинов по сообщению ЕКА.
На совещании Совета Европейского космического агентства (ЕКА) в Париже было принято решение о создании единого европейского отряда астронавтов. Астронавты национальных космических агентств Франции (CNES), Германии (DLR) и Италии (ASI) войдут в состав уже существующего отряда астронавтов ЕКА. В настоящее время в отряде ЕКА четыре активных астронавта: К.Николлье (Швейцария), Ж.-Ф.Клервуа (Франция), П.Дуке (Испания) и К.Фуглесанг (Швеция). Предполагается в ближайшее время включить в европейский отряд несколько новых астронавтов из имеющихся на сегодня кандидатов с тем, чтобы поддержать соответствующее представительство стран-участниц ЕКА.
Астронавты из национальных отрядов будут включены в единый отряд ЕКА в этом году, а завершится формирование отряда к середине 2000 г. К этому времени он будет насчитывать 16 активных астронавтов. В дальнейшем наборы в отряд будут проводиться каждые два года.
Европейский отряд астронавтов будет располагаться в Европейском центре ЕКА в городе Кельн (Германия), где все вновь принятые астронавты ЕКА будут проходить начальную общекосмическую подготовку. Кроме того, четверо из новых астронавтов ЕКА осенью этого года должны начать подготовку в Космическом центре имени Джонсона в США вместе с кандидатами в астронавты NASA 17-го набора, состав которого будет объявлен в ближайшее время. Остальные астронавты ЕКА будут проходить подготовку в Европейском центре в Кельне.
Создание единого европейского отряда астронавтов обусловлено участием ЕКА в программе создания Международной космической станции. Европейские астронавты будут принимать участие в сборке и эксплуатации МКС. Таким образом, страны-участницы ЕКА в зависимости от своего вклада в эту программу смогут направить своих представителей на МКС.
Заседание Совета ЕКА
26 марта.
С.Головков по сообщениям ЕКА, France Presse, UPI.
24-25 марта в штаб-квартире ЕКА в Париже в преддверии брюссельского совещания министров стран-членов ЕКА состоялось заседание Совета ЕКА, на котором было принято два принципиальных решения — о создании единого отряда астронавтов ЕКА (см. статью «Европейцы создают единый отряд астронавтов») и об отказе от реализации программы EuroMoon.
Эта программа, объявленная 6 марта, включала запуск спутника Луны и станции для посадки в южной полярной области (НК №6, 1998). Как заявил на состоявшейся 26 марта пресс-конференции Генеральный директор ЕКА Антонио Родота, финансовый риск проекта был признан слишком большим, для того чтобы страны ЕКА его поддержали. Хотя расходы ЕКА должны были составить только 50 млн ЭКЮ (53 млн $) из общей суммы в 200 млн ЭКЮ, быстрый график работ потребовал бы больших средств на преодоление задержек. В условиях обычной нехватки средств у ЕКА проект EuroMoon не нашел необходимой поддержки и подготовительные работы по проекту прекращены.
На заседании были также приняты резолюции о стратегии и общей программе по ДЗЗ, предложенной руководством ЕКА, и о принятии программы разработки легкой ракеты-носителя в качестве европейской (а не национальной) программы. Делегаты приняли предложения о программе модификации РН Ariane 5 для улучшения ее характеристик. Участники заседания согласились с необходимостью ускорения разработки европейской навигационной системы и мультимедийной инфраструктуры, которые были названы в числе главнейших приоритетов Европы.
Брюссельская встреча министров стран — членов ЕКА ориентировочно планируется на 23–24 июня. Точную дату поручено установить министру по политике в области науки Бельгии Ивану Илиеффу.
|
АВТОМАТИЧЕСКИЕ МЕЖПЛАНЕТНЫЕ СТАНЦИИ В просторах Солнечной системы
Станции готовятся к старту
| |||||||||||
ЗАПУСКИ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
Спутник дистанционного зондирования SPOT-4 в полете
В период с 21 марта по 3 апреля 1998 г. в мире было выполнено четыре космических запуска. |
М.Тарасенко. НК.
24 марта 1998 г. в 01:46 UTC (22:46 23 марта по местному времени) со стартового комплекса ELA-2 Гвианского космического центра стартовой командой компании Arianespace осуществлен запуск ракеты-носителя Ariane 40 (V107) с космическим аппаратом SPOT-4.
Космический аппарат был выведен на близкую к солнечно-синхронной орбиту с начальными параметрами (расчетные значения приведены в скобках):
— наклонение 98.73° (98.74±0.05°);
— перигей 790 км (794±10);
— апогей 811.7 км (813±10);
— период обращения 100.93 мин.
После отделения спутника от третьей ступени ракеты-носителя управление им принял центр управления CNES Франции в г. Тулузе.
Согласно сообщению Секции оперативного управления Центра космических полетов имени Годдарда NASA, космическому аппарату SPOT-4 присвоено международное регистрационное обозначение 1998-017A. Он также получил номер 25260 в каталоге Космического командования США.
1. Система SPOT
Система SPOT (Systeme Probatoire d'Observation de la Terre) предназначена для получения панхроматических и многоспектральных изображений земной поверхности для различных хозяйственных приложений, включая картографирование, слежение за посевами и состоянием растительности, управления земельными ресурсами и экологического мониторинга. Ведущей контрактной организацией по системе и ее головным разработчиком является Национальный центр космических исследований (CNES) Франции. В финансировании программы наряду с преобладающим вкладом Франции участвуют также Швеция, Бельгия и Италия.
Система состоит из космического сегмента — группировки КА SPOT и наземного сегмента — сети станций приема информации и центров распространения данных.
Эксплуатация системы началась после запуска КА SPOT-1 в феврале 1986 г. В настоящее время космический сегмент системы включает спутники SPOT-1 и SPOT-2. Эксплуатацию системы осуществляет компания Spot Image.
Запуски КА ДЗЗ серии SPOT | |
| Название SPOT-1 SPOT-2 SPOT-3 SPOT-4 |
Дата запуска 22.02.1986 22.01.1990 26.09.1993 24.03.1998 |
 | |
2. Космический аппарат SPOT-4
SPOT-4 — четвертый спутник ДЗЗ серии SPOT. Его головным разработчиком и изготовителем является фирма Matra Marconi Space, выполняющая эти функции, начиная с КА SPOT-2. (По КА SPOT-1 головным подрядчиком был сам CNES).
КА SPOT-4 конструктивно состоит из двух основных элементов — платформы и полезной нагрузки.
Платформа обеспечивает стыковку с ракетой-носителем, энергоснабжение, управление ориентацией и коррекцию орбиты, прием команд управления и передачу телеметрической информации.
Для SPOT-4 применена платформа второго поколения (Mk2), созданная на основе той же многоцелевой платформы, что использовалась для КА SPOT-1...3. Однако, в отличие от платформы Mk1, Mk2 рассчитана на большую массу КА и отсека ПН. (Эта платформа, очевидно, ближе к использовавшейся впервые на разведывательном КА Helios-1A.)
Платформа состоит из двигательного и служебного модулей. Двигательный модуль состоит из алюминиевой рамы и двух баков, вмещающих 158 кг гидразина для системы коррекции и ориентации. Система ориентации включает 16 гидразиновых ЖРД малой тяги, 8 тягой по 3.5 Н для управления по тангажу и крену и 8 тягой по 15 Н для управления по рысканью и коррекции орбиты.
Вторая часть КА включает отсек полезной нагрузки и установленные на нем оптические приборы. Отсек ПН изготовлен из композитного материала на основе углеродного волокна, обеспечивающего стабильность геометрических характеристик для установленных оптических инструментов. В отсеке размещены электронная аппаратура обработки изображения, записи и передачи данных, а также аккумуляторные батареи.
Основной аппаратурой КА являются две оптико-механические камеры высокого разрешения HRVIR и широкоугольный датчик низкого разрешения Vegetation.
107-й запуск РН Ariane 3-й из 12 запусков РН Ariane, намеченных на 1998 г., вначале планировался на 20 марта. Однако в ходе предстартовой подготовки выявилась неполадка в резервной цепи пиротехнического устройства, предназначенного для расчековки одного из дополнительных полезных грузов, PASTEL, после выведения. В результате запуск был отложен на 3 суток. 24 марта запуск состоялся без происшествий, став 35-м успешным пуском РН серии Ariane 4 подряд. Следующий, 108-й запуск намечен на 28 апреля. Ракета в варианте 44P (с 4 твердотопливными ускорителями) должна вывести на орбиту два спутника непосредственного телевещания — Nilesat 101 для египетского радио и телевидения и BSat-1b для японской компании B-Sat. |
Камера HRVIR (High Resolution Visible and Infra-Red) состоит из поворотного зеркала, обеспечивающего выбор полосы наблюдения, телескопа, спектрального сепаратора, разделяющего входящий свет на 4 спектральных пучка, и линейного фотоприемника на приборах с зарядовой связью.
Телескоп камеры изготовлен по схеме Шмидта. Он имеет фокусное расстояние 1.08 м, относительное отверстие 1/3.5 и ширину поля зрения 4°, обеспечивая при данной высоте орбиты захват полосы местности шириной 60 км (при наблюдении в надир). С помощью поворотного зеркала линия визирования камер может отклоняться на 27° в обе стороны от местной вертикали в плоскости, перпендикулярной направлению полета. При одновременной съемке камеры могут снимать полосу шириной 117 км. За счет отклонения линии визирования ширина полосы, в которой может производиться съемка, составляет ±475 км от трассы полета. При этом на спутнике SPOT-4 перенацеливание обеих камер впервые может производиться независимо. Для разделения входящего света используется комбинация призм и светофильтров. Выбранные спектральные полосы подобраны с тем, чтобы наилучшим образом обеспечивать выполнение основных задач прикладной съемки.
Спектральные интервалы, | ||
| Обозначение | Участок спектра | Интервал |
| B1 B2 B3 SWIR |
Видимый Видимый Видимый Инфракрасный |
0.50-0.59 мкм 0.61-0.68 мкм 0.78-0.89 мкм 1.58-1.75 мкм |
В отличие от камер предыдущего поколения, HRVIR работают не только в видимом, но и в ближнем инфракрасном диапазоне в полосе длин волн от 1.58 до 1.75 микрона. За счет этого при наблюдении можно заблаговременно обнаружить грядущий рост растений по концентрации влаги в растительности.
Добавление нового спектрального интервала потребовало разработки нового сенсора, а также понизить рабочую температуру датчика с 20 до 5°С и выдерживать ее с точностью до 0.01°.
Фотоприемник видимого диапазона представляет собой комбинацию из 4 линеек кремниевых ПЗС по 1500 активных элементов в каждой. Для работы в ИК-диапазоне установлен дополнительный линейный фотоприемник на основе арсенида галлия-индия (GaInAs) c 3000 элементов (составлен из 10 блоков по 300 элементов).
Съемка может вестись либо во всех 4 полосах (многоспектральный режим), либо в полосе B2 (панхроматический режим), либо в комбинированном режиме.
Фотоприемник работает в так называемом режиме щетки, т.е. изображение полосы местности движется поперек него в соответствии с орбитальным движением аппарата. Синхронизированный со скоростью орбитального движения опрос сигналов индивидуальных элементов обеспечивает получение непрерывного двумерного изображения полосы местности. При работе в панхроматическом режиме, когда для получения одного снимка задействуются все 6000 элементов, обеспечивается разрешение 10 метров. В многоспектральном режиме разрешение составляет 20 метров.
В дополнение к камерам высокого разрешения на КА установлен широкоугольный датчик низкого разрешения, Vegetation, обеспечивающий наблюдение в полосе 2250 км с разрешением 1 км.
Получаемая камерами видеоинформация сжимается, форматируется и затем либо записывается на борту, либо сбрасывается непосредственно на землю, если аппарат находится в зоне видимости приемных станций. Для записи имеется магнитное запоминающее устройство на 40 мин съемочного времени. После неоднократных проблем с МЗУ американской фирмы Odetics на первых трех КА SPOT-4 оснащен новыми МЗУ французской фирмы Enertec. Кроме того, в качестве резервной системы поставлено твердотельное ТТЗУ на 3 мин съемочного времени (10 Гбит). Основные приемные станции размещены в Тулузе (Франция) и Кируне (Швеция). Пропускная способность линии передачи видеоинформации составляет 50 Мбит/с.
Стартовая масса спутника составила 2755 кг.
Номинальная орбита спутника является солнечно-синхронной с высотой около 830 км. Эта орбита является кратной и обеспечивает воспроизведение наземной трассы через каждые 26 суток или 349 витков. Однако за счет возможности наклонной съемки минимальный интервал между последовательными возможностями съемки с одного аппарата составляет 5 суток на экваторе, 3 суток на широте 45° и 1 сутки на широте свыше 70°. Учитывая, что на орбите находятся еще два рабочих спутника, на практике интервал между последовательными наблюдениями может быть сокращен еще в несколько раз.
 Первый снимок КА SPOT-4 был сделан на 113-м витке 27 марта в 09:38:26 UTC прибором HRVIR-2. Снимок охватывает область 60 x 60 км с центром 46°04'50''с.ш., 18°40'00''в.д. с городом Байя (Венгрия). Цвета условные. |
Наряду с основной аппаратурой SPOT-4 несет ряд дополнительных и попутных приборов:
— DORIS (Determination d'Orbite et Radio Positionnement Integres par Satellite) — система, устанавливаемая начиная с КА SPOT-2 и используемая для определения положения спутника по данным допплеровских радиоизмерений с точностью до 10 см. На SPOT-4 будет также испытано дополнительное бортовое программное обеспечение, с помощью которого по данным DORIS спутник будет рассчитывать свое положение в реальном масштабе времени с точностью до 20 м.
— PASTEL (PAssager SPOT de TEleccommunication Laser) — комплект для лазерной межспутниковой связи с высоким темпом передачи информации. Он является частью программы ЕКА SILEX (Semiconductor Intersatellite Link EXperiment) и будет использоваться для передачи видеоинформации с КА на Землю через ретрансляционный спутник Artemis, который должен быть запущен в конце 1999 — начале 2000 г.
— ESBT (Experimental S-Band Terminal) — аналог PASTEL для передачи командной информации через спутник. Использование этого ретранслятора Artemis для связи с КА обеспечит значительное расширение зон связи, что облегчит и сделает более безопасным управление им.
— PASTEC (PASsager TEChnologique) — технологический эксперимент, предназначенный для изучения обстановки в околоземном пространстве, включая вибрации при выведении и старение материалов в космосе.
— POAM III (Polar Ozone and Aerosol Measurement) — эксперимент по измерению вертикального распределения составляющих атмосферы, проводимый Исследовательской лабораторией ВМФ США.
— VEGA — радиоответчик, устанавливаемый на всех КА серии SPOT для калибровки наземных радаров.
После выведения КА на орбиту все операции по раскрытию элементов конструкции и ориентации солнечных батарей и самого КА прошли нормально. Затем были проверены режим точного наведения, использумый для съемки, и работа магнитных записывающих устройств. 27 марта были получены первые пробные изображения, подтвердившие работоспособность оптической аппаратуры.
Инициализация всех побочных экспериментов также прошла успешно.
Технические летные испытания КА будут проходить в течение 2 месяцев, после чего он будет передан в эксплуатацию.
Расчетный срок активного существования КА SPOT-4 составляет 5 лет, что на два года выше, чем у его предшественников. Таким образом он должен обеспечить продолжение функционирования системы по крайней мере до 2003 г.
Стоимость всей программы SPOT-4, включая разработку, изготовление и запуск спутника, а также эксплуатация его в течение плановых 5 лет составляет 3.6 млрд франков (чуть менее 600 млн $).
|
Перспективы развития системы SPOT Следующий аппарат серии SPOT, SPOT-5, в настоящее время находится в производстве и должен быть готов к запуску в 2001 г. Он основан на том же базовом блоке, но масса аппарата возрастет с 2700 до 3000 кг, и он будет оборудован более совершенной оптической аппаратурой. Его камеры будут обеспечивать разрешение 2.5 м в черно-белом режиме и от 10 до 20 м в цветном режиме при сохранении ширины захвата 60 км. (Эта величина диктуется удобством использования получаемых снимков для целей картографирования.) Бюджет, выделенный на программу SPOT-5, такой же как на SPOT-4, но если не удастся для его запуска на РН Ariane-4 найти оплачиваемый попутный груз, то придется изыскивать еще дополнительно 200 млн фр. SPOT-5 подводит черту под серией SPOT в том виде, в котором она существовала с 1980-х годов. В дальнейшем на смену им придут спутники следующего поколения, которые пока фигурируют под предварительным названием 3S. В отличие от спутников SPOT-1...5, аппараты серии 3S будут работать на несколько более низких орбитах — высотой около 630 км вместо 830 км. Их масса будет составлять около 500 кг при сохранении разрешения, а цена должна быть существенно меньше миллиарда франков (160 млн $) за штуку. |
4. Компания Spot Image
Компания Spot Image создана в 1982 г. специально для коммерческой эксплуатации системы SPOT. Впоследствии были созданы региональные филиалы Spot Image Corporation в США, Spot Imaging Services в Австралии и Spot Asia в Сингапуре.
Основными акционерами компании являются CNES — 35.3%, Matra Marconi Space вместе с ее родительской компанией Matra — 28% и Национальный географический институт — 11.2%.
Компания располагает сетью из 23 станций приема и центров распространения данных. Spot Image занимает лидирующее
| 22 марта Arianespace и корпорация PanAmSat подписали контракт на запуск спутника PanAmSat-6B ракетой Ariane в конце этого года. Спутник PAS-6B срочно изготавливается фирмой Hughes взамен запущенного в августе прошлого года PAS-6, сделанного фирмой Space Systems/Loral, на котором обнаружились технические неполадки (см.НК №7, 1998)
Это уже 13-й контракт на запуск между Arianespace и PanAmSat. Два других КА PanAm-Sat должны быть запущены ракетами Ariane в 1998 и 1999 гг. Таким образом, после запуска КА SPOT-4 24 марта Arianespace по прежнему имеет в своем портфеле заказы на запуск 41 спутника. |
Тем не менее, объем этого рынка все еще слишком мал для того, чтобы компания-оператор могла разработать новые аппараты без государственного финансирования. Нынешний объем продаж самой Spot Image составляет 35–45 млн $ в год. Кроме того, еще два филиала Spot Image Scot Conseil и GDTA обеспечивают продажи в объеме 27 и 20 млн франков ежегодно, но они практически не дают прибыли и работают едва в режиме самоокупания.
Для того чтобы позволить себе разработку новых аппаратов, компания, по словам ее директора Ива Муиссетта (Ives Mouyssett), должна более чем в два раза увеличить объем своих доходов. Отметим, что CNES в последние годы тратил на работы по программе SPOT от 700 до 1000 млн франков (120–160 млн $) в год.
До сих пор французское правительство не настаивало на прибыльности программы, поскольку SPOT играл роль инструмента национального суверенитета в сфере получения космических изображений (и французские военные наверняка активно пользовались им до тех пор, пока не получили в свое распоряжение более мощный КА Helios).
Теперь с обострением конкуренции на коммерческом рынке со стороны новых компаний из США, Индии, России, а в перспективе Израиля и других стран, программа SPOT оказалась в более трудном положении.
Поскольку большинство конкурентов предлагает системы с более высоким разрешением, Spot начинает присматривать стратегических партнеров для удержания своих позиций на рынке.
Как сообщил Муиссетт, SPOT вел переговоры с американской компанией Space Imaging Eosat, чей аппарат Ikonos-1 в этом году должен стать первым коммерческим спутником с разрешением до 1 метра, а также с неназванной российской фирмой (название которой нетрудно угадать — в России есть одна фирма, торгующая снимками с разрешением до 2 метров — «Совинформ-спутник»).
Еще два запуска КА Iridium
И.Лисовпо сообщениям Iridium LLC, Motorola Inc., Boeing Co., Lockheed Martin Corp., ВВС США, Синьхуа, ИТАР-ТАСС.
25 марта 1998 г. в 17:01 UTC (26 марта в 01:01 по пекинскому времени) в Космическом центре Тайюань (провинция Шаньси, КНР) был выполнен пуск РН CZ-2C/SD с двумя очередными спутниками низкоорбитальной системы связи Iridium. Пуск прошел успешно. Через 11 мин после старта разгонный блок SD с установленными на нем спутниками был выведен на переходную орбиту высотой 175 x 662 км. Еще через 40 мин SD обеспечил переход и отделение спутников на целевой околокруговой орбите высотой 625 км, а затем выполнил уход на эллиптическую орбиту, обеспечивающую относительно малый срок баллистического существования.
30 марта 1998 г. в 06:02:46 UTC (29 марта в 22:02:46 PST) со стартового комплекса SLC-2W на базе ВВС США Ванденберг силами компании The Boeing Co. при поддержке 2-й эскадрильи космических запусков 30-го космического крыла ВВС США был выполнен пуск РН Delta 2 (версия 7920-10C) с пятью спутниками системы Iridium (официальное обозначение пуска — Iridium MS8). В промежутке с 62.5 до 85.0 мин после запуска аппараты были выведены на близкие опорные орбиты высотой 625 км, с которых они будут поодиночке разводиться по точкам рабочей орбиты высотой 780 км. Вторая ступень РН Delta 2 выполнила маневр увода через 106 мин 05 сек после старта.
Система Iridium создается и находится во владении международного консорциума Iridium LLC, объединяющего 19 организаций-инвесторов. Общая стоимость проекта оценивается в 5 млрд $. Космические аппараты изготавливаются Группой спутниковой связи американской компании Motorola (г. Чендлер, шт. Аризона), являющейся головным подрядчиком Iridium LLC, на основе служебного борта фирмы Lockheed Martin Corp.
Полные названия запущенных 25 и 30 марта аппаратов, включающие их заводские номера, а также международные регистрационные обозначения и номера в каталоге Космического командования США (по данным Секции оперативного управления Центра космических полетов им.Годдарда NASA) и параметры начальных орбит спутников и ступеней, рассчитанные относительно сферы радиусом 6378.14 км, приведены в таблице. КА Iridium зарегистрированы за международной организацией Iridium LLC.
Это были 11-й и 12-й пуски для развертывания орбитальной группировки низкоорбитальной системы связи Iridium. (В сообщении в НК №4/5, 1998, о предыдущем 10-м пуске, он был ошибочно назван 11-м.) Всего за 12 пусков выведены на орбиты 58 КА с серийными номерами от SV004 до SV061 включительно.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Как известно, космический сегмент системы Iridium должен включать 66 рабочих и 6 запасных КА в шести орбитальных плоскостях с шагом 32° по долготе восходящего узла. Во всех предыдущих публикациях НК давались условные номера плоскостей, присваивавшиеся с первым пуском в каждую новую плоскость. Однако, как стало известно редакции, существует официальная нумерация плоскостей в порядке возрастания долготы восходящего узла, принятая Motorola и Iridium LLC. В таблице, показывающей порядок развертывания орбитальной группировки системы Iridium, используется официальная нумерация плоскостей. Долгота восходящего узла каждой плоскости отсчитана от положения восходящего узла 4-й плоскости, в которую был произведен первый запуск.
Из таблицы видно, что двумя последними пусками было закончено заполнение 3-й и 4-й орбитальных плоскостей. К настоящему времени пять плоскостей — со второй по шестую — содержат по 10–12 аппаратов. (По крайней мере два аппарата, SVN021 и SVN027, находящиеся в 6-й и 3-й плоскости соответственно, неисправны и поэтому не включены в расчет.) Остается пустой первая плоскость, в которую запланированы два пуска на РН «Протон» (2 апреля в 02:42 UTC) и Delta 2 (26 апреля в 23:14 UTC); еще два аппарата во вторую плоскость должны быть запущены на CZ-2C. На этом этап первичного развертывания орбитальной группировки будет закончен.
Оба запуска переносились. Китайский первоначально планировался на 20 марта в 17:29:03 UTC. Американский был назначен на 23 марта в 06:41:54 UTC, но не состоялся по обычной причине: большая скорость и неблагоприятное направление ветра на высоте. При таких метеоусловиях служба безопасности полигона запрещает пуск, так как в случае аварии обломки могут упасть в населенных районах. Пуск был назначен на 27 марта в 06:19:33, но отменен вновь — на этот раз из-за сильного приповерхностного ветра.
Третья назначенная дата пуска — 28 марта в 06:13:57 — также была пропущена по метеоусловиям. Пуск удалось осуществить с четвертой попытки. Решение о запуске принимал командир 30-го космического крыла полковник Боб Келер (Bob Kehler).
В полете — исследовательский КА TRACE
И.Лисов по сообщениям NASA, GSFC, KSC, ВВС США, Lockheed Martin Missiles & Space, OSC.
2 апреля в 02:43:23 UTC (1 апреля в 18:43:23 PST) с борта самолета-носителя L-1011 Stargazer, вылетевшего в 17:44 PST с авиабазы Ванденберг, над акваторией Тихого океана в 110 км юго-западнее г.Монтерей в точке 36° с.ш., 123° з.д. на высоте 11.9 км был выполнен пуск крылатой РН Pegasus XL компании Orbital Sciences Corp. (OSC). Через 10 мин после сброса ракеты с L-1011 спутник TRACE был успешно выведен на орбиту с параметрами (относительно сферы радиусом 6378.14 км; расчетные значения даны в скобках):
— наклонение орбиты 97.80° (97.88);
— минимальная высота (в перигее) 599.5 км (598.1);
— максимальная высота (в апогее) 645.4 км (654.1);
— период обращения 97.160 мин (97.230).
Согласно сообщению Секции оперативного управления Центра космических полетов имени Годдарда NASA, КА TRACE было присвоено международное регистрационное обозначение 1998-020A. Он также получил номер 25280 в каталоге Космического командования США.
Исследовательский КА TRACE (Transition Region and Coronal Explorer — Исследователь переходной области и короны) предназначен для изучения связей между магнитным полем и плазмой солнечной атмосферы. Это первый спутник для изучения Солнца в США, запущенный после КА SMM (1980).
Проект TRACE осуществляется в рамках программы малых исследовательских КА SMEX, предусматривающей запуски таких аппаратов в среднем раз в год. TRACE был выбран из числа 51 предложенных 14 сентября 1994 г. (НК №19, 1994). Финансирование пошло с начала 1995 г., и в уже 1997 г. аппарат был сдан заказчику. Фактическая стоимость проекта составила 39.3 млн $, что на 9.7 млн ниже первоначальной оценки (49 млн на разработку, изготовление и первые 30 суток полета). КА планировалось запустить в 4-м квартале 1997 г., но из-за сбоев графика пусков носителя Pegasus XL запуск задержался до апреля 1998 г.
Расчетная циклограмма | |
| Время | Событие |
| T+00:00 T+00:05 T+01:16.89 T+01:25.38 T+01:26.18 T+01:58.12 T+02:40.11 T+08:43.07 T+08:54.07 T+09:59.52 T+10:59.52 | Сброс Включение ДУ 1-й ступени Окончание работы ДУ 2-й ступени Отделение 1-й ступени Включение ДУ 2-й ступени Сброс ГО Окончание работы ДУ 2-й ступени Отделение 2-й ступени Включение ДУ 3-й ступени Окончание работы ДУ 3-й ступени Отделение КА |
Служебный борт КА разработал Центр космических полетов им.Годдарда. Разработчиками научной аппаратуры стали компания Lockheed Martin Corp. (LMC) и Стэнфордский университет. Д-р Алан Тайтл (Alan Title), научный руководитель проекта TRACE, работает исследователем образованного ими Стэнфорд-Локхидовского института научных исследований в Пало-Альто, Калифорния. В работах также участвовала Солнечная и астрофизическая лаборатория Lockheed Martin в Пало-Альто.
Проблема, для решения которой запущен TRACE, заключается в следующем. Температура на видимой поверхности (в узком слое фотосферы) Солнца — от 6000 до 4000 градусов. Температура находящейся над ней короны составляет 1–3 млн К для спокойного Солнца, а во время солнечных вспышек достигает 10–100 млн К. Вопрос о том, почему корона имеет столь высокую температуру и как плазма одного типа переходит в другой, пока остается открытым. Предполагается, что механизм нагрева короны тесно связан с солнечным магнитным полем: в короне магнитное поле доминирует над плазмой, а конвективные движения в верхних слоях Солнца постоянно «перемешивают» магнитное поле. Однако моделирование переходной области чрезвычайно сложно, а опытные данные по исследуемому диапазону температур от 10 тыс. до нескольких миллионов кельвинов с высоким пространственным и временным разрешением отсутствуют. Приборы TRACE должны дать надежные количественные данные, позволяющие создать удовлетворительную модель.
КА TRACE создавался для решения следующих задач:
— наблюдение за эволюцией магнитного поля Солнца от его внутренних областей до короны;
— исследование механизмов нагрева верхней солнечной атмосферы;
— изучение «спусковых механизмов» на начальных стадиях солнечных вспышек и выбросов массы.
Детализация этих задач включает изучение трехмерной структуры деталей магнитного поля, скорости и природы изменений его топологии, исследование геометрии и динамики верхней атмосферы Солнца — хромосферы (переходной области) и короны, нахождение связи между диффузией магнитного поля на поверхности с изменениями нагрева и структуры хромосферы и короны. TRACE должен исследовать связи между тонкими деталями поверхности и плазменными структурами над ними, которые связывают между собой тонкие детали магнитного поля.
 1 — маховик; 2 — приемоответчик; 3 — батарея; 4 — бортовой компьютер; 5 — разъем для наземных испытаний; 6 — блок цифровой обработки; 7 — разъем системы ориентации; 8 — маховик; 9 — магнитометр.  1 — Передняя крышка; 2 — механизм фокусировки; 3 — телескоп-гид; 4 — диск с фильтрами; 5 — ПЗС-камера; 6 — радиатор; 7 — основное зеркало; 8 — проставки из инвара; 9 — активное вторичное зеркало; 10 — затвор; 11 — задние створки; 12 — солнечный датчик. |
Изучение переходной области солнечной атмосферы имеет общефизическое значение — с происходящими в ней процессами удержания плазмы, пересоединений, распространения волн, нагрева плазмы космическая физика и астрофизика сталкиваются сплошь и рядом.
Ученые также ожидают, что TRACE поможет понять природу солнечных вспышек, которые представляют угрозу для астронавтов, работающих на орбите, и спутников различного назначения.
КА TRACE имеет массу 213 кг и следующие габаритные размеры: при выведении 1.117x1.885 м, на орбите — 2.946x1.885 м. Размер КА определяется длиной телескопа — 1.60 м. Четыре панели солнечных батарей с элементами на арсениде галлия обеспечивают мощность не менее 222 Вт, которые передаются потребителям напрямую: служебному борту — 85 Вт, телескопу — 35 Вт, а остальное используется для подогрева и дегазации конструкции. Суперникель-кадмиевая батарея имеет емкость 9 А·час.
Компьютерная система включает бортовой компьютер на процессоре 80386 с сопроцессором, шину данных стандарта 1553 и твердотельное записывающее устройство емкостью 300 Мбит. Научная информация поступает через интерфейс RS-422 со скоростью до 900 кбит/с. Система связи включает приемопередатчик диапазона S (частота канала борт-Земля 2215.90 МГц, пропускная способность 2.25 Мбит/с, до 6 сеансов в сутки). Команды передаются на борт со скоростью 2 кбит/с. Система ориентации имеет аналоговую схему захвата и сопровождения с процессором 8085 и использует основной компьютер КА в замкнутом контуре определения и поддержания ориентации. В качестве датчиков используются три 2-осных гироскопа, цифровой датчик Солнца, шесть грубых солнечных датчиков, трехосный магнитометр; исполнительные органы — 4 маховика и 3 магнитных катушки.
На КА TRACE установлен один научный прибор — солнечный ультрафиолетовый телескоп. Телескоп с фокусным расстоянием 8.66 м построен по схеме Кассегрена с диаметром основного зеркала 30 см и вторичного — 6 см. Вторичное зеркало — активное, с компенсацией сдвига изображения. Размер поля изображения — 8.5x8.5'. В научном режиме система ориентации обеспечивает наведение телескопа с точностью до 5''; для компенсации движений КА используется высокоскоростное следящее зеркало, причем телескоп-гид, входящий в состав полезной нагрузки, используется в качестве тонкого солнечного датчика и датчика малых отклонений системы ориентации. Так обеспечивается стабилизация изображения телескопа с погрешностью до 0.1'' при относительно невысоких требованиях на стабилизацию КА в целом и, соответственно, его стоимости.
Чтобы «увидеть» геометрию магнитного поля, атмосферу Солнца нужно наблюдать в различных спектральных линиях, соответствующих поглощению и излучению электронов при различных температурах. Поэтому оба зеркала телескопа разделены на четыре квадранта, каждый из которых имеет специальное покрытие, отражающее УФ-излучение определенного диапазона волн. В некотором смысле можно сказать, что в состав телескопа TRACE входят четыре разных телескопа.
Покрытия на трех квадрантах позволяют вести наблюдения в узких спектральных диапазонах крайнего ультрафиолета — 17.1 нм (линия восьмикратно ионизированного железа — FeIX), 19.5 нм (FeXII) и 28.4 нм (FeXV). Четвертый квадрант, рассчитанный на «обычный» УФ-диапазон, используется для наблюдений в линиях 1216 нм (HI, Лайман-альфа), 1550 нм (CIV) и 1600 нм (УФ-континуум), в зависимости от применяемых фильтров. Один из квадрантов выбирается для работы селектором, расположенным позади входного окна инструмента.
Оптическая система и покрытия разработаны д-ром Леоном Голубом (Leon Golub) из Смитсоновской астрофизической обсерватории. Покрытия нанесли в Лаборатории им.Лоуренса в Беркли.
Детектор представляет собой ПЗС-матрицу размером 1024x1024 элемента, охлажденную до -65°C. Мощный бортовой компьютер обработки данных обеспечивает наиболее оптимальное использование детектора через адаптивный выбор цели, цифровое сжатие данных и быструю работу при ограниченном поле зрения. Один пиксел изображения соответствует 0.5'', а разрешение достигает одной угловой секунды. С учетом расстояния от Земли до Солнца на детектор попадает изображение области размером 370000 x 370000 км, что составляет примерно 1/4 диаметра солнечного диска, один пиксел соответствует 360 км, а разрешение –720 км. Время экспозиции может находиться в пределах от 2 мсек до 260 сек. Временное разрешение — менее 1 сек (номинальное — 5 сек).
Телескоп TRACE имеет временное разрешение примерно в 10 раз, а пространственное примерно в 5 раз лучше, чем на запущенных ранее КА для исследования Солнца.
Короткий цикл разработки потребовал использования на TRACE проверенных решений и компонентов. Предшественниками TRACE стали ПН NIXT, поднимавшаяся на высотных ракетах и выполнившая съемки короны в крайнем УФ-диапазоне с высочайшим разрешением, и телескоп мягких рентгеновских лучей SXT японского КА Yohkoh, позволивший получить 2 млн изображений превосходного качества.
Особенно ценным был опыт разработки прибора MDI для космической обсерватории SOHO — на TRACE использованы не только многие наработки, но и его запасные части. Группой Тайтла в Центре перспективных технологий LMMS для прибора MDI были разработаны три критически важных механизма — высокоскоростное следящее зеркало, колесо фильтров с периферийным двигателем и ПЗС-камера.
TRACE будет работать на солнечно-синхронной орбите, что позволит ему быть постоянно освещенным Солнцем и вести наблюдения непрерывно. Расчетный срок работы КА — 1 год, но разработчики рассчитывают на то, что аппарат значительно превысит его. За это время ученые надеются пронаблюдать как спокойное Солнце, так и проявления его активности. Управление будет вестись из центра управления КА SMEX в Центре Годдарда NASA через наземные станции Уоллопс и Покер-Флэт. Полная обработка данных будет выполняться в Пало-Альто. TRACE является первым КА NASA, для которого избрана политика открытых данных. Это значит, что все полученные с него данные становятся доступны не только основной исследовательской группе, но и другим ученым, студентам и публике в целом.
Научная программа TRACE будет выполняться в тесной координации с работами, проводимыми на европейско-американской солнечной обсерватории SOHO и японском спутнике Yohkoh. В этой тройке КА SOHO исследует методами гелиосейсмологии и томографии внутреннюю область Солнца и исходящее оттуда магнитное поле. TRACE изучает магнитные поля в переходной области. Yohkoh отслеживает распространение магнитного поля в короне, а начиная с расстояния 30-40 радиусов Солнца эстафету вновь принимает SOHO со своими коронографами. Аппараты TRACE и SOHO будут управляться из Центра Годдарда совместно.
Для обработки, анализа и архивирования данных TRACE будет использоваться программный комплекс, отработанный ранее на телескопе SXT.
Аппарат прибыл на базу Ванденберг из Центра Годдарда в феврале 1998 г. 4-5 марта он был состыкован с носителем; при этом повредили три солнечных элемента. 7, 9 и 10 марта проводились испытания, включая имитацию отделения КА от носителя и управления им из Центра Годдарда, а 14-го — 6-часовые функциональные испытания КА. Пуск планировался на 19 марта, однако выяснилось, что на носителе нужно заменить аккумулятор в системе управления, и 13 марта пуск был отложен до 30-го. Между 21 и 30 марта пуск был невозможен из-за занятости средств полигона. 19 марта запуск перенесли на 1 апреля.
Из-за отсрочки на носителе кончился гарантийный срок на приемопередатчик диапазона C, его пришлось продлевать. После установки и зарядки новой аккумуляторной батареи 19 марта имитацию пуска провели еще раз и обнаружили два оборванных провода. 24 марта установили головной обтекатель, 25 марта провели предстартовые функциональные испытания; в тот же день на Ванденберг прибыл базирующийся на Мидоуз-Филд в Бейкерсфилде (шт.Калифорния) самолет-носитель L-1011. Утром 27 марта к нему пристыковали Pegasus XL, совместные испытания проводились 28, 30 и 31 марта.
 КА TRACE состыкован с носителем Pegasus XL. |
Запуск обеспечивала 2-я эскадрилья космических запусков 30-го космического крыла ВВС США. Стартовое окно 1 апреля продолжалось с 18:38:32 до 18:45:40 PST.
Первый сеанс связи с TRACE через американскую антарктическую станцию Мак-Мёрдо через 37 мин после старта не получился, и связь была установлена через наземную станцию Покер-Флэт на Аляске в 20:19 PST, через 1.5 часа после запуска. Несмотря на различные сетевые проблемы и ненадежную связь, к утру 2 апреля группа управления выяснила, что солнечные батареи TRACE раскрылись и СЭП в порядке, ориентация на Солнце поддерживается с точностью 16°. Температура на ПЗС-матрице была ниже –50°C.
3 апреля система управления была переведена в режим инерциальной солнечной ориентации, а 4 апреля — точной солнечной ориентации. 3 апреля была включена и проверена научная аппаратура, а в ночь на 4 апреля — ПЗС-камера. Были выполнены несколько десятков контрольных снимков при закрытой крышке телескопа, а 4 апреля она была открыта. Вскоре TRACE вступит в строй.
Пуск 1/2 апреля стал 21-м для носителей семейства Pegasus. В течение ближайшего года запланированы запуски носителями Pegasus XL еще двух спутников, создаваемых в рамках программы SMEX — WIRE (15 сентября 1998) и SWAS (январь 1999). Также на «Пегасах» будут запущены в течение 18 месяцев две «сверхлегкие» научные миссии — Terriers (20 августа 1998) и HETE/ACRIM.