«Техника-молодежи» 1986 г №4, с.5-8

Работая сегодня на космических кораблях и орбитальных станциях, человек учится активно использовать уникальное свойство космического пространства — невесомость. Однако глубокий вакуум, резкие перепады температур, «весь букет» излучений нашего светила присущи только открытому космосу. Естественно, хотелось бы и их заставить служить людям.

Основоположнику теоретической космонавтики Циолковскому принадлежит научно обоснованная идея «эфирных поселений». Он предвидел и возможность выхода человека за пределы космического жилища. Циолковский настолько подробно описал ощущения человека, прожившего в невесомости и покинувшего свой корабль, что космонавт Алексей Леонов после первого в мире выхода в открытый космос заявил: неожиданностей было мало. Космонавт полагал, что помогло ему, в частности, внимательное изучение трудов Циолковского.

Так уж вышло, что в том же, 1965 году, когда человек впервые вышел за пределы корабля, я был зачислен в отряд космонавтов. Честно признаюсь, что тогда я был несколько озадачен. Возникла масса вопросов. Как, например, космонавт будет ориентироваться в пространстве, оторвавшись от корабля? Как он вернется на корабль? Что будет с глазами космонавта, ведь там ослепительное Солнце? Какие метеорные рои могут встретиться и нет ли опасности, что один из метеоров пробьет скафандр?

Однако ученые, которые готовили Алексея Леонова к этой смелой операции, сумели создать все необходимое для ее успешной реализации.

Участники эксперимента работали по несколько иной программе, чем те, кто летал до них в космос. Более строгой была физическая подготовка. Работа в скафандре — дело далеко не легкое, и специалисты справедливо считают ее тяжелым физическим трудом. В нашей среде бытует даже выражение «сражение со скафандром».

Весьма важными в программе подготовки были психологические аспекты. Впервые человек должен был стать почти «самостоятельным небесным телом». Алексей Леонов в группе с другими космонавтами тренировался на самолете Ту-104, совершавшем полеты по параболической траектории. Так удавалось создать искусственную невесомость в течение примерно 20-25 с.

Были еще и центрифуги, звуконепроницаемые сурдокамеры, барокамеры для тренировок на макетах. Десятки раз, вспоминает Леонов, мы поднимались в воздух и в короткие отрезки времени шаг за шагом оттачивали все детали выхода в космос и возвращения в кабину космического корабля... Некоторые даже высказывали мысль, что космонавта после его выхода во Вселенную может «приварить» к кораблю. Были и другие необычные предположения. Мы готовились встретиться с любой неожиданностью. Еще Циолковский писал, что в безопорном пространстве никакие страстные желания, никакие дергания рук и дрыгания ног не в состоянии сдвинуть центр тяжести человеческого тела. Любопытно, что человек, впервые попавший в условия невесомости, как отмечали многие космонавты, все-таки совершает эти самые «дергания» конечностями, пытаясь как бы плыть по воде и почему-то обязательно стилем брасс — «земные инстинкты» дают о себе знать. Смысл наземных тренировок как раз и состоит в том, чтобы выработать у человека новый стереотип поведения, новые «инстинкты».

Естественно, что за прошедшие годы арсенал технических средств для подготовки расширился. Безопорность наиболее корректно моделируется в условиях нейтральной плавучести, когда человек в скафандре, находясь в толще воды, и не тонет, и не всплывает. Метод, считающийся сейчас наиболее эффективным для подготовки к работам в открытом космосе, надежен, дешев и безопасен.

Для работы в открытом космосе необходимо не только специальным образом подготовить космонавта, но и создать соответствующие технические средства.

НАУКИ, РОЖДЕННЫЕ КОСМОНАВТИКОЙ КОСМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ — изучает происхождение и распространение живой материи во Вселенной, исследует особенности поведения и жизнедеятельности земных организмов в условиях космического пространства, а также занимается построением искусственной среды обитания на орбитальных станциях. Первый этап биологических исследований на ракетах проведен в СССР в конце 40-х — начале 50-х годов. Важными вехами в развитии к.б. стали эксперименты на советском ИСЗ «Космос-110» и американском спутнике «Биос-3». КОСМИЧЕСКАЯ ГЕОДЕЗИЯ — раздел геодезии, изучающей размеры и фигуру Земли, параметры ее гравитационного поля на основе наблюдений солнечных затмений, фотографирования Луны и измерений параметров траекторий ИСЗ. КОСМИЧЕСКОЕ ЗЕМЛЕВЕДЕНИЕ — изучает нашу планету с помощью космических аппаратов. Приборы, установленные на ИСЗ, космических кораблях и орбитальных станциях, позволяют получать изображения участков земной и водной поверхности в различных частях спектра. Результаты этих съемок находят широкое применение в самых различных областях народного хозяйства. КОСМИЧЕСКАЯ ЛИНГВИСТИКА — возникла на стыке теории информации и математической лингвистики. Проблема контакта с внеземными цивилизациями давно волновала умы людей. На каком языке, понятном обеим сторонам, будут общаться земляне с братьями по разуму? Одна из первых попыток разработать такой универсальный язык на основе математических, астрономических и других символов принадлежит Дж. Уилкинсу (XVII в.). В 1960 году голландский математик X. Фройденталь создал язык «линкос» для связи с обитателями других миров. Обучаться «линкосу» может даже инопланетянин, не знающий ни одного земного языка. КОСМИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА — исследует влияние на организм человека факторов космического полета, разрабатывает физиологические и гигиенические требования к системам жизнеобеспечения, а также методы отбора и подготовки космонавтов. Серьезной проблемой к. м. является изучение длительного действия невесомости на организм и его реадаптации при обратном переходе к нормальной гравитации после возвращения экипажа на Землю. КОСМИЧЕСКАЯ ПСИХОЛОГИЯ — изучает влияние факторов космического полета на деятельность космонавтов, уделяя особое внимание взаимодействию членов экипажа, организации их труда и отдыха, а также психологической совместимости. КОСМОХИМИЯ — наука о химическом составе космических тел, законах распространения и распределения химических элементов во Вселенной. Долгое время единственным прямым методом этой науки был анализ химического состава выпавших на Землю метеоритов. Полеты КА к Луне, Венере, Марсу, Меркурию позволили специалистам приступить к непосредственным исследованиям вещества Луны и некоторых планет. Лето 1985 года. Космонавты В. Джанибеков и В. Савиных на предполетных занятиях ведут разбор предстоящих ремонтных работ на станции «Салют». Фото Александра МОКЛЕЦОВА

Чтобы покинуть корабль или станцию, прежде всего нужна шлюзовая камера — разгерметизируемый отсек, отделенный от других помещений космического объекта. Правда, на практике применялись и другие варианты — разгерметизировался весь объем космического корабля («Джемини», «Аполлон»), но такой подход, требующий предварительной герметизации всего оборудования, на мой взгляд, вряд ли перспективен. Алексей Леонов на «Восходе-2» уже выходил через специальный шлюз. В дальнейшем на орбитальных станциях (советских «Салютах», американском «Скайлэб», западноевропейском «Спейслэб») предусматривались шлюзовые камеры. Они достаточно велики (несколько кубических метров), и в них помещаются два космонавта в скафандрах, а также оборудование для работы вне корабля и соответствующие научные приборы. Подобные камеры используются еще и в качестве отсека для вакуумных испытаний. Так было, например, на «Союзе-6», где были выполнены первые эксперименты по сварке, резке металлических и неметаллических материалов в космосе.

В шлюзовых камерах сегодня устанавливают также систему разгерметизации и наддува, часть системы жизнеобеспечения и терморегулирования, средства медицинского контроля.

В открытом космосе, конечно же, нужен надежный и удобный скафандр. Этот космический корабль в миниатюре должен быть снабжен всем необходимым для жизни человека и позволять ему активно работать.

Внутри скафандра появилась одежда, похожая на белье в дырочках. На самом деле это трубопроводы, по которым циркулирует вода, охлаждающая разгоряченного тяжелой физической работой космонавта.

Скафандр превратился в «мини-шкаф», по форме напоминающий человеческую фигуру со стальным каркасом и дверцей на спине. Попробуйте походить в таком одеянии по Земле, и, обещаю, ничего не получится, а в космосе все идет отлично. Дело в том, что в невесомости главное — свободное движение рук: космонавт буквально «ходит на руках», то есть перемещается, перехватывая ими поручни и элементы конструкции. В совершенном скафандре можно выполнять тонкие операции с мелкими деталями в течение длительного времени, в частности благодаря герметичным подшипникам в плечевом поясе, значительно облегчающем движение рук. Современные перчатки позволяют легче сгибать пальцы. Так что работать с небольшими предметами или, как шутят у нас, «протаскивать нитку в ушко иголки» можно.

Я частенько наблюдаю в гидролаборатории Центра подготовки, как на очередной тренировке космонавт втискивается через дверцу в скафандр, как она за ним захлопывается и как он беспомощно «висит» на вспомогательной треноге. Потом кран переносит космонавта к воде и опускает его в бассейн.

Включаются прожекторы, подсвечивающие воду. Мы видим специальный макет орбитальной станции «Салют» и корабля «Союз», повторяющий внешние их контуры. На нем установлено различное оборудование (разумеется, опять-таки макеты), есть здесь и поручни, фиксаторы, трапы, крылья солнечных батарей.

Перебирая руками, космонавты приближаются к солнечным батареям. И куда девалась земная «неуклюжесть» — они действуют легко и ловко. Вот космонавты извлекают из контейнера дополнительную солнечную батарею, приводят в действие лебедку, и батарея, как гармошка, растягивается, располагаясь рядом с основной. Еще несколько движений — и батарея установлена. В динамиках слышно, как учащается дыхание космонавтов, они периодически отдыхают. Так день за днем отрабатывают различные операции: установка трапа для прохода по поверхности станции на рабочие места, транспортировка контейнера с батареями.

Не раз, будучи в Центре управления полетом, наблюдал я потом за работой тех же людей в космосе. Просто диву даешься, как четко и уверенно выполняют они задание.

Замечу, что действия космонавтов дублируются здесь, «внизу». В тренировочном бассейне идет так называемое «сопровождение» реальных работ: выполнил космонавт на орбите какую-то операцию, она повторяется под водой. При необходимости Земля всегда готова что-то подсказать, посоветовать. Мне доводилось следить за происходящим по двум стоящим рядом экранам: на одном работа в космосе, на другом — под водой. Зачастую, как хорошо натренированные спортсмены в каком-то парном катании, космонавты, разделенные тысячами километров, одновременно делают одинаковые движения.

При работе в невесомости в качестве фиксаторов сегодня используются фалы-привязи, клейкие пластины, магниты, тросовые системы. Удобны фиксаторы для ног: закрепив ступни, можно принимать самые разные позы и развивать значительные усилия. Иногда применяются и специальные рабочие места, стационарные или передвижные. Последние можно перенести туда, куда нужно, там смонтировать и приступить к операциям. На рабочем месте есть ящик с инструментом, фара-осветитель, контейнер с деталями и, конечно же, фиксатор.

В открытом космосе зачастую приходится выполнять самые обычные работы, для которых нужны молоток, зубило, отвертка, кусачки, плоскогубцы. Однако эти нехитрые технологические операции ремонтно-восстановительного, профилактического или регулировочного характера сильно отличаются от земных.

Для автономного движения космонавта в открытом космосе могут быть использованы установки перемещения и маневрирования, позволяющие «отплывать» от корабля на сотни метров. В будущем, надо полагать, появятся грузовые платформы, телеуправляемые роботы-манипуляторы и многие другие технические средства. В любом случае космонавты будут работать в открытом космосе, и с годами, как я думаю, все чаше и все дольше.

Выход Алексея Леонова продолжался 24 мин. Половину времени он находился вне корабля. Потом счет пошел на часы. А серия выходов Леонида Кизима и Владимира Соловьева длилась в общей сложности 22 ч 50 мин. Почти сутки!

Вслед за экспериментальными выходами в открытом космосе стали проводиться важные практические работы, техническое обслуживание, ремонт, испытания модернизированных средств для выполнения различных операций. В 1977 году Юрий Романенко и Георгий Гречко вышли из станции «Салют-6», чтобы осмотреть стыковочный узел и осуществить ряд научных и испытательных экспериментов. Они пробыли в открытом космосе 1 ч 28 мин. В 1978 году Владимир Коваленок и Александр Иванченков за 2 ч 5 мин частично заменили научную аппаратуру на внешней поверхности станции «Са-лют-6».

В следующем году Владимир Ляхов и Валерий Рюмин тоже покидали станцию. Рюмин «прошел» вдоль всей ее поверхности и отцепил антенну радиотелескопа. А произошло следующее. Для радиоастрономических наблюдений на станции была развернута антенна в виде шестиугольника с максимальным размером 10 м. После экспериментов при отделении она зацепилась за выступающие элементы и повисла, закрыв стыковочный узел. От нее и нужно было освободить станцию, что блестяще сделали космонавты на 172-е сутки своего полета. Сложная аварийно-спасательная операция длилась 1 ч 23 мин.

В 1982 году уже на станции «Са-лют-7» Анатолий Березовой и Валентин Лебедев в течение 2 ч 33 мин проводили монтажно-демонтажные работы с научным оборудованием, установленным на ее наружной поверхности.

В 1983 году Владимир Ляхов и Александр Александров в своем полете совершили два выхода в открытый космос (общая продолжительность около 6 ч) и установили две дополнительные солнечные батареи. Это уже была операция, направленная на совершенствование станции.

Отработка методов космического монтажа и демонтажа была продолжена Леонидом Кизимом и Владимиром Соловьевым в их самом длительном в истории космонавтики полете, продолжавшемся 237 суток. За время шести выходов за пределы станции они демонтировали фрагмент старой солнечной батареи, чтобы на Земле можно было изучать, как на нее повлияли факторы космического пространства, смонтировали две дополнительные солнечные, батареи и обводные топливные магистрали двигательной установки.

Особенно сложной и ответственной была последняя операция. Космонавты вскрыли теплозащитный экран станции, разобрали половину трубопровода, смонтировали клапаны и магистрали, тщательно проверили герметичность собранных конструкций и, наконец, восстановили защитное покрытие.

Во время этого полета был и еще один выход в открытый космос — его совершили участники экспедиции посещения Светлана Савицкая и Владимир Джанибеков. Впервые в истории космонавтики вне космического «жилища» работала женщина. Космонавты испытали универсальный ручной инструмент, позволяющий сваривать, паять, резать металлические пластины и напылять металлические покрытия.

Выходы в открытый космос становятся все более частыми и подчас абсолютно необходимыми. Можно не сомневаться, что их роль в таких сферах человеческой деятельности, как обслуживание и ремонт пилотируемых объектов и автоматических спутников, монтажно-демонтажные и сборочные операции будет .неуклонно возрастать.