«Земля и Вселенная» 1996 №6

* Продолжение. Начало см.: 1993, №№ 2, 3; 1994, № 5; 1995, №№ 2. 4, 5; 1996, №№ 1,3.

В январе-марте 1996 г. состоя­лись с 74 по 76-й полеты американ­ской транспортной системы (STS) "Спейс Шаттл". Время очередного запуска многоразовой системы "Спейс Шаттл" определялось по­ложением на орбите спутника "SFU" — его возвращение было главной задачей десятого полета корабля "Индевор". Старт произ­веден в границах "окна" запуска 11 января 1996 г. в 9 ч 41 мин по Грин­вичу.

В рамках миссии STS-72 плани­ровалось: снятие с орбиты япон­ского научного спутника "SFU" (запущен 18 марта 1995 г. для ис­следований в области астрономии, материаловедения и биологии), выведение на орбиту возвращае­мого аппарата "OAST-Flyer", два выхода в открытый космос (по 6,5 ч каждый) для выполнения экс­периментальных работ, а также проведение 11 основных и 31 до­полнительного экспериментов.

Стартовая масса составила 2048 т, посадочная масса корабля "Индевор" — 98,4 т, общая масса спутников и приборного оборудо­вания — 5,3 т.

В состав экипажа "Индевора" вошли 6 астронавтов: командир — полковник ВВС Брайн Даффи (Brian Duffy) (3-й полет, 267-й ас­тронавт мира, 167-й астронавт США), пилот — капитан 3-го ранга ВМС Брент Джетт-мл. (Brent W.

Экипаж STS-72, слева направо: У. Скотт, Б. Джетт, Л. Чиао, К. Ваката, Б. Даффи и Д. Барри

Биографическая справка о К. Ваката (Япония). Коити Вака­та родился 1 августа 1963 г. в г. Омия (префектура Саитама) в се­мье служащих. В 1987 г. получил степень бакалавра наук по авиаци­онной технике и в 1989 г. — сте­пень магистра (прикладная меха­ника) в университете Кюсю. С 1989 г. работал в компании "Japan Airlines" инженером по конструк­циям транспортных самолетов. В 1992 г. был отобран в группу ас­тронавтов Национального агентства освоения космоса Япо­нии (NASDA). В августе 1992 г. прибыл в Космический центр им. Л. Джонсона (NASA) в США, где после года обучения получил ква­лификацию специалиста полета на кораблях типа "Space Shuttle". С апреля 1993 г. работал в отделе разработки программ NASA no на­учным исследованиям. В декабре 1994 г. был назначен в экипаж STS-72. К. Ваката является членом японских обществ авиационно-ко­смических наук и биологических исследований в космосе. К. Вака­та холост, увлекается дельта­планеризмом, баскетболом, тен­нисом и лыжами.

Астронавт NASDA (Япония) Коити Ваката

Через 43 мин 30 с после старта корабль вышел на орбиту (175 х 461 км, наклонение 28,45 и период обращения 90,7 мин). Началась погоня за японским спутником. Уже через 4,5 ч была проведена первая коррекция орбиты, позволившая увеличить высоту перигея до 181,7 км. До этого маневра открылись створки грузового отсека корабля, и экипаж приступил к выполнению программы.

В первый день завершился эксперимент по измерению динамических вибраций в пяти контейнерах GAS, размещенных на поперечной ферме грузового отсека. Начаты и другие эксперименты: изучение влияния микрогравитации на рост кристаллов протеинов (подготовлен Обществом японских аэрокосмических компаний), наблюдение динамики потоков в условиях невесомости (Исследовательский центр им. Льюиса, NASA) и выращивание протеинов инсулина для коммерческих целей (NASA).

12 января командир и пилот произвели маневр корабля, чтобы избежать опасного сближения со спутником ВВС США "MSTI" (запущен в мае 1994 г.). После включения двигательной установки "Индевор" пролетел мимо ИСЗ на расстоянии 9 км и увеличил перигей до 184,9 км. Затем экипаж выполнил технологический эксперимент (по хранению тепловой энергии в расплавах), проверил системы трех скафандров и работу манипулятора. На 19-м витке командир провел самый значительный маневр, переведя корабль на околокруговую орбиту высотой 454,7 х 465,4 км с периодом обращения 93,6 мин. Расстояние до спутника "SFU" сократилось до 480 км.

Захват манипулятором японского научного спутника "SFU" — главный этап операции по снятию его с орбиты

На третий день полета состоялся перехват японского ИСЗ с расстояния около 180 м. Корабль на ручном управлении провел пятичасовую программу сближения и операций по захвату "SFU" (масса 3577 кг): зависание около аппарата в течение 45 мин, отстрел панелей солнечных батарей и разворот спутника, телевизионное наблюдение и захват манипулятором, укладка и закрепление в задней части грузового отсека. В этот же день с целью проведения эксперимента на спутнике "OAST-Flyer'' корабль двухимпульсным маневром был переведен на более низкую орбиту высотой 304 х 306 км и периодом обращения 90,4 мин. Астронавты включили лазерный высотомер (альтиметр) SLA-01 (масса около 2 т), предназначенный для получения топографических профилей поверхности суши и океанов, изучения облачности и аэрозольных слоев. Прибор для лазерного зондирования SLA размещался в двух герметичных контейнерах грузового отсека. Он имел автоматически открывающуюся крышку оптического окна с зеркалом, лазерный передатчик, детектор отраженного сигнала и блок со средствами управления, телеметрии, энергопитания и передачи информации. Аппаратура для высотомера изготовлена в Лаборатории земной физики Центра им. Р. Годдарда (NASA). Работа SLA заключалась в облучении изучаемого объекта короткими импульсами лазера (частотой 10 импульсов/с), регистрации отраженного сигнала и замере расстояния до объекта. В результате получались схемы вертикального профиля исследуемых областей. Итогом первого цикла лазерного зондирования стали промеры профиля дна моря в районе Гавайских островов и озера Виктория, гор Южного Китая, Гималаи и Анд, растительности бассейна Амазонки и районов Юго-Восточной Азии, слоистой облачности над Африкой.

Следующий день отводился на подготовку к работам вне корабля и выводу автономного спутника на орбиту. Возвращаемый ИСЗ "OAST-Flyer" (летный образец аппарата Управления аэронавтики и космической техники NASA) создан на основе астрономической платформы "Spartan", используемой в седьмой раз (габариты — 1 х 1,25 х 1,5 м, масса 1,2 т). На КА "OAST" (второе название -"Spartan-207") размещалась аппаратура для проведения четырех экспериментов: "REFLEX", "GADACS", "SELODE" и "SPRE". Целью эксперимента "Обратный поток" (REFLEX) было изучение процесса оседания частиц на поверхность КА во время полета. С помощью кварцевых микробалансов и масс-спектрометра моделировалось взаимодействие с атмосферой потоков инертных газов и измерялись плотность и скорость потоков частиц и молекул. Возможность определения положения, скорости и ориентации аппарата проверялась в эксперименте "GADACS" (управление и контроль системы определения положения спутников). Для измерения точной ориентации и проведения сеансов работы, на спутнике установлено два комплекта приемников и четыре антенны. Аппарат во время эксперимента работал в контакте со спутником "Navstar" американской навигационной системы GPS. Прикладной эксперимент "SELODE" (незащищенный от опасности воздействия Солнца на лазерный механизм) посвящен созданию надежных пиротехнических устройств для КА. На спутнике испытывались пять различных типов лазерных пиротехнических систем и изучалось влияние солнечного излучения на взрывчатые вещества. Четвертый эксперимент "SPRE" (пакетный радиоэксперимент на ИСЗ "Spartan") по радиолюбительской связи подготовлен студентами — радиолюбителями Университета Мэриленда совместно со специалистами NASA. Аппаратура "SPRE" принимала от наземных станций, в том числе от школьных радиокружков, данные о положении КА и ретранслировала информацию обратно.

Момент вывода в свободный полет исследовательского космического аппарата OAST ("Spartan-207")

14 января был "отпущен" в свободный полет по орбите спутник "OAST-Flyer" для проведения комплекса экспериментов на расстоянии нескольких десятков километров от корабля. После выведения КА был вновь включен высотомер SLA и получены сведения о рельефе районов Северной Африки и Аравии, в том числе рифтовой зоны Красного моря. Продолжался и эксперимент "SSBUV" (исследования по обратному рассеянию солнечного излучения в крайнем ультрафиолете). Здесь определялась концентрация озонового слоя путем сравнения с УФ-излучением Солнца, проходящего через него. Аппаратурой "SSBUV" (масса 410 кг), размещенной в контейнерах на стенке грузового отсека, изучалось общее количество и вертикальное распределение озона в атмосфере. Результаты измерений сравнивались с данными, полученными от датчиков многих метеоспутников (в том числе и российского "Метеор-3"). Дополнительно к этому эксперименту проводилась демонстрация (при помощи оптического интерференционного фильтра) способа определения ориентации КА.

В течение пятого дня выполнялась серия маневров. Сначала по увеличению расстояния между кораблем и спутником до 160 км, потом по сближению — для его захвата после завершения программы исследований. Лерой Чиао, Дэниел Барри и Уинстон Скотт готовились к двум выходам в открытый космос. В 5 ч 40 мин по Гринвичу был открыт люк, и Л. Чиао с Д. Барри выплыли из шлюзовой камеры в грузовой отсек. В первой части программы астронавты собрали переносную рабочую платформу, установив ее на конце манипулятора. Они опробовали фиксатор для ног, закрепившись на платформе, и испытали средства крепления инструментов на стойке. После развертывания кабель-мачты длиной 5,33 м в передней части грузового отсека (имитировалась прокладка кабеля по ферме) астронавты работали с крепежными элементами и подключали кабели к электроразъемам. Л. Чиао и Д. Барри проверили системы обеспечения теплового комфорта в скафандрах и отработали оперативные процедуры. За 6 ч 09 мин 19 с астронавтами испытаны различные приспособления и устройства. Это третий проведенный эксперимент по оценке инструментов, оборудования и технологии проведения работ, необходимых в программе строительства Международной космической станции (за пять лет сборки элементов станции — с 1998 по 2002 гг., объем работ должен составить более 600 ч). Возникшая в конце дня неисправность во вспомогательной системе охлаждения не повлияла на ход работ.

На следующий день экипаж осуществил успешное сближение и снятие с орбиты ИСЗ "OAST-Fleyr", а К. Ваката с помощью манипулятора уложил его на ферму в грузовой отсек. Спутник в течение 46 ч 15 мин выполнил намеченную программу исследований.

Утром 17 января К. Ваката ответил на вопросы японских школьников о работе астронавта NASDA в этом полете. Основной задачей дня был второй выход в открытый космос, немного задержавшийся из-за процедуры надевания скафандров. Астронавты Л. Чиао и У. Скотт начали работу в 5 ч 54 мин по Гринвичу, занимаясь отработкой методики соединения магистралей (силовых, электрических и гидравлических) в имитаторе секций ферменных конструкций, планируемых использовать при сборке станции. Проведен эксперимент по перемещению астронавтов вдоль грузового отсека, закрепив их к платформе в конце манипулятора. Выполняя задание, У. Скотт простоял без движения 35 мин на ночной части витка — таким образом оценивалась "комфортность" нахождения в условиях холода. Астронавты успешно проверили варианты проводки кабельных систем и способы фиксации при выполнении работ. Второй выход длился дольше запланированного — 6 ч 53 мин 41 с.

В последние два дня экипаж выполнил дополнительные задания, в том числе несколько медико-биологических экспериментов, а также дал традиционную бортовую пресс-конференцию. "Индевор" совершил ночную посадку на полосу № 15 во Флориде 20 января 1996 г. в 7 ч 41 мин 41 с по Гринвичу. Время полета составило 8 сут 22 ч 00 мин 41 с.

Международный полет по программе STS-75 начался 22 февраля 1996 г. в 20 ч 18 мин по Гринвичу. Экипаж "Колумбии" провел эксперименты на американской микрогравитационной лаборатории и осуществил вывод итальянского привязного спутника.

Дэниел Барри во время выполнения работ в открытом космосе

Лаборатория "USMP-3" (американская микрогравитационная платформа), совершившая два полета в миссиях STS-52 и -62, размещалась в задней части грузового отсека корабля. Аппаратура крепилась на двух герметичных платформах (общий вес 2,4 т) и лишь установка MGBX ("перчаточный ящик", массой 179 кг) — на средней палубе в кабине экипажа. Оборудование лаборатории состояло из: печи для выплавки полупроводниковых материалов, установки по изучению свойств вещества при фазовых переходах и двух установок по исследованию затвердевания металлов и сплавов. Эксперименты в области материаловедения и физики твердого тела проводились с целью получения наиболее качественных полупроводников для нужд электронной промышленности, лучшего понимания поведения веществ и создания более прочных металлических сплавов, применяющихся во многих отраслях, в том числе в авиа— и автомобилестроении.

В центральной части грузового отсека размещались системы (массой 4,8 т) для проведения тросового эксперимента. На U-образную платформу лаборатории "Спейслэб" крепилась ферменная опорная конструкция — мачта с итальянским спутником на проводящем тросе, присоединенным к системе развертывания. Система развертывания троса (изготовлена фирмой "Lockheed Martin Astronautics", США) находилась на платформе и представляла собой опорную конструкцию спутника с подъемной мачтой (ферма длиной 12 м) и причальным кольцом в верхней части. Барабан с намотанным тросом, система энергопитания спутника (до

Система крепления спутника в грузовом отсеке: 1. U-образная платформа лаборатории "Spacelab", 2. опорная ферма системы развертывания троса, 3. стыковочное кольцо, 4. спутник "TSS-1R", 5. вершина мачты, 6.12-метровая подъемная мачта, 7. система развертывания троса

его отделения), средства управления и приема информации располагались внизу фермы. Мачта во время динамических операций со спутником выдвигалась над грузовым отсеком, обеспечивая удаление КА на безопасное расстояние. Барабан для развертывания троса (диаметр 1 м и высота 1,2 м) имел двигатель, средство равномерного укладывания троса и тормозное устройство. Трос, конструктивно состоящий из нескольких слоев (нейлон, кевларовая оболочка, токопроводящие медные жилы и другие) диаметром 2,5 мм и длиной 22 км (из них неразматываемая часть — 1,8 км), рассчитан на разность электрических потенциалов до 5 тыс. В и ток 1 А.

Итальянский ИСЗ "TSS-1R" (тросовая спутниковая система) совершил повторный полет (первое неудачное испытание прошло в августе 1992 г. в программе STS-46). Спутник в форме сферы диаметром 1,6 м и массой 674 кг, конструктивно состоял из двух полусфер — в верхней части располагалась научная аппаратура, в нижней — служебные системы и в центре — бак со сжатым азотом для работы блока двигателей. Ориентация, управление и закрутка аппарата осуществлялись двигательным блоком. На корпусе КА были установлены метровые приемо-передающие антенны связи и штанга научной аппаратуры, а также выдвигаемые на 2,4 м две телескопические штанги с научными приборами. Внешняя поверхность корпуса покрыта электропроводящей краской для сбора электронов космической плазмы.

В программу испытаний "TSS-1R" входило 12 экспериментов, из них пять предложены Итальянским космическим агентством (ASI), 6 — NASA и Лабораторией Филлипса ВВС США. Задачи экспериментов — определение количества электрического тока и напряжения в системе корабль-спутник (при взаимодействии с ионосферной плазмой и магнитным полем), выяснение природы возникновения электрического тока в плазме, демонстрация генерации тока и возможности его сбора и использования, проверка управления движением троса длиной до 20 км, измерение воздействия сил электротока на трос, изучение поведения магнитных полей, заряженных и нейтральных частиц в ионосфере вокруг спутника, проверка возможности использования троса как антенны связи, регистрация динамических и оптических (свечение электрических разрядов) эффектов развертываемого троса.

Испытания тросовой системы планировалось провести в три этапа: в течение 6 ч трос развертывается на всю длину, затем в течение суток на тросе проводятся научные исследования и в заключение (за 15 ч) осуществляется сматывание троса и возвращение спутника в грузовой отсек корабля. Программой экспериментов руководила из Космических центров Маршалла и Джонсона (NASA) итальянская группа технического обеспечения. Научными руководителями миссии STS-75 были доктора Н. Стоун (NASA) и М. Добровольны (ASI). Стоимость спутника "TSS-1R" — 404 млн. долл.

На старте масса МТКК "Колумбия" была 2052 т, масса орбитального корабля при посадке — 103,9 т, общая масса оборудования и спутника составляла более 8 т.

Международный экипаж корабля включал 7 астронавтов: командир — подполковник корпуса морской пехоты США Эндрю Аллен (Andrew M. Allen) (3-й полет, 276-й астронавт мира, 173-й астронавт США), пилот — подполковник ВВС США, доктор Скотт Хоровитц (Scott J. Horowitz) (1-й полет, 343-й астронавт мира, 218-й астронавт США), 1-й специалист полета — доктор Джеффри Хоффман (Jeffrey A. Hoffman) (5-й полет, 162-й астронавт мира, 91-й астронавт США), 2-й специалист полета — подполковник ВВС Италии Маурицио Чели (Maurizio Cheli) (1-й полет, 344-й астронавт мира, 6-й астронавт ESA и 2-й итальянский астронавт), 3-й специалист полета — капитан ВВС Швейцарии, доктор Клод Николлье (Claude Nicollier) (3-й полет, 277-й астронавт мира, 3-й астронавт ESA и первый швейцарский астронавт), руководитель работ с полезной нагрузкой и 4-й специалист полета — доктор Франклин Чанг-Диас (Franklin R. Chang-Diaz) (5-й полет, 197-й астронавт мира, 118-й астронавт США) и специалист по полезной нагрузке — доктор Умберто Гуидони (Umberto Guidoni) (1-й полет, 345-й астронавт мира и 3-й астронавт Италии). На членов экипажа были возложены следующие обязанности: за научную программу и тросовый эксперимент отвечали Д. Хоффман, К. Николлье, Ф. Чанг-Диас и У. Гуидони, за работу систем лаборатории "USMP"-3 — М. Чели, за наблюдения Земли — К. Николлье, проведение работ в открытом космосе в случае необходимости (если что-то случится в тросовом эксперименте) — Ф. Чанг-Диас и К. Николлье.

После маневров довыведения "Колумбия" вышла на заданную круговую орбиту с параметрами: 297,8 х 302,8 км, наклонением 28,4° и периодом обращения 90,3 мин. В конце первого витка были открыты створки грузового отсека, экипаж включил научные установки лаборатории "USMP-3", расконсервировал средства развертывания спутника. Ф. Чанг-Диас выполнил опасные для здоровья человека эксперименты в "перчаточном ящике" (в герметичный отсек заносился комплект исследовательской аппаратуры, и работа велась через перчаточные рукава). В первые три дня К. Николлье проводил коммерческий эксперимент по выращиванию кристаллов протеинов в установке "CPCG-09" (за время полета выращено 128 образцов с девятью различными протеинами, предназначенными для разработки новых средств лечения инфекций, рака, гормональных расстройств и других болезней). Экипаж занимался подготовкой к главному заданию — испытанию итальянского спутника. Несмотря на сбои (отказы компьютеров, передающих устройств и датчиков)к началу эксперимента, отложенного на сутки, все замечания были устранены. Дополнительно проведена калибровка приборов и замена кабелей, исследованы вокруг "Колумбии" пучки электронов, выпущенных из электронной пушки корабля.

25 февраля в 20 ч 45 мин по Гринвичу произошло отделение спутника от стыковочного кольца, и началась работа его научной аппаратуры. На первом этапе выведение КА велось очень осторожно с небольшой скоростью развертывания троса, затем работа вышла на номинальный режим. Через 2,5 ч (на расстоянии около 6 км) после включения двигателей спутника, он стал вращаться — это необходимо в целях правильной работы приборов, после этого скорость удаления стала возрастать. Менее чем через 5 ч аппарат был отведен почти на полную длину троса, в это время зарегистрированы разность потенциалов до 3500 В и ток до 480 мА. После этого начался второй этап, однако, около 1 ч 30 мин 26 февраля трос внезапно оборвался. Несмотря на неудачу все же было получено достаточно много данных. Потеряв связь с кораблем, спутник "TSS-1R" удалился от него за виток на 675 км, но 27 февраля удалось включить на нем три прибора.

Экипаж 'Колумбии"(слева — направо), сидят: С. Хоровитц, Э. Аллен и Ф. Чанг-Диас; стоят — М. Чели, У. Гуидони, Д. Хоффман и К. Николлье

После потери спутника экипаж занялся консервацией его оборудования в грузовом отсеке. Была проведена пресс-конференция по итогам тросового эксперимента. В следующие три дня проводились исследования в лаборатории "USPM-3". Выращивались кристаллы теллурида свинца-олова, используемые в изготовлении ИК-детекторов и лазеров. На установке по изучению свойств (скорости роста и формы) затвердения многих металлов и сплавов дендридов (кристаллы, имеющие древовидную форму) выполнено 20 циклов работ в целях уточнения модели кристаллизации. В другом эксперименте (NASA и CNES) исследовались явления кристаллизации в условиях конвекции (движение жидкости при остывании в невесомости), применяющейся при производстве сплавов и металлов для электроники. Три образца олово-висмут подвергались направленной кристаллизации и позднее сравнивались с земными образцами. В эксперименте "Зенон" изучались свойства ксенона в различных фазовых состояниях. Полученные данные будут применяться в сверхпроводниках и жидких кристаллах. Три эксперимента велись на установках МОВХ по исследованию процессов горения в условиях невесомости (сожжено 66 образцов).

1 марта корабль приблизился к улетевшему спутнику на минимальное расстояние 85 км. Экипаж провел с ним эксперименты по изучению воздействия электронных пучков от бортовой пушки "Колумбии" на заряженные частицы и магнитные поля вблизи КА. Через 7 ч спутник перестал передавать информацию из-за истощения источников энергопитания (19 марта 1996 г. "TSS-1R" прекратил существование в плотных слоях атмосферы).

В последние дни экспедиции экипаж вел интенсивные эксперименты на установках — в итоге все задания перевыполнены на 125-200%. Из-за низкой облачности во Флориде посадка была перенесена на сутки, что позволило сделать дополнительные работы.

19-й полет "Колумбии" успешно завершился на 33-й посадочной полосе Космического центра им. Кеннеди 9 марта 1996 г. в 13 ч 58 мин 21 с. Корабль совершил 252 витка, полет продолжался 15 сут 17 ч 40 мин 21 с.

Схема проведения тросового спутникового эксперимента: 1. выстрел пучка электронов из пушки, 2. течение электрического тока по тросу, 3. электронный след от спутника, 4. плазменная оболочка, 5. магнитные поля, 6. направление движения тросовой системы, 7. поток электронов, 8. механизм движения пучков электронов

16-й полет МТКК "Атлантис" начался 22 марта 1996 г. в 8 ч 13 мин 04 с по Гринвичу. Он совершался в рамках проекта "Мир-Шаттл", в ходе которого была осуществлена третья стыковка с российским орбитальным комплексом "Мир". Проведены совместные исследования в области биотехнологии, физики жидкости и горения, метеорологии, гидрологии, медико-биологических проблем, биохимии океана, экологии, материаловедения, обеспечения безопасности пребывания людей на борту, динамики больших конструкций и астрофизики. В составе экипажа STS-76 были только опытные астронавты. А Ш. Люсид первая из женщин отправилась пятый раз в космос. Кроме работы с российскими космонавтами, выполнен комплекс экспериментов в коммерческом лабораторном модуле "Спейсхэб", совершившем третий полет.

Герметичный блок мини-лаборатории "Spacehab" (длина 3 м. диаметр 4,3 м. внутренний объем 21 м³ и масса 4,7 т) находился в середине грузового отсека и был соединен с кабиной тоннелем-лазом длиной 9,5 м. Внутри модуля находились пульты управления экспериментами и две стойки с научным оборудованием. На этапе выведения в блоке располагалось снаряжение для выполнения внекорабельной деятельности и грузы общей массой 1,8 т, а для доставки на станцию "Мир" — питание, вода, одежда, компьютер, экспериментальное и навигационное оборудование, три аккумуляторные батареи и еще 860 кг расходуемых материалов для работы на "Атлантисе". Одну из стоек в "Спейсхэбе" занимала многоцелевая установка "Biorack" с биомедицинской лабораторией для проведения 11 экспериментов, подготовленных специалистами США, Франции, Германии, Нидерландов и Швейцарии. Научная установка "Biorack" (ESA) предназначалась для изучения влияния невесомости и космической радиации на развитие различных организмов — растений, насекомых, бактерий, тканевых и клеточных структур. В модуле проводились также эксперименты по технологии (жидкостной диффузии) и материаловедению (металлические композиты).

Начало развертывания троса со спутником "TSS-1R"

В центре грузового отсека между кабиной и модулем "Spacehab" располагался стыковочный отсек, соединенный с ними переходным тоннелем. Эксперимент "Kidsat" (детский спутник) состоял из электронной фотокамеры и двух видеокамер, разработан силами студентов и школьников. Они управляли наведением камер на интересующие земные объекты непосредственно из классов школ и получали с борта корабля снимки по сети Internet. Изображения впоследствии использовались в занятиях по истории, географии, геологии, физике и математике. Образовательная программа NASA предусматривает возможность непосредственного участия в космических исследованиях учащихся. В проекте участвовали Лаборатория реактивного движения, Космический центр им. Л. Джонсона и университеты.

В ходе полета поддерживалась радиосвязь с учащимися четырех американских школ и университета Колорадо (использовалась радиолюбительская аппаратура, установленная на средней палубе кабины экипажа).

В контейнерах грузового отсека находились приборы для двух экспериментов — измерения расстояния при сближении с комплексом "Мир" и изучения энергетичных частиц в магнитном поле Земли. Экипаж выполнил также 24 дополнительных задания. Программа МЕЕР, подготовленная Центром Лэнгли, рассчитана на четыре эксперимента по исследованию воздействия космического мусора (микрочастиц КА) и микрометеороидов на обшивку (многослойная изоляция, различные металлы, покрытия и краски) корпуса будущей Международной космической станции. Собранные образцы частиц возвращены на Землю для анализа их характеристик с целью определения условий эксплуатации аппаратов и поведения материалов в космосе.

Экипаж корабля "Атлантис" (слева направо), в первом ряду — Р. Сига, К. Чилтон и Р. Сиэрфосс; во втором ряду — Р. Клиффорд, Ш. Люсид и Л. Годвин

"Атлантис" на старте имел массу 2045,5 т, а при посадке — 111,7 т. Масса стыковочного отсека — 1,8 т, а общая масса модуля "Spacehab" и научных приборов — около 7 т.

На корабле отправился экипаж: командир — полковник ВВС Кевин Чилтон (Kevin P. Chilton) (3-й полет, 270-й астронавт мира, 169-й астронавт США), пилот — подполковник ВВС Ричард Сиэрфосс (Richard A. Searfoss) (2-й полет, 301-й астронавт мира, 189-й астронавт США), руководитель работ с полезной нагрузкой и 1-й специалист полета — доктор Рональд Сига (Ronald M. Sega) (2-й полет, 306-й астронавт мира, 193-й астронавт США), 2-й специалист полета — подполковник Армии Ричард Клиффорд (Richard M. Clifford) (3-й полет, 284-й астронавт мира, 177-й астронавт США), 3-й специалист полета — доктор Линда Годвин (Linda M. Godwin) (3-й полет, 241-й астронавт мира, 148-й астронавт США) и 4-й специалист полета, космонавт-исследователь 21-й основной экспедиции ОС "Мир" — доктор Шеннон Люсид (Shannon W. Lucid) (5-й полет, 170-й астронавт мира, 99-й астронавт США). В программу STS-76 входила доставка на комплекс "Мир" Шеннон Люсид (миссия NASA-2). По первоначальному плану она должна была выполнить с российскими космонавтами комплекс экспериментов в составе ЭО-21 в течение 142 сут. Однако из-за технических неполадок старт корабля "Атлантис", на котором Ш. Люсид возвратилась на Землю, задержался. Тем самым ее полет продлился на 1,5 месяца.

Биографическая справка о Ш. Люсид (США). Шеннон Люсид родилась 14 января 1943 г. в Шанхае (Китай) в семье миссионеров-баптистов. Первые два года жизни провела с родителями в японском концлагере. В 1960 г. закончила школу в г. Бетани (Оклахома, США). В 1963 г. защитила степень бакалавра наук по химии в университете Оклахомы. Затем работала помощником преподавателя на кафедре университета, химиком в частной компании и в центре здоровья. В университете Оклахомы в 1970 г. получила степень магистра наук по биохимии, а тремя годами позднее стала доктором. Шеннон освоила пилотирование многих типов самолетов, общий налет составил более двух тысяч часов. С 1974 г. работала в медицинском фонде Оклахомы. В 1978 г. была отобрана в группу астронавтов NASA и через полтора года окончила общекосмическую подготовку. Работала в Лаборатории летного программного обеспечения в Дауни (Калифорния), участвовала в испытаниях полезных нагрузок шаттла. Первый полет на "Дискавери" по программе STS-51G совершила в июне 1985 г. С августа 1985 г. работала оператором по связи с экипажами шаттлов. Второй полет в октябре 1989 г. Люсид выполнила на "Атлантисе" (STS-34). На том же корабле в августе 1991 г. совершила третий полет (STS-43), после чего была руководителем обеспечения полетов в Центре им. Д. Кеннеди. В октябре 1993 г. на борту "Индевора" совершила четвертый полет по программе STS-58. Общая продолжительность четырех полетов составила 34 сут 22 ч 52 мин. С января 1995 г. проходила подготовку в ЦПК им. Ю. Гагарина по программе пятимесячного полета. Ш. Люсид замужем, у нее трое детей. Она любит путешествия и чтение.

Во время стыковки корабля "Атлантис"с орбитальным комплексом "Мир". Вверху — стыковочный отсек на модуле "Кристалл", предназначенный для осуществления стыковок по программе "Мир — NASA"

"Атлантис" вышел на первоначальную орбиту высотой 158 х 293 км, наклонением 51,6° и периодом обращения 88,9 мин. Вскоре астронавты включили аппаратуру экспериментальных установок и начали готовиться к стыковке. После нескольких маневров высота орбиты повысилась до 394,5 х 401,5 км, и корабль вплотную подошел к "Миру".

24 марта в 2 ч 34 мин 05 с по Гринвичу "Атлантис" состыковался с комплексом "Мир". Через 2 ч К. Чилтон открыл люк, и астронавты перешли за Юрием Онуфриенко на борт станции. Экипажи поздравили друг друга с этим событием, обменялись подарками, сфотографировались на память и провели пресс-конференцию. В первый день после стыковки 8 астронавтов и космонавтов занимались переносом научной аппаратуры и расходуемых материалов на станцию. На следующий день продолжалось выполнение совместной программы экспериментов — все работали очень дружно. На установке "Инкубатор" проводился цикл исследований влияния невесомости на развитие зародышей перепелов в яйцах. Американские астронавты готовились к выходу в открытый космос.

За общим обеденным столом на станции "Мир"собрались члены 21-й основной экспедиции — Ю.И. Онуфриенко, Ю.В. Усачев и Шеннон Люсид

На шестой день полета Р. Клиффорд и Л. Годвин выполнили 33-й выход в космос в программе "Спейс Шаттл". Из-за неполадок в скафандре работа началась с опозданием на час. На случай повреждения страховочного фала к ранцам скафандров были прикреплены установки аварийного возвращения, снабженные 24 реактивными двигателями малой тяги, позволяющими быстро достичь люка шлюзовой камеры. Астронавты перенесли четыре укладки эксперимента МЕЕР из задних секций грузового отсека к стыковочному отсеку на модуле "Кристалл". Укладки были закреплены на внешней поверхности отсека для длительного экспонирования в открытом космосе. Астронавты сняли с отсека телекамеру для возвращения на Землю и ее повторного использования, а также испытали разнообразные средства внекорабельной деятельности. Выход продолжался 6 ч 02 мин 28 с.

Работы в открытом космосе проводит астронавт Линда Годвин

28 марта погрузочно-разгрузочные работы завершились — на станцию перенесли 1,6 т оборудования, а в "Атлантис" — около 700 кг возвращаемых грузов. После завершения совместных работ и экспериментов экипажи 29 марта в 1 ч 08 мин по Гринвичу выполнили расстыковку. "Атлантис" отошел от комплекса "Мир" на 180 м и в течение часа облетал его. Затем корабль произвел торможение и снизил высоту орбиты до 381 х 401 км.

30 и 31 марта экипаж готовился к посадке, завершая программу проведения экспериментов и консервацию систем модуля "Спейсхэб". Несмотря на неисправность топливного трубопровода трех из 38 двигателей и одной из трех гидросистем сход с орбиты прошел по графику на 143 витке. Из-за неблагоприятных погодных условий во Флориде приземление "Атлантиса" произведено в Калифорнии на посадочную полосу № 22 авиабазы Эдвардс 31 марта 1996 г. в 13 ч 28 мин 57 с по Гринвичу. Длительность миссии STS-76 составила 9 сут 05 ч 15 мин 53 с.

Космонавт-исследователь Шеннон Люсид осталась на борту орбитального комплекса "Мир" и провела программу совместных исследований с Ю.И. Онуфриенко и Ю.В. Усачевым. На корабле "Атлантис" (STS-79) был доставлен 19 сентября 1996 г. на станцию "Мир" астронавт Джон Блаха. Вместе с российским экипажем он должен выполнить совместные работы в течение 131 сут. А 29 сентября 1996 г. Ш. Люсид возвратилась с экипажем "Атлантиса" на Землю, установив новый мировой рекорд для женщин — 188 сут.

(По материалам NASA и журналов "Spaceflight",
"Raumfahn Journal", "Space Shuttle News"
и "Новости космонавтики")

С.А.ГЕРАСЮТИН