Идея станции-облака обязана своим появлением трудностям, связанным с созданием и функционированием таких больших сооружений, как, например, разрабатывающаяся в настоящее время американская орбитальная станция «Фридом». К этим трудностям можно отнести:

— громадные размеры ферменных конструкций, на которых размещены жилые помещения, заправочные станции, производственные помещения, телескопы, солнечные батареи и транспортные корабли, что приводит к громадным моментам инерции и к сложностям в ориентации таких сооружений;

— слишком большая запрограммированность конструкции таких станций, ограничивающая возможности их развития и совершенствования производственной и исследовательской программ;

— включение производственных помещений в единую конструкцию приводит к возрастанию уровня микрогравитации в этих помещениях, что, скорее всего, скажется на качестве получаемой продукции и потребует ограничений на процессы ориентации и управления движением и на деятельность экипажа станции;

— для работы телескопов высокого класса требуется ориентация с точностью порядка сотых долей угловой секунды, что, скорее всего, окажется невозможным в общей конструкции, даже если будет предусматриваться свобода угловых перемещений телескопов относительно конструкции станции;

— размещение в общей конструкции станции заправочных емкостей, содержащих, как правило, самовоспламеняющиеся компоненты, сложной пневмогидросхемы приема топлива от кораблей-заправщиков и заправки абонентов в общей конструкции следует считать небезопасным и нежелательным.

С другой стороны, все это естественно разместить рядом, чтобы можно было производить настройку, ремонт, испытания и обслуживание всех этих телескопов, технологических лабораторий, заводов, заправочных станций.

Эти трудности и противоречия можно устранить за счет использования схемы станции-облака. Представим себе станцию, состоящую из нескольких автономных частей, например, базового жилого блока, астрофизической обсерватории, производственно-лабораторного модуля и заправочного модуля. Все части летают по одной орбите, не слишком удаляясь друг от друга, с тем, чтобы расстояние от базового блока до каждого из них всегда находилось в выбранных пределах (например, в пределах 10—100 км) Для этого на каждой части нужно иметь систему измерения дальности и радиальной скорости относительно базового блока и двигательную установку с двигателями координатных перемещений.

Схема действий здесь достаточно простая. Скорость удаления или приближения уменьшается до минимума, определяющегося чувствительностью измерителей относительной скорости. Пусть это будет 1,5 см/с. Тогда расстояние от 10 до 50 км (с учетом особенностей движения спутника на орбите) увеличится примерно за 9— 10 суток. Когда расстояние подойдет к 50 км, на втором блоке выдается импульс, изменяющий знак относительной скорости, и блок начинает сближаться со станцией и доходит до своих 10 км еще через 9 суток и т.д. Если относительную скорость измерять с точностью порядка сантиметра в секунду (что вполне реально для современной радиолокационной техники), то топлива на поддержание частей станции в заданном относительном положении потребуется существенно меньше, чем топлива, которое мы в любом случае обязаны тратить на компенсацию торможения станции атмосферой. Таким образом, телескоп, например, можно держать на расстоянии 10—50 км сзади базового блока, производственный модуль на расстоянии 10—50 км впереди, а заправочный модуль еще дальше впереди на расстоянии, например, 60—100 км.

Состав такой станции-облака может расширяться и меняться. Естественно было бы использовать базовый блок станции, где размещается дежурная смена космонавтов, и как геофизический модуль с аппаратурой экологического контроля, исследований природных ресурсов и т. п. Там же можно разместить средства для медицинских и биологических исследований.

На этом блоке должно быть несколько причалов для пилотируемых и грузовых кораблей и для орбитальных «автомобилей»— аппаратов, предназначенных для перелетов космонавтов между частями станции с целью их обслуживания.