Перша та єдина нац американська орбітальна станція. Орбітальна станція Скайлеб. Експедиції на Скайлеб

На початку 20 століття космічні піонери, такі як Герман Оберт, Костянтин Ціолковський, Герман Ноордунг та Вернер фон Браун, мріяли про величезні космічні станції на орбіті Землі. Ці вчені вважали, що космічні станції стануть відмінними підготовчими точками дослідження простору. Ви ж пам'ятаєте "Зірку КЕЦ"?

Вернер фон Браун, архітектор американської космічної програми, інтегрував космічні станції у своє довгострокове бачення освоєння космосу силами США. Супроводжуючи численні статті фон Брауна на космічну тему у популярних журналах, художники оформляли їх малюнками концептів космічних станцій. Ці статті та малюнки свого часу сприяли розвитку суспільної уяви та підігріли інтерес до космічних досліджень.

У цих концептах космічних станцій люди жили та працювали у відкритому космосі. Більшість станцій були схожі на величезні колеса, які оберталися та генерували штучну гравітацію. Кораблі приходили і йшли, як у звичайному порту. Вони доставляли вантажі, пасажирів та матеріали із Землі. Рейси, що йдуть, прямували на Землю, Місяць, Марс і далі. На той час людство не до кінця розуміло, що бачення фон Брауна стане реальністю незабаром.

США та Росія розвивають орбітальні космічні станції з 1971 року. Першими станціями в космосі були російський "Салют", американський Skylab та російський "Світ". А з 1998 року США, Росія, Європейське космічне агентство, Канада, Японія та інші країни побудували та стали розвивати Міжнародну космічну станцію (МКС) на земній орбіті. На МКС люди живуть і працюють у космосі вже понад десять років.

У цій статті ми розглянемо перші програми космічних станцій, їх використання у сьогоденні та майбутньому. Але спершу давайте докладно розберемося, навіщо взагалі потрібні ці космічні станції.

Є безліч причин для будівництва та експлуатації космічних станцій, включаючи дослідження, промисловість, розвідку та навіть туризм. Перші космічні станції були побудовані вивчення довгострокових наслідків впливу невагомості на організм людини. Зрештою, якщо астронавти колись полетять на Марс чи інші планети, спочатку нам потрібно дізнатися, як тривалий вплив невагомості впливає людей протягом місяців тривалого польоту.

Космічні станції також є передовою для досліджень, які неможливо провести на Землі. Наприклад, гравітація змінює спосіб організації атомів кристали. У невагомості може сформуватись практично ідеальний кристал. Такі кристали можуть стати відмінними напівпровідниками та лягти в основу потужних комп'ютерів. У 2016 році NASA на МКС лабораторію для дослідження наднизьких температур за умов невагомості. Інший ефект гравітації - у процесі горіння спрямованих потоків вона породжує нестабільне полум'я, у результаті вивчення їх стає досить важким. У невагомості легко можна досліджувати стабільні малорухливі потоки полум'я. Це може стати корисним для вивчення процесу горіння та створення печей, які менше забруднюватимуть довкілля.

Високо над Землею перед очима учасників космічної станції відкривається унікальний вид на земну погоду, рельєф, рослинність, океани та атмосферу. Крім того, оскільки космічні станції вищі за атмосферу Землі, їх можна використовувати як пілотовані обсерваторії для космічних телескопів. Атмосфера Землі не заважатиме. Космічний телескоп Хаббла зробив безліч неймовірних відкриттів саме завдяки своїй дислокації.

Космічні станції можна пристосувати як космічні готелі. Саме Virgin Galactic, яка зараз активно розвиває космічний туризм, планує заснувати готелі в космосі. Зі зростанням комерційного освоєння космосу космічні станції можуть стати портами для експедицій інші планети, і навіть цілими містами і колоніями, які б розвантажити перенаселену планету.

Тепер, коли ми дізналися, навіщо потрібні космічні станції, відвідаємо деякі з них. Почнемо зі станції «Салют» – першою із космічних.

"Салют": перша космічна станція

Росія (а тоді Радянський Союз) першою вивела космічну станцію на орбіту. Станція «Салют-1» вийшла на орбіту в 1971 році, ставши поєднанням космічних систем «Алмаз» та «Союз». Система «Діамант» спочатку створювалася для військових цілей. Космічний корабель "Союз" перевозив космонавтів із Землі на космічну станцію і назад.

«Салют-1» була довжиною 15 метрів і складалася з трьох основних відсіків, де розташовувалися ресторани та зони відпочинку, сховища їжі та води, туалет, станція управління, тренажери та наукове обладнання. Спочатку екіпаж «Союз-10» мав жити на борту «Салют-1», але їхня місія зіткнулася з проблемами стикування, що завадило увійти до космічної станції. Екіпаж «Союзу-11» став першим, який успішно оселився на «Салют-1», на якому проживав протягом 24 днів. Тим не менш, цей екіпаж трагічно загинув після повернення на Землю, коли капсула розгерметизувалася при вході в атмосферу. Подальші місії на «Салют-1» було скасовано, а космічний корабель «Союз» було перероблено.

Після «Союзу-11», Рада запустила ще одну космічну станцію, «Салют-2», але вона не змогли вийти на орбіту. Потім були Салюти-3-5. Ці запуски випробували новий космічний апарат "Союз" та екіпаж для тривалих місій. Одним із недоліків цих космічних станцій було те, що мали лише один стикувальний вузол для корабля «Союз», і його не можна було повторно використовувати.

29 вересня 1977 року Радянський Союз запустив "Салют-6". Ця станція була оснащена другим вузлом стику, тому станцію можна було повторно відправити, використовуючи безпілотне судно «Прогрес». "Салют-6" працював з 1977 по 1982 рік. 1982 року був запущений останній «Салют-7». Він дав притулок 11 екіпажів і пропрацював протягом 800 днів. Програма «Салют» зрештою призвела до розробки космічної станції «Мир», про яку ми поговоримо пізніше. Спочатку розглянемо першу американську космічну станцію Skylab.

Skylab: перша американська космічна станція

США вивели свою першу та єдину космічну станцію Skylab-1 на орбіту у 1973 році. Під час старту космічна станція була пошкоджена. Метеоритний щит та одна з двох основних сонячних панелей станції були зірвані, а інша сонячна панель повністю не розкрилася. З цих причин у Skylab було мало електрики, а внутрішня температура піднімалася до 52 градусів за Цельсієм.

Перший екіпаж «Skylab-2» був запущений через 10 днів, щоб полагодити злегка пошкоджену станцію. Екіпаж «Skylab-2» розкрив сонячну панель, що залишилася, і налаштував парасольковий тент для охолодження станції. Після ремонту станції астронавти провели 28 днів у космосі, проводячи наукові та біомедичні дослідження.

Будучи модифікованим третім щаблем ракети «Сатурн-5», Skylab складалася з наступних частин:

• Орбітальна майстерня (у ній жила та працювала чверть екіпажу).
• Шлюзовий модуль (що дозволяв вихід зовнішню частину станції).
• Множинний стикувальний шлюз (дозволяв одночасно кільком кораблям «Аполлон» стикуватися зі станцією одночасно).
• Кріплення для телескопа Аполлон (там були телескопи для спостережень за Сонцем, зірками і Землею). Майте на увазі, що космічний телескоп Хаббла тоді ще не було збудовано.
• Космічний апарат «Аполлон» (командний та службовий модуль для транспортування екіпажу на Землю та назад).

Skylab був укомплектований двома додатковими екіпажами. Обидва ці екіпажі провели 59 і 84 дні на орбіті відповідно.

Skylab не повинен був стати постійною космічною дачею, а скоріше майстернею, в якій США протестували б вплив тривалого перебування в космосі на тіло людини. Коли третій екіпаж залишив станцію, її було закинуто. Незабаром інтенсивний сонячний спалах звів його з орбіти. Станція впала в атмосферу та згоріла над Австралією у 1979 році.

Станція "Мир": перша постійна космічна станція

1986 року російські запустили космічну станцію «Мир», яка мала стати постійним будинком у просторі. Перший екіпаж, що складався з космонавтів Леоніда Кізіма та Володимира Соловйова, провів на борту 75 днів. Протягом наступних 10 років «Мир» постійно вдосконалювалася і складалася з наступних частин:

• Житлові приміщення (де розташовувалися окремі каюти екіпажу, туалет, душ, кухня та відсік для сміття).
• Перехідний відсік додаткових модулів станції.
• Проміжний відсік, що з'єднував робочий модуль із задніми стикувальними портами.
• Паливний відсік, у якому зберігалися паливні баки та ракетні двигуни.
• Астрофізичний модуль «Квант-1», у якому були телескопи вивчення галактик, квазарів і нейтронних зірок.
• Науковий модуль «Квант-2», що надавав обладнання для біологічних досліджень, спостережень за Землею та космічних прогулянок.
• Технологічний модуль "Кристал", в якому проводилися біологічні експерименти; він був оснащений доком, якого могли пристикуватися американські шатли.
• Модуль «Спектр» використовувався для спостережень за природними ресурсами Землі та земною атмосферою, а також для підтримки біологічних та природничих експериментів.
• Модуль «Природа» містив радар та спектрометри для вивчення атмосфери Землі.
• Стикувальний модуль із портами для майбутніх стикувань.
• Судно постачання «Прогрес» - безпілотний корабель дооснащення, який привозив нову їжу та обладнання із Землі, а також відвозив відходи.
• Космічний апарат «Союз» забезпечував основний транспорт із Землі та назад.

1994 року в рамках підготовки до Міжнародної космічної станції астронавти NASA провели час на борту «Миру». Під час перебування одного з чотирьох космонавтів, Джеррі Ліненджера, на станції «Мир» виникла бортова пожежа. Під час перебування Майкла Фоала, іншого з чотирьох космонавтів, судно постачання "Прогрес" врізалося в "Світ".

Російське космічне агентство більше не могло утримувати "Мир", тому разом з NASA домовилося відмовитися від "Мир" і зосередитися на МКС. 16 листопада 2000 року було вирішено відправити "Світ" на Землю. У лютому 2001 року ракетні двигуни «Міру» уповільнили станцію. Вона увійшла до земної атмосфери 23 березня 2001 року, згоріла і розвалилася. Уламки впали у південній частині Тихого океану біля Австралії. Це поклало край першої постійної космічної станції.

Міжнародна космічна станція (МКС)

У 1984 році президент США Рональд Рейган запропонував країнам об'єднатися і побудувати космічну станцію, що постійно живе. Рейган бачив, що промисловість та уряди підтримуватимуть станцію. Щоб знизити величезні витрати, США поєдналася з 14 іншими країнами (Канадою, Японією, Бразилією та Європейським космічним агентством, представленим іншими країнами). У процесі планування та після розвалу Радянського Союзу США запросили Росію у кооперацію 1993 року. Число країн-учасників зросло до 16. NASA взяло на себе ініціативу щодо координації будівництва МКС.

Складання МКС на орбіті розпочалося 1998 року. 31 жовтня 2000 року було запущено перший екіпаж із Росії. Троє людей провели майже п'ять місяців на борту МКС, активуючи системи та проводячи експерименти.

У жовтні 2003 року Китай став третьою космічною державою, і з того часу займається повноцінною розробкою космічної програми, а 2011 року вивів на орбіту лабораторію «Тяньгун-1». Тяньгун став першим модулем для майбутньої космічної станції Китаю, яку планувалося завершити до 2020 року. Космічна станція може бути як цивільним, і військовим цілям.

Майбутнє космічних станцій

Насправді ми знаходимося лише на початку розвитку космічних станцій. МКС стала величезним кроком уперед після «Салюту», Skylab та «Міру», але ми все ще далекі від реалізації великих космічних станцій чи колоній, про які писали фантасти. На жодній із космічних станцій досі немає гравітації. Одна з причин для цього – нам потрібне місце, в якому ми зможемо проводити експерименти в умовах невагомості. Інша – у нас просто немає технологій для обертання такої великої структури, щоб виробляти штучну гравітацію. У майбутньому штучна гравітація стане обов'язковою для космічних колоній із великим населенням.

Інша цікава ідея полягає у розташуванні космічної станції. МКС вимагає періодичного прискорення через перебування на . Проте є два місця між Землею та Місяцем, які називаються точками Лагранжа L-4 та L-5. У цих точках земна та місячна гравітації збалансовані, тому об'єкт не притягатиметься Землею або Місяцем. Орбіта буде стабільною. Спільнота, яка називає себе «товариством L5», була сформована 25 років тому і просуває ідею розташування космічної станції в одній з цих точок. Чим більше ми дізнаємося про роботу МКС, краще буде наступна космічна станція, і мрії фон Брауна і Ціолковського нарешті стануть реальністю.

Американські орбітальні станції

Концептуальні розробки німецьких фахівців послужили основою для серії проектів орбітальних станцій, що розробляються в рамках різних космічних програм.

У 1954 році на П'ятому міжнародному конгресі Федерації Астронавтики обговорювався проект чотиримісної маневруючої станції, яка є проміжною базою для міжпланетних експедицій. Цей проект розробив американець Крафт Еріке.

Через чотири роки його проект під назвою "Передовий пост" ("Outpost") був відроджений до життя як можлива відповідь на запуск першого радянського супутника.

Як орбітальну станцію Еріке запропонував використовувати міжконтинентальну ракету «Атлас-Д», доопрацьовану фірмою «Конвейр». На той час це була найбільша американська ракета: довжина – 22,8 метра, діаметр – 3 метри.

Такий наївний проект, зрозуміло, не міг знайти підтримки, проте за своїми параметрами він уже нагадував пізнішу концепцію орбітальної станції, яку нині прийнято вважати традиційною, - орбітальна станція, згідно з цією концепцією, є частиною ракети-носія і її габарити визначаються, виходячи з габаритів ракети.

Одним із найбільш продуманих проектів того часу є американська орбітальна станція «МОЛ» («MOL» – скорочення від «Manned Orbiting Laboratory»), яку розробляли американські ВПС як один із елементів своєї амбітної космічної програми.

У червні 1959 року ескізний проект станції «МОЛ» було затверджено як основу для конкурсної розробки орбітальної станції за програмою «Джеміні». При цьому передбачалося, що станція збиратиметься з трьох частин: основного блоку, корабля «Джеміні» з екіпажем і капсули «Джеміні», що повертається. Для здійснення маневрів, що пілотуються, можна було пристикувати до основного блоку рухову установку одного з проміжних блоків ракети «Титан-3».

Крім суто військових завдань (спостереження за територією противника, огляд і перехоплення ворожих супутників) довгострокова житла станція «МОЛ» націлена і на наукові завдання, як-от: вивчення тривалого впливу невагомості на людський організм, апробація замкнутої системи життєзабезпечення, випробування двигунів. 10 грудня 1963 року міністр оборони Роберт Макнамара оголосив про закриття програми створення космічного літака з повітряним стартом "Дайна-Сор" на користь програми створення довготривалої станції "МОЛ". За цією програмою між міністерством оборони та НАСА укладено відповідний договір.

Таким чином, проект отримав новий поштовх, і в червні 1964 року до програми створення станції підключаються три фірми: «Дуглас», «Дженерал Електрик» та «Мартін». Термін запуску станції визначено на 1967–1968 роки.

Утім, у проекту знайшлися серйозні супротивники. Так, сенатор Клінтон Р. Андерсон, який очолював Комітет з аеронавтики та космонавтики, надіслав президентові Ліндону Джонсону листа, в якому закликав об'єднати програми «МОЛ» та «Аполлон» з метою економії коштів. Андерсон запевняв, що на базі зачепила орбітальними модулями «Аполлон» можна спроектувати і зібрати повноцінну довготривалу станцію. У його словах був свій резон, проте Джонсон вважав за краще підтримати міністерство оборони, виділивши 1,5 мільярда доларів на проект «МОЛ».

У 1965 році проект станції «МОЛ» загалом був готовий.

Довготривала орбітальна станція «МОЛ» являла собою герметичний циліндр з габаритами: повна довжина - 12,7 метра, максимальний діаметр - 3 метри, об'єм - 11,3 м^3, повна маса - 8,62 тонни. Склад екіпажу – 2 особи. Розрахунковий термін експлуатації – 40 днів. Двигун маневрування працює на твердому паливі, загальний час роботи – 255 секунд. Постачання електроживленням - паливні елементи та панелі сонячної батареї.

У березні 1966 року на авіаракетній базі Ванденберг Західного випробувального полігону почалося будівництво стартового майданчика № 6 для ракети Титан-ЗС (Titan ЗС), яка мала вивести станцію на орбіту.

У лютому 1967 року було визначено основний підрядник із виготовлення станції. Ним виявилася фірма "Дуглас". У той же час НАСА передало ВПС капсулу "Джеміні-6" та інше обладнання для підготовки майбутніх екіпажів "МОЛ".

Здавалося б, дуже вдалий рік. Однак саме 1967 став критичним для проекту «МОЛ». З'ясувалося, що конструктори не вкладаються у вагові обмеження. Довелося терміново думати про модернізацію ракети «Титан», збільшення її вантажопідйомності за рахунок навісних прискорювачів. На обговорення та пошук оптимального рішення пішло вісім місяців, внаслідок чого запуск було відкладено на 1970 рік, а загальна вартість проекту зросла з 1,5 до 2,2 мільярда доларів.

У березні 1968 року було закінчено та відправлено на статичні випробування основний блок майбутньої станції «МОЛ», проте протягом року було ухвалено рішення про повне згортання всіх робіт за програмою. Ліквідація програми створення довготривалої станції «МОЛ» стала наслідком загального скорочення витрат на пілотовану космонавтику, пов'язаного зі втратою орієнтирів, що мобілізують після висадки екіпажу «Аполлона-11» на Місяць і загостренням політичної ситуації на Землі.

Відповідно були скасовані й інші американські проекти довгострокових орбітальних станцій, які тим чи іншим чином пов'язані з успішним розвитком і завершенням програми «МОЛ».

Так, було закрито та забуто проект науково-дослідної станції "МОРЛ" ("MORL" - скорочення від "Manned Orbital Research Laboratory"), розробкою якої фірми "Боїнг" і "Дуглас" займалися з 1964 року. Ця станція діаметром 6,8 метра, довжиною 12,6 метра та масою 13,5 тонни, з екіпажем із чотирьох осіб, мала виводитися на орбіту ракетою-носієм «Сатурн-1Б». За сто днів перебування на орбіті екіпаж станції міг би виконати велику програму астрономічних та медико-біологічних досліджень. Після завершення програми астронавти мали повернутися на Землю у капсулі «Джеміні» або «Аполлон», що повертається на орбіту разом з «МОРЛ». Цікаво, що на цій станції планувалося розмістити двомісну центрифугу, призначену для підтримки нормальної фізичної форми членів екіпажу.

У пізніших варіантах проекту «МОРЛ» на станції передбачали розмістити космічний телескоп діаметром 4 метри і завдовжки 15 метрів, а в 1965 році Лабораторія космічної техніки фірми «Дуглас» висунула проект марсіанської експедиції, в якому станція «МОРЛ» виступала як міжпланетний корабль. до Марсу розгінним блоком Saturn MLV-V-1.

Іншим проектом, який постраждав у результаті ліквідації програми «МОЛ», був проект великої науково-дослідної станції «ЛОРЛ» («LORL» - скорочення від «Large Orbiting Research Laboratory»), яка залишалася як розвиток «МОЛ» на пізнішому етапі. Станція, розрахована на екіпаж з 18 осіб (!!!) та термін служби не менше п'яти років, мала збиратися з модулів, що доставляються на орбіту важкими ракетами «Сатурн-5».

Були й інші проекти орбітальних станцій, створювані у розвиток програм «Джеміні», «Аполлон» та «Сатурн». Всі вони, однак, були відкинуті через банальну причину нестачі фінансування. НАСА знову довелося економити та стримувати свої апетити. Тому із цілого списку проектів американському космічному агентству знову довелося обирати щось одне. 14 травня 1973 року на орбіту висотою 434 кілометри в перигеї та 437 кілометрів в апогеї було виведено першу американську станцію «Скайлеб» («Skylab» - скорочення від «Sky Laboratory») вагою 77 тонн. Основний блок станції був створений на базі третього ступеня ракети-носія «Сатурн-5», що залишилася незатребуваною в місячній програмі.

1973 Астронавт Джозеф Кервін оглядає Чарльза Конрада під час першого пілотованого польоту Skylab.

Американську орбітальну станцію "Скайлеб" вивели на орбіту 14 травня 1973 року. За планами фахівців NASA, вона мала експлуатуватися мало не сто років. Однак цю станцію американці затопили вже 1979 року. І причина її ліквідації досі залишається нерозгаданою загадкою.

"Скайлеб" виявилася однією з найдорожчих програм Сполучених Штатів в історії освоєння космосу. Вартість проекту становила близько трьох мільярдів доларів за цінами на той час.
Орбітальний блок її був створений на базі ракети S-4В, що є третьою щабель ракети-носія «Сатурн-5». Водневий бак ракети переобладнали у двоповерхове приміщення для екіпажу із трьох осіб. На нижньому поверсі розташовувалися побутові приміщення, але в верхньому розмістили дослідницьку лабораторію. Разом із пристикованим до неї основним блоком корабля «Аполлон» обсяг станції становив 330 кубічних метрів.
На станції заздалегідь було створено запаси води, їжі та одягу для астронавтів трьох запланованих експедицій. Вага корисного навантаження станції дорівнювала 103 тоннам
Першій експедиції, що вирушила на станцію 25 травня 1973 року, більшість часу довелося присвятити ремонтним роботам. Члени екіпажу тричі виходили у відкритий космос.
Пропрацювавши на станції до 22 червня, астронавти відстикувалися від станції, облетіли її і повернулися на Землю, пробувши в космосі 28 діб.
Друга експедиція вирушила на «Скайлеб» 28 липня та провела на орбіті 59 діб.
Третя експедиція стартувала 16 листопада 1973 року і була найтривалішою, пробувши у космосі 84 ​​дні. І вона була останньою на борту дорогої станції.
Третя місія була відома ще й тим, що астронавти вперше в історії зустріли Новий рік на орбіті. Їхній політ тривав з 16 листопада 1973 року по 8 лютого 1974 року. На частку випала настільки насичена програма експериментів, що вони мало часу на відпочинок. Коли екіпаж вимагав скоригувати програму з метою полегшення, Центр управління польотами відповів відмовою. І тоді астронавти — Джеральд Карр, Вільям Поуг та Едвард Гібсон — провели однодобовий страйк, відключивши радіо та віддавшись відпочинку, гарантованому законом про працю. Однак до закінчення польоту вся раніше запланована програма виявилася виконаною.
Після повернення на Землю третього екіпажу станцію законсервували. Її подальше використання передбачалося відновити, коли почнуть польоти "шатли" - кораблі багаторазового використання. За їхньою допомогою НАСА мала намір укрупнити «Скайлеб» за рахунок приєднання до нього ще кількох орбітальних модулів та довести кількість членів дослідницького екіпажу до шести. Тобто створити якийсь аналог нашої станції «Мир» за кілька років до того, як на орбіту було виведено цю радянську станцію.

Однак "Скайлеб" почав втрачати висоту. Щоб урятувати його, піднявши орбіту, потрібно було направити на станцію розгінний двигун — станція такого не мала. Але це була надзвичайно складна і ризикована операція, від якої відмовилися. У зв'язку з чим "Скайлебу" було підписано смертний вирок.

Влітку 1979 року внаслідок зростання сонячної активності відбулося деяке збільшення щільності атмосфери на орбіті станції. Гальмування зросло. І 11 липня 1979 року вона увійшла до щільних шарів атмосфери. Сход «Скайлеб» з орбіти був неконтрольованим. Його уламки розсіялися в Індійському океані та над малонаселеними районами Австралії.

1971 план орбітальної станції

1 липня 1973
Третій пілот місії Jack R. Лусма після вакуумного душу

1973
Астронавт Оуен Герріот приймає їжу

1973
Астронавт Джозеф Кервін надує мильні бульбашки

1973
Астронавт Чарльз Конрад стриже Пола Вейца

1973
Оуен Герріот усередині пристрою негативного тиску нижньої частини тіла. Що це????

1973
Астронавт Алан Бін читає перед сном

З кінця 1950-х років у СРСР та США почали з'являтися перші проекти орбітальних станцій — космічних апаратів, які б людям дозволили довго перебувати на навколопланетній орбіті і вести там дослідження. У 1960-х роках США, натхненні успіхами в космічній програмі «Аполлон», розпочали серйозні розробки великих космічних станцій, які, як очікувалося, дозволять створити населену наукову базу на Місяці, а в перспективі навіть здійснити політ людини на Марс.

Пил американців охолодили дві важливі події.

Одним із них стала війна у В'єтнамі, в яку США втрутилися 1965 року — вона завдала істотних збитків економіці країни. Другим — завершення 1975 року програми «Аполлон». Бюджет, відведений на космічні дослідження, був урізаний.

Проте після скасування місячних експедицій «Аполлон» у розпорядженні залишилися надважкі ракети «Сатурн-5» — найбільші ракети тих років. На той час конструктор Вернер фон Браун вже розробив проект орбітальної станції, де як житловий обсяг пропонувалося використовувати верхній ступінь ракети «Сатурн-1Б». Станція виступала у двох іпостасях — спочатку виводила себе на орбіту як ракетний ступінь, потім бак рідкого водню, що звільнився, дооснащувався, і ступінь перетворювався на орбітальну станцію. Передбачалася наявність стикувального вузла, сонячних батарей та іншого обладнання. Більш потужна «Сатурн-5» могла вивести на орбіту повністю оснащену станцію, що робило варіант із дообладнанням водневого баку непотрібним.

"Скайлеб" була побудована на основі корпусу верхнього ступеня ракети "Сатурн-1Б".

Корпус був покритий теплоізоляцією, внутрішній простір баків був пристосований для життя та наукових досліджень екіпажу із трьох осіб.

У нижній частині станції знаходився побутовий відсік із приміщеннями для відпочинку, приготування та прийому їжі, сну та особистої гігієни. Вище розташовувався лабораторний відсік, де працювали астронавти. Вода, їжа та одяг у кількості, достатній для роботи трьох екіпажів по три астронавти, були запасені у спеціальних контейнерах ще перед стартом. Вода була в резервуарах, розміщених у верхній частині станції. Їжа зберігалася у шафах для харчових продуктів, холодильниках та морозильних камерах, також розміщених у верхній частині станції та у приміщеннях для відпочинку, приготування та прийому їжі.

Зовні на корпусі станції було змонтовано панелі сонячних батарей, які під час виведення станції на орбіту у складеному стані були притиснуті до її корпусу. З зовнішнього боку станція була оточена тонким алюмінієвим екраном циліндричної форми, який після виведення на орбіту за допомогою спеціальних важелів відсувався від поверхні станції і, перебуваючи від неї на деякій відстані, служив для захисту корпусу від ударів мікрометеоритів та впливу інтенсивного сонячного випромінювання.

У головній частині орбітального блоку станції були розміщені відсік обладнання, шлюзова камера та причальний відсік. Також на станції був душ, куди через шланг під тиском подавалася вода, що потім видалялася за допомогою вакуумної системи — інакше краплі могли пошкодити обладнання. Всього на один похід у душ витрачалося близько 3 літрів води і витрачалося дві з половиною години.

"Це займає набагато більше часу, зате потім ви добре пахнете", - ділився потім Пол Вейтц, один з астронавтів.

Передбачалося, що "Скайлеб" вийде на орбіту 14 травня 1973 року, а наступного дня на станцію прибуде перша експедиція - астронавти Чарльз Конрад, Пол Уайтц та Джозеф Кервін.

Запуск відбувся у призначений термін. Однак після того, як Сатурн-5 вивела станцію на орбіту, почалися проблеми — ще в першу хвилину польоту біля станції швидкісним натиском повітря відірвало частину захисного екрану і одну з шести панелей сонячних батарей. Ще одна панель не розкрилася. В результаті потужність, що виробляється батареями, виявилася набагато меншою за розрахункову, бортові системи та наукове обладнання не могли нормально функціонувати. Незабаром на станції стала катастрофічно наростати температура, досягнувши всередині +38 °C, а на зовнішній стороні +80 °C. Можливість експлуатації "Скайлеб" опинилася під загрозою.

Для того, щоб привести станцію в робочий стан, було вирішено екстрено виготовити «захисну парасольку», що кріпиться до корпусу «Скайлеб» на чотирьох спицях. І провести екстрені ремонтно-відновлювальні роботи. Саме ними і займався запущений 25 травня 1973 перший екіпаж майже всі 28 діб перебування на борту. Він здійснив кілька виходів у відкритий космос, також розкривши сонячну батарею, що заклинила.

Наступні дві експедиції займалися науковою роботою. Другий, втім, теж довелося побувати в ролі ремонтників - Джек Лаусма і Оуен Герріотт повинні були встановити другий екран теплоізолюючий і замінити гіроскопи.

Друга експедиція уславилася розіграшем, який влаштував Герріотт. Коли екіпаж вкотре вийшов на зв'язок із ЦУПом, в ефірі залунав жіночий голос: «Прийом, Х'юстон. Я не розмовляла з тобою так довго. Бобе, це ти? Це Хелен, дружина Оуена.

Хлопчики так довго не їли домашньої їжі, що я вирішила принести їм тепленького.

Прийом... Гаразд, мені треба йти. Я бачу, як хлопчики підлітають до командного модуля, а мені не дозволяли з тобою говорити. Побачимося пізніше, Бобе!».

Поки на Землі намагалися зрозуміти, що відбувається на станції, астронавти розсміялися і пояснили: Герріот взяв із собою диктофон, на який його дружина заздалегідь наговорила кілька фраз. Сам же діалог було відрепетировано з оператором.

Пізніше цей же екіпаж розіграв членів третьої експедиції: коли ті прибули на станцію, на них чекали три безмовні постаті, які вправлялися на тренажерах і сиділи в туалеті. Виявилося, що попередній екіпаж узяв три старі комбінезони, набив їх всяким сміттям, і приробив до них «голови» з паперових пакетів. Оскільки команда мала багато роботи, то деякий час їм було не до прибирання фігур. Астронавт Едвард Гібсон пізніше згадував:

«Я відчував як вони дивляться на мене, перевіряючи все, що я роблю, але не надаючи ніякої допомоги. Жах».

Третя експедиція, що складалася з астронавтів-новачків Джеральда Карра, Едварда Гібсона та Вільяма Поуга, влаштувала справжній бунт на кораблі.

Дві попередні експедиції провели на орбіті 28 і 59 днів відповідно, новий екіпаж вирушив туди на 84 дні. Крім того, їхні місії були розписані значно щільніше, ніж у попередніх екіпажів. Зокрема, велику роль відвели медичні дослідження, тому астронавтам доводилося виконувати масу фізичних вправ, займатися бігом дома.

Після цього бунтівники відключили зв'язок і цілий день відпочивали, споглядаючи Землю через оглядовий ілюмінатор. Наступного дня вони відновили зв'язок та продовжили роботу.

Цей випадок став показовим для психологів — раніше ніхто не досліджував наслідків такого тривалого перебування людей у ​​космосі. Після цього було вирішено ретельніше продумувати обсяг робіт відповідно до психології та рівня стресу екіпажу. Фахівці NASA ретельно працювали із запитами екіпажу, знижуючи їхню завантаженість у наступні тижні.

Незважаючи на численні труднощі, експедиціями на Скайлеб було проведено величезну кількість біологічних, технічних та астрофізичних експериментів. Найбільш важливими були телескопічні спостереження Сонця в рентгенівському та ультрафіолетовому діапазонах, було знято безліч спалахів, відкрито корональні дірки. Виходи у космос під час експедицій включали регулярну зміну плівки астрономічних інструментів, встановлених на зовнішній стороні станції.

Також астронавти спостерігали за поведінкою в космосі мишей та комарів, вели спостереження за Землею, вивчали, як відбувається на борту станції плавлення металів та зростання кристалів. Один із експериментів був присвячений тому, як павуки плетуть павутину в умовах невагомості. Крім того, їм удалося поспостерігати за кометою Когоутека.

Після повернення на Землю третього екіпажу станцію законсервували.

Її подальше використання передбачалося відновити, коли почнуть польоти шатли – кораблі багаторазового використання. За їх допомогою NASA мала намір укрупнити «Скайлеб» за рахунок приєднання до нього ще кількох орбітальних модулів та довести кількість членів дослідницького екіпажу до шести. Проте остаточного рішення про фінансування так і не було ухвалено.

Тим часом зростання сонячної активності призвело до збільшення щільності атмосфери на висоті орбіти «Скайлеб», зниження станції прискорилося. Підйом станції на вищу орбіту був неможливий, тому що у неї не було власного двигуна — підйом орбіти здійснювався лише двигунами пристикованих «Аполлонів», у яких на станцію прибували екіпажі.

За розрахунками ЦУПу, станція мала увійти в атмосферу о 16:37 за Грінвічем 11 липня 1979 року. Районом затоплення станції передбачалася точка в 1300 км на південь від Кейптауна, ПАР. Однак через помилку в розрахунках і той факт, що станція руйнувалася повільніше, ніж передбачалося, частина уламків впала на заході Австралії, на південь від міста Перт.

Коли в NASA зрозуміли, що частина уламків опинилася на одній з австралійських ферм, яка належала сім'ї з чотирьох осіб, сам президент США Джим Картер серед ночі зателефонував її власнику зі словами: «Містер Сайлер, я особисто і уряд США вибачаємося за цей інцидент. . Скажіть, будь ласка, на вашій фермі ніхто не постраждав?

«А! Зараз бичків подивлюся... Наче ні, не турбуйтеся!», - відповів фермер.

За смішним збігом, 20 липня в Перті проходив конкурс міс Всесвіт і великий фрагмент корпусу станції був виставлений на сцені, де виступали претендентки.

Наразі цей та інші уламки, знайдені на території Австралії, виставлені у музеях. Після цього США ще кілька десятиліть не займалися створенням орбітальних станцій.

Коли екіпаж Скайлеб-2 відбув, золотий сонячний щит покривав головну частину космічної станції. Сонячна батарея вгорі була тією, що розгорнули під час виходу у відкритий космос. Чотири сонячні блоки, що нагадують вітряки, прикріплені до телескопічного масиву Аполлона, що використовується для сонячної астрономії.

До того, як сучасна орбітальна станція МКС опинилася на орбіті, її місце посідало кілька радянських попередників програми Салют. Але що сталося з американською станцією, і чому її не вдалося врятувати?

Перша американська станція на орбіті

У 1973 рокуорбітальна станція Скайлеб(Skylab) вперше опинилася на орбіті. Це був американський проект для різноманітних досліджень у сферах технологій, медицини та біології, а також для спостереження за планетою.

Перед вами також є перший проект НАСА для вивчення впливу космічного середовища на людський організм. Вчені хотіли довести, що люди здатні проводити тривалий час у космосі, вивчаючи зірки, сонячну активність, а також вплив мікрогравітації на живі організми.

Цікаво, що в НАСА ніколи не намагалися називати Скайлеб космічною станицею. Натомість використовували « орбітальна майстерня». Справа в тому, що керівництво сподівалося отримати фінансування на більш масштабний і дорогий проект і не хотіли, щоб уряд розглядав більш дешевий варіант (Скайлеб) як привабливу альтернативу.

Як виглядала станція

Якщо порівнювати з моделями радянської одномодульної станції Салют, то Скайлеб була справді масштабною. Вона охоплювала в довжинублизько 25 м та майже 7 м у діаметрі. Цікавим є ще один момент. Зазвичай великі конструкції запускають на орбіту частинами, та був збирають у єдине ціле. Але Скайлеб стартувала цільною платформою.

З одного боку розташовувався стикувальний порт двох місій Аполлон і телескопа. По суті це була повноцінна космічна обсерваторія з обладнанням для сонячної зйомки в рентгенівських та УФ-діапазонах.

Місії та життя на станції

14 травня 1973 року космічна станція Скайлеб злітає зі стартового майданчика 39А на ракеті Сатурн-5

На станції побувало лише три експедиції з трьома людьми в кожній (всього 9 астронавтів). Головна мета– вивчити, чи зможе людина адаптуватися до космічних умов. В принципі, всередині Скайлеб було просторо, тому можна вільно рухатися і навіть грати. Дротова сітка ділила простір на робочу зону та житлові секції. Але не все так гладко.

Справа в тому, що ще під час запуску на орбіту повітряний потік відірвав метеоритний щит, прихопивши одну із сонячних панелей. Через пошкодження друга сонячна панель також не могла розвернутися. Через це внутрішній простір станції почав нагріватися, а потужності не вистачало.

Виходить, астронавтам довелося багато часу витратити на ремонт, з чим вони впоралися успішно. Що щодо життя? Якщо ви ніколи не були в космосі, то відчули б себе в спартанських умовах. Але астронавти після тісного Аполлона буквально насолоджувалися рухами. На станції були душ і туалет, справжня їжа та навіть тренажери. У вільний час дозволялося читати та слухати музику.

Що сталося зі Скайлебом?

Якщо все так добре, то чому американська станція прийняла лише 3 місії? Вчені мріяли зберегти Скайлебна орбіті і використовувати її в майбутньому для наступних польотів та досліджень. До того ж, ракета Сатурн-5 більше не випускалася, тому не було жодного засобу запустити ще одну настільки масивну конструкцію.

Через бюрократичну тяганину польоти затримали, а станція поступово почала знижуватися. Планувалося надіслати спеціальну місію, щоб вирівняти конструкцію на орбіті. Однак питання щодо фінансування не вдалося залагодити.

Фінальний удар прийшовся з космосу. Сонячна активність зросла, через що на висоті Скайлеб відбулося зростання атмосферної щільності. У результаті інженери упустили шанснабрати для станції висоту. Скайлеб виявилася приреченою.

Світова паніка та полювання

Вчений та астронавт Оуен Герріот керує телескопічною установкою Аполлона з консолі космічної станції Скайлеб у третій місії. Головним досягненням програми стали сонячні дослідження.

Коли ви знаєте, що десь у небі літає 70-тонна конструкція, здатна звалитися вам на голову, складно залишатися спокійним. Багато країн запанікували. Більше того, у Європі та Азії планували створити спеціальні методи захисту від падіння.

Прогнозувалося, що станція впаде між Індійським океаном та Австралією, але переживали буквально все. А потім ситуація змінилася і люди почали обговорювати можливість здобути шматочок станціїякщо вона впаде на поверхню, а не у воду. Одна з американських газет запропонувала нагороду в 10000 дол. за перший знайдений уламок.

Постскриптум

У НАСА зробили все, щоб скоординувати падіння станції трохи на південь від Кейптауна в ПАР, де вона мала впасти в липні 1979 року. Однак процес руйнування сповільнився, через що частина уламків впала на Австралію. Багато уламків опинилися в музеях, а повноцінну резервну копію станції можна побачити в Національному музеї повітроплаванні та астронавтики (Вашингтон).