Вам строить космические острова и
звездолеты, книга о развитии космоса
Дата создания
сайта:
24/02/2013
Освоение космоса в будущем
Космические острова (продолжение)
Ферма, на которой американцы собираются построить первую очередь
своей станции, должна иметь
длину около 120 м и состоять из пятиметровых кубических секций. Каждая
секция собирается из трубок диаметром 54 мм, изготовленных из
эпоксидно-графитового композиционного материала.
Сборкой фермы космонавты займутся, используя специально создаваемый
канадский монтажный комплекс. Его оснастят двумя или тремя
манипуляторами, которые будут управляться находящимися снаружи
космонавтами-операторами. Большие и гибкие механические руки наделяются
способностью ощущать прикосновения к предмету труда, а телевизионная
система передает оператору его изображение. Манипуляторы смогут не
только вести сборочные операции, но и перемещать космонавтов-монтажников
к выбранным рабочим местам. Подобно железнодорожному рельсоукладчику,
космический монтажный комплекс будет передвигаться по наращиваемой им
самим решетчатой конструкции.
Первая очередь проектируемой американской
орбитальной станции.
После окончания строительства канадская машина превратится в
грузчика. С помощью механических рук транспортные корабли будут
стыковаться со станцией и загружаться, перемещаться к другим причалам,
обслуживаться космонавтами. Практически ни одно действие в открытом
космосе не обойдется без участия этой умной техники.
В апреле 1987 года после завершения технической проработки различных
вариантов Национальное управление по аэронавтике и исследованию
космического пространства в США (НАСА) объявило конкурс фирм на
конструирование и изготовление основных элементов первой очереди
постоянно действующей орбитальной станции. Вот какой ее видел заказчик.
В центре огромной решетчатой балки собирается "космический плот" из
жилых, лабораторных и служебных блоков, соединенных между собой
герметичными туннелями-переходами. На соединительных конструкциях
имеется несколько стыковочных узлов, предназначенных для приема
многоразовых транспортных кораблей и других космических аппаратов. По
обеим сторонам "плота" на концах несущей фермы устанавливаются пане-
Канадский комплекс для монтажа и обслуживания
орбитальной станции.
ли солнечных батарей мощностью 50 кВт. По своей форме и размерам
цилиндрические герметичные блоки напоминают наши "Салюты". Только три из
них будут иметь чисто американское происхождение: один - для жилья,
второй - для проведения экспериментов в области космического
материаловедения и третий - служебный. К этим блокам примкнут японская
многоцелевая лаборатория с блоком снабжения и негерметичной платформой,
а также западноевропейский обитаемый блок "Колумб".
Кстати, именно он стал причиной некоторой напряженности в отношениях
между Европейским космическим агентством и НАСА. Создатели "Колумба"
настаивали на его использовании не только в составе орбитальной станции,
но и в автономном свободном полете. Это позволило бы европейцам не
только проводить технологические процессы в полной невесомости, но и
получить необходимый опыт для использования в дальнейшем своего блока в
качестве основы собственной орбитальной станции.
Дело в том, что торможение огромного сооружения об атмосферу, работа на
его борту механического оборудования и управляющих ракетных двигателей,
а также частые перемещения космонавтов и особенно их занятия
физкультурой нарушают покой станции. И хотя возникающие при этом
ускорения составляют всего лишь сотые или тысячные доли земного
тяготения, они отрицательно сказываются на качестве полученных в космосе
материалов. Не могут рассчитывать космонавты-технологи и на полностью
"чистый" космический вакуум. Вблизи станции он загрязняется утечками
воздуха из обитаемых модулей, газами, выделяемыми материалами, из
которых построена станция, выбросами двигателей ориентации. Поэтому
материаловеды уже давно думают о проведении своих работ в автономных
космических аппаратах, которые на период действия производственных
установок могли бы отделяться от орбитальной станции.
Космический "плот" американской орбитальной
станции.
Именно на это и рассчитывали европейские ученые. Однако их
предложение встретило серьезные возражения со стороны американских
коллег. Многократные отходы и стыковки такого большого объекта, как
"Колумб", доказывали они, представляют немалые трудности в управлении и
вызовут усложнение в общей конструкции станции. К тому же автономный
полет одного из блоков потребовал бы оснащения ее дополнительными
средствами связи и обработки информации, отвлечения и без того
загруженного экипажа.
Возможно, за всеми этими доводами скрывались опасения конкуренции со
стороны европейцев, но так или иначе, гости были вынуждены согласиться с
хозяевами и переориентировать научную программу своего блока на другие
исследования.
Однако в Старом Свете не отказались от планов создания и собственной
орбитальной станции. Конечно, она будет проще и меньше советских и
американских, но европейцам важно начать. Первым шагом на этом пути
должна стать станция "Паллас", способная нести сначала две, а затем пять
тонн полезной нагрузки. Впоследствии станцию предполагают увеличить
путем пристыковки к ней дополнительных модулей.
Сначала НАСА собиралось отметить началом строительства космической
станции 500-ю годовщину открытия Колумбом Америки. Но затем этот срок с
апреля 1992 года был отодвинут на середину 1994 года. Председатель
комитета Научно-исследовательского совета США Р. Симанс назвал
"беспрецедентными" сложности по реализации этого проекта. Только для
доставки на орбиту всех элементов орбитальной станции потребуется не
менее 18 полетов многоразовых кораблей. Правда, НАСА уже поставило перед
аэрокосмическими корпорациями страны задачу разработать проект более
тяжелого космического челнока. В отличие от "Шаттла", новый многоразовый
корабль должен быть беспилотным и обладать способностью выводить на
орбиту в два раза больший груз. Если орбитальный грузовик удастся ввести
в строй в 90-е годы, он возьмет на себя основную часть перевозок деталей
будущей орбитальной станции. Пока же приходится рассчитывать на "Спейс
Шаттл".
Впервые он доставит космонавтов к месту работы в шестом рейсе, а
по-настоящему эксплуатировать станцию начнут с девятого полета,
намеченного на конец 1995 года. Для сокращения количества этих
дорогостоящих полетов принято решение продлить пребывание каждой
экспедиции на борту станции с 90 до 120 суток. Это позволит обойтись
пятью-шестью вместо намечавшихся восьми полетов в год. В дальнейшем
продолжительность работы в космосе предполагается увеличить до 150 и
даже до 180 суток. Следует напомнить, что советские экипажи давно и
значительно превысили даже эти максимальные сроки.
У космического причала.
Поднять эффективность работы на орбите планируют и другими способами.
Например, с помощью роботов. Автоматических помощников для космонавтов
стали создавать задолго до начала строительства американской орбитальной
станции. Так, еще в 1987 году в лаборатории одной из "космических" фирм
США однорукий робот закладывал образцы в технологическую установку, а
его двурукий и подвижный коллега разыскивал и подносил к месту работы
необходимые инструменты. Через год к созданию дистанционно управляемого
робота-космонавта решили приступить и японцы. Они собираются вести с его
помощью монтаж собственного модуля на орбитальной станции. Для этого
робот предполагают оснастить автономным двигателем, собственной системой
ориентации, манипулятором для выполнения сборочных и транспортных работ.
Автоматы могли бы стать на орбите также "поварами", "домашними
работницами", помощниками в выполнении чисто механических операций. Ведь
на уборку помещений, поиск многочисленных инструментов и бытовых
предметов космонавты тратят немало драгоценного времени. Драгоценного в
прямом смысле: каждый час жизни человека в условиях космического полета
обходится в солидную сумму.
Завершающий старт многоразового корабля на монтажную орбиту высотой 410
километров должен состояться в 1996 году, после чего полностью собранную
конструкцию переведут на более высокую рабочую орбиту.
Намеченный график не раз подвергался сомнениям. Критиковался и сам
проект. Космонавт Г. Фуллерт, например, считал, что монтаж и
обслуживание такой станции слишком сложны и потребуют неоправданно
частых и небезопасных выходов в открытый космос. Да и больших удобств на
готовой стан-
ции не ожидается. Ограниченный объем обитаемых блоков не позволит,
скажем, отделить рабочие места от зон отдыха, создать на борту убежище
для экипажа на случай каких-то чрезвычайных обстоятельств. Особые
возражения вызывало и отсутствие в проекте средств для аварийного
возвращения космонавтов на Землю. Директор НАСА Д. Флетчер даже
предложил договориться о создании таких средств с Советским Союзом.
Если бы такой договоренности удалось достичь, наверняка пригодился бы
наш опыт межорбитальных перелетов. В 1986 году стоящий у космического
причала корабль "Союз Т" отошел от орбитальной станции "Мир" и впервые
направился не к Земле или соседнему стыковочному узлу, как бывало
раньше, а полетел к пустовавшему уже более четырех месяцев "Салюту-7".
Л. Кизим и В. Соловьев преодолели разделявшие обе станции две тысячи
километров и произвели стыковку.
Космонавты продолжили на "Са-люте-7" научные исследования, прерванные
из-за болезни командира предыдущего экипажа, провели профилактический
ремонт некоторых бортовых систем и возвратились домой; на станцию "Мир".
Отмечая впоследствии большие заслуги участников длительной экспедиции,
Председатель Верховного Совета СССР особо выделил в своем выступлении
эту часть полета. "Впервые в истории космонавтики,- сказал А. Громыко,-
ваш экипаж осуществил сложный орбитальный перелет с одной орбитальной
станции на другую и обратно... Ваши достижения -это успех не только
советской, но и мировой науки".
Критика первоначального проекта американской орбитальной станции, как и
некоторые финансовые затруднения, вынудили НАСА ограничиться более
скромным вариантом- тем, о котором рассказывалось выше. Такое решение
уже тогда, в середине 80-х годов, вызвало у некоторых специалистов
опасения, что "через 10 лет США будут располагать станцией, почти не
имеющей преимуществ по сравнению со станцией "Мир", которую СССР уже
эксплуатирует".
Когда же станция задумывалась, ее видели более "развитой". Главная
решетчатая балка с "плотом", солнечными батареями и энергетическими
блоками должна была располагаться поперек прямоугольника, составленного
из двух параллельных 110-метровых ажурных "килей" и соединяющих их
"малых" поперечных ферм длиной 44,5 м. Огромная рама, внутри которой
вполне уместилось бы стандартное футбольное поле, предназначалась для
установки на ней научного и служебного оборудования, а также для
обслуживания автоматических спутников. Вытянутая "двухкилевая"
конструкция позволяла выполнять
экономичную гравитационную ориентацию, при которой станция, подчиняясь
силам земного притяжения, устремляет свою продольную ось к центру
планеты. Рядом с солнечными батареями планировали разместить так
называемые энергетические блоки, состоящие из зеркальных концентраторов
солнечных лучей, дающих необходимое тепло турбогенераторным
электрическим установкам. Обеспечение электрических нужд только
солнечными батареями потребовало бы значительного увеличения их площади,
что заметно увеличивает парусность летающего сооружения. К тому же
давление солнечных лучей на большие плоские поверхности и торможение их
о верхние слои атмосферы вызвали бы нежелательные возмущения орбиты
станции.
Вместе с американской станцией планируется использовать и четыре
автономные беспилотные платформы, близкие по размерам к основным блокам.
Две из них будут следовать тем же путем, что и станция, а две другие -
по полярной орбите высотой 800 км. Одна из двух платформ каждого типа
создается в США, а вторая - в Западной Европе.
"Двухкилевая" конструкция американской
орбитальной станции.
Проектируемая Европейским космическим агентством
автономная беспилотная платформа, которая будет исследовать Землю с
полярной орбиты.
С полярной орбиты будут изучаться природные ресурсы Земли, причем
американский спутник специализируется на исследованиях атмосферы и
океана, а его европейский "коллега" - на съемках суши и астрономических
наблюдениях. Автоматические платформы, летающие по орбите станции,
займутся экспериментами по космическому материаловедению и другими
исследованиями, связанными с использованием невесомости. Каждый владелец
собирается обслуживать свои платформы национальными транспортными
средствами. НАСА
рассчитывает на космический челнок "Спейс Шаттл", а Европейское
космическое агентство надеется к тому времени ввести в строй
многоразовый корабль "Гермес".
