От «Салюта» до «Небесного дворца»: как в космос запускали «обитаемые» станции

Китай завершает строительство собственной космической станции. 31 октября на орбиту отправлен последний модуль «Тяньгун» («Небесный дворец»). Это третья модульная «база» человечества в космосе и вторая действующая космическая станция на орбите Земли. «Хайтек» рассказывает, как человечество сделало ближайший космос обитаемым.

Лабораторный модуль «Мэнтянь» (примерный перевод — «Сны о небесах») выведен на орбиту ракетой-носителем «Чанчжэн-5B», стартовавшей с космодрома «Вэньчан» в Китае в 15:39 по местному времени (10:39 по Москве) 31 октября. Это третий и последний компонент многомодульной китайской космической станции «Тяньгун». 

В ночь с понедельника на вторник модуль успешно состыковался со станцией. А уже в декабре на борт станции прибудет второй экипаж, и тайконавты (китайские астронавты) впервые в истории станции проведут смену экипажа на борту.

История обитаемой орбитальной астронавтики началась в 1971 году, когда СССР вывел на орбиту первую станцию для длительного пребывания — «Салют-1». За прошедшие 50 лет только три государства смогли спроектировать и построить собственные космические станции — СССР (Россия), США и Китай. Кроме них, Япония и Европейский союз разработали собственные модули для Международной космической станции. 

«Салют-1» — «Салют-7»

Станция «Салют-6». Изображение: Mikhail (Vokabre) Shcherbakov, CC BY-SA 2.0, via Wikimedia Commons

Первая космическая станция «Салют-1» представляла собой ступенчатый цилиндр длиной 14,6 м с диаметром самой широкой части 4,25 м. Искусственный спутник состоял из двух цилиндров с разным диаметром, формирующих рабочий отсек, и двух внешних областей: переходного отсека, установленного со стороны малого цилиндра и предназначенного для стыковки с космическими кораблями, и агрегатного отсека с топливными баками и системой корректировки орбиты.

Торцевые поверхности рабочего отсека были образованы сферическими оболочками, а внутри корпуса была установлена специальная рама, которая формировала стандартное прямоугольное пространство для экипажа. В цилиндре меньшего диаметра были размещены центральный пост управления станцией, зона отдыха, места для хранения продуктов и столовая, а также спальные места.

Во втором цилиндре находились научное оборудование, спортивные тренажеры, предназначенные для коррекции отрицательного влияния невесомости на организм космонавтов, душевая установка, а в отдельном изолированном отсеке — космический туалет.

«Салют-1» была выведена на околоземную орбиту ракетой-носителем «Протон-К» 19 апреля 1971 года. А первый экипаж на корабле «Союз-10» прибыл уже 24 апреля. Но стыковка прошла с ошибками, и команда не смогла попасть на борт станции. Космонавты не смогли создать герметичный шлюз и были вынуждены на следующий день вернуться на Землю.

После устранения неисправности экипаж «Союза-11» провел на борту станции в июне 23 дня. Но на обратном пути произошла трагедия: корабль успешно отделился от станции, но после разделения произошла разгерметизация, и экипаж погиб на этапе спуска и посадки. 11 октября 1971 года, пробыв на орбите 175 суток, станция была сведена с орбиты и вошла в плотные слои атмосферы, где произошло ее разрушение. Несгоревшие обломки упали в Тихий океан.

После этого Советский Союз запустил аналогичные станции военного («Салют-2», «Салют-3» и «Салют-5») и гражданского назначения («Салют-4»). Военные спутники отличались от гражданских только обратным расположением переходного отсека, в остальном же они были идентичны. Важный прогресс произошел в 1975 году, когда два экипажа жили на борту «Салюта-4» в течение 30 и 63 дней соответственно и проводили научные эксперименты.

Существенную модификацию этой программы представляли собой «Салют-6» и «Салют-7». Запущенные в 1977 и 1982 годах соответственно, они были оборудованы сразу двумя стыковочными шлюзами. Такая система, впервые позволила проводить смену экипажа, при которой одна команда передавала станцию следующей в рабочем состоянии.

«Скайлэб»

Станция «Скайлэб». Изображение: NASA

Параллельно с советской программой «Салютов» свою орбитальную станцию разрабатывали США. Запущенная в мае 1973 года, «Скайлэб» (Skylab) — первая и до настоящего времени единственная космическая станция, эксплуатацию которой осуществляли только США.

Станция была построена на базе верхней ступени корабля «Сатурн-5», который запустил космический корабль миссии «Аполлон» к Луне. Основной полезной нагрузкой миссии был космический телескоп «Аполлон» — первая солнечная обсерватория, выведенная в космос.

Масса станции, по конструкции во многом похожей на советские «Салюты», составляла свыше 90 т, кроме того, к ней дополнительно прикреплялся модуль управления телескопом весом еще 14 т. На борту станции также размещались мастерская и более сотни научных экспериментов в области физики и естественных наук.

Корабль был запущен при помощи модифицированной версии ракеты «Сатурн-5». При этом в качестве последней ступени использовался готовый корабль. Отличительной особенностью американской станции был многостыковочный модуль с двумя портами. Кроме того, станция была оборудована шлюзами с люками для выхода в открытый космос. 

Станция «Скайлэб». Изображение: Niksoon, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Станция была занята тремя экипажами в течение суммарно 171 дня с мая 1973 по февраль 1974 года. Ею управляли три отдельных экипажа из трех астронавтов каждая: «Скайлэб- 2», «Скайлэб-3» и «Скайлэб-4». 

Первоначально предполагалось, что использование станции будет возобновлено после завершения создания «Шаттлов» — многоразовых космических кораблей. Но из-за задержек с их разработкой и сокращением орбиты станции, которое уже нельзя было остановить, НАСА приняло решение завершить миссию. 11 июля 1979 года станция вошла в атмосферу Земли, часть корабля сгорело, отдельные обломки обрушились в малонаселенной местности в Австралии.

Станция «Мир»

Станция «Мир» — первая в мире модульная космическая станция. В отличие от предыдущих разработок она не доставлялась на орбиту в готовом виде, а собиралась прямо в космосе из отдельных компонентов. Станция, первоначальный срок эксплуатации которой был определен в пять лет, просуществовала с 1986 по 2001 год и установила множество рекордов.

За счет сборной конструкции, которая позволяла достичь массы выше грузоподъемности отдельного корабля, она имела рекордную на тот момент массу и представляла собой самый большой искусственный спутник Земли. Станция служила лабораторией для исследования микрогравитации, в условиях которой различные экипажи проводили эксперименты в области биологии, анатомии, физики, астрономии, метеорологии и космических систем для длительного освоения космоса.

Мир был первой постоянно обитаемой долгосрочной исследовательской станцией на орбите. Продолжительность непрерывного пребывания человека на станции (за счет сменяемости экипажей) составляла 3 644 дня. Этот рекорд был побит на МКС только 23 октября 2010 года. Кроме того, на станции зафиксирован рекорд по самому длительному непрерывному пребыванию в космосе: Валерий Поляков провел на станции 437 дней и 18 часов в 1994 и 1995 годах.

Первый модуль станции, известный как основной модуль или базовый блок, был запущен в 1986 году, за ним последовали еще шесть модулей. Все модули кроме одного были выведены на орбиту ракетами «Протон», стыковочный модуль — миссией космического корабля США STS-74 в 1995 году. После завершения станция состояла из семи герметичных модулей и нескольких негерметичных компонентов. Питание обеспечивалось несколькими фотоэлектрическими батареями, прикрепленными непосредственно к модулям. 

Международная космическая станция

МКС. Изображение собранное из снимков 66 экспедиции, NASA

Еще в конце 80-х годов СССР планировал создать обновленную космическую станцию «Мир-2». Параллельно США разрабатывали проект собственного многомодульного плацдарма в космосе — Freedom. Вследствие сокращения бюджета НАСА в США, завершения холодной войны и гонки вооружений, а также экономического спада в России, в 1992 году страны договорились объединить усилия и построить единую станцию. К проекту также подключились другие страны.

МКС — на сегодняшний день крупнейшая модульная космическая станция на околоземной орбите. Этот проект реализуют пять космических агентств: НАСА (США), «Роскосмос» (Россия), ЕКА (Европейский союз), CSA (Канада) и JAXA (Япония). 

Станция разделена на две части: российский (ROS) и американский орбитальный сегмент (USOS). В настоящее время российская часть включает шесть модулей, а зона США — десять модулей, услуги поддержки которых распределяются на 76,6% для НАСА, 12,8% для JAXA, 8,3% для ЕКА и 2,3% для CSA.

МКС в июле 1999 года. Модуль «Юнити» (сверху) и модуль «Заря» (снизу). Фото: NASA, Public domain, via Wikimedia Commons

Первый компонент МКС был запущен в 1998 году, а первый длительный экипаж прибыл на станцию 2 ноября 2000 года. Станция непрерывно используется для «обитания» почти 22 года. Станция служит лабораторией для исследования микрогравитации и космической среды, в которой проводятся научные исследования в области астробиологии, астрономии, метеорологии, физике, медицине и многих других отраслях.

Несмотря на многочисленные заявления об устаревании и износе станции, срок эксплуатации станции неоднократно продлевался. Ранее Администрация США одобрила продолжение эксплуатации американского сегмента до 2030 года, «Роскосмос» — отечественных модулей в составе станции до 2024 года. 

При этом представители российских властей заявили о планах по выходу из международного проекта и создании собственной станции, в том числе с использованием компонентов, предназначенных для МКС. «Хайтек» рассказывал, что известно о планах по строительству Российской орбитальной станции.

Программа «Тяньгун»

Художественная иллюстрация станции «Тяньгун» после завершения сборки всех модулей. Изображение: Shujianyang, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

«Тяньгун» — третья в мире многомодульная пилотируемая орбитальная станция, после «Мир» и МКС. Готовый искусственный спутник Земли состоит из трех модулей. Хотя эта космическая станция и уступает по размеру первым двум, в собранном виде ее масса составит 60 т, а в перспективе может быть увеличена за счет дополнительных модулей до 100 т.

Космическая станция — третий китайский посещаемый объект, запущенный по программе «Тяньгун». Первыми двумя были космические лаборатории «Тяньгун-1» и «Тяньгун-2», на которых тайконавты отработали процессы стыковки, эксплуатации и проведения экспериментов, связанных с длительным пребыванием в космосе.

«Тяньгун», что означает «Небесный дворец», будет состоять из «Тяньхэ» («Гармония неба и земли»), основной среды обитания астронавтов, выведенной на орбиту в 2021 году, и двух модулей, предназначенных для проведения экспериментов, «Вэньтянь» («В поисках небес») и «Мэнтянь» («Сны о небесах»).

Размеры модулей варьируются от 14 до 18 м в длину и 4,2 м в диаметре. При этом пространство оборудовано как для комфортного обитания постоянного экипажа из трех человек (и кратковременного нахождения двух экипажей во время смены), так и для проведения научных экспериментов.


Китай стал третьей страной, которая обустроила собственную обитаемую зону на околоземной орбите, но вряд ли она станет последней. О планах по созданию собственной космической станции ранее заявляла Индия, кроме того, ряд коммерческих организаций, прежде всего из США, планируют построить частные исследовательские модули, которые смогут эксплуатироваться самостоятельно. А значит, что по-настоящему многолюдный период еще впереди.


Читать далее:

Археологи официально подтвердили сказания из Библии

Найдена могила «жрицы» Афродиты: ученые показали, что нашли там

Ученые разглядели, что находится на территории столицы майя. Находка их удивила

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Тайны древней звезды по соседству изучили, «подслушав ее песню»
Космос
Baidu делает ИИ для перевода звуков животных в человеческую речь
Наука
Оказалось, ИИ врет чаще при одном условии: как этого избежать
Новости
Суперкомпьютер Маска сжирает электричество как 300 000 домов: люди протестуют
Новости
Посмотрите, как робот стремительно отбивает подачи в настольном теннисе
Новости
Физики исполнили мечту алхимиков: свинец в коллайдере превратили в золото
Наука
Создано музыкальное приложение для реабилитации после инсульта
Наука
«Эффект аккордеона» превращает жесткий графен в эластичный материал
Наука
ИИ восстановил имя автора свитка, который пережил последний день Помпеи
Наука
Частный лунный модуль вышел на орбиту спутника после двух месяцев полета
Космос
Предок тираннозавра «иммигрировал» в Америку из Азии, считают ученые
Наука
Обновленный Gemini 2.5 Pro от Google возглавил рейтинг ИИ для разработчиков
Новости
Ученые решили проблему, которая мешала запуску термоядерных реакторов почти 70 лет
Наука
Китайское «супероружие» для подводных диверсий оказалось не таким, как считалось
Новости
Отключение мобильного интернета в Москве: какие последствия для бизнеса
Новости
Киберполиция назвала новые схемы мошенников: как они воруют аккаунты на «Госуслугах»
Новости
Хокинг предсказал гибель Земли: оказалось, НАСА сочло угрозу реальной
Наука
Создатель Ethereum признал свои ошибки и решил изменить криптовалюту
Новости
«Ред ОС 8» заработала на Arm-платформах — теперь и на «Байкале»
Новости
Компания Цукерберга использовала уязвимость подростков для рекламы
Новости