Школьная энциклопедия. Что такое орбитальная станция? Какие есть орбитальные космические станции? Первая орбитальная станция салют 1

Мы так мало знаем о космосе, о том, сколько неведомых секретов он хранит. Никто не может даже приблизительно осознать тайны Вселенной. Хотя постепенно человечество движется к этому. С древних времен люди хотели понять, что же происходит в космосе, какие объекты, кроме нашей планеты, находятся в Солнечной системе, как разгадать тайны, которые они хранят. Множество загадок, которые скрывает далекий мир, привело к тому, что ученые начали задумываться о том, как человек может отправиться в космос для его изучения.

Так появилась первая орбитальная станция. А за ней - еще множество других, более сложных и мультифункциональных исследовательских объектов, нацеленных на покорение космического пространства.

Что такое орбитальная станция?

Это крайне сложная установка, предназначенная для того, чтобы отправлять исследователей и ученых в космос для проведения экспериментов. Она находится на земной орбите, оттуда ученым удобно наблюдать за атмосферой и поверхностью планеты, проводить прочие исследования. Подобные цели стоят и перед искусственными спутниками, но они управляются с Земли, то есть экипаж там отсутствует.

Периодически члены экипажа на орбитальной станции сменяются новыми, но происходит это крайне редко в связи с затратами на транспортировки в космосе. Кроме того, периодически туда отправляют корабли для перемещения необходимого оборудования, материального обеспечения и провизии для космонавтов.

У каких стран есть своя орбитальная станция

Как уже отмечалось выше, создание и тестирование установок подобной сложности - очень длительный и затратный процесс. Для него требуются не только серьезные средства, но и ученые, способные справиться с подобными задачами. Поэтому только крупные мировые державы могут себе позволить разрабатывать, запускать и содержать подобные устройства.

Орбитальными станциями обладают США, Европа (ЕКА), Япония, Китай и Россия. В конце ХХ века вышеуказанные государства объединились для создания Международной космической станции. Также в этом принимают участие и некоторые другие развитые страны.

Станция «Мир»

Один из наиболее успешных проектов по строительству космического оборудования - станция «Мир» производства СССР. Она была запущена в 1986 году (до этого проектирование и строительство осуществлялись более десяти лет) и продолжала функционировать до 2001 года. Орбитальная станция «Мир» создавалась буквально по кусочкам. Несмотря на то что датой ее запуска считается 1986 год, тогда была запущена только первая часть, в течение последних десяти лет на орбиту были направлены еще шесть блоков. Не один год вводилась в эксплуатацию орбитальная станция «Мир», затопление которой состоялось намного позже намеченного срока.

Провизия и прочие расходные материалы доставлялись на орбитальную станцию при помощи транспортных кораблей «Прогресс». За время существования «Мира» было создано четыре подобных корабля. Для со станции на Землю тоже существовали свои специальные установки - баллистические ракеты под названием «Радуга». Всего за период существования станции на ней побывало больше сотни космонавтов. Наиболее длительным было пребывание на ней российского космонавта

Затопление

В 90-х годах прошлого века на станции начались множественные проблемы, и было решено прекратить исследования. Это вызвано тем, что она просуществовала намного дольше предполагаемого срока, первоначально она должна была работать около десяти лет. В год затопления орбитальной станции «Мир» (2001) было принято решение направить ее в южную область Тихого океана.

Причины затопления

В январе 2001 года в России было решено затопить станцию. Предприятие стало нерентабельным, постоянная необходимость ремонтов, слишком дорогостоящее обслуживание и аварии сделали свое дело. Также было предложено несколько проектов ее переоборудования. Орбитальная станция «Мир» представляла собой ценность для Тегерана, который был заинтересован в том, чтобы отслеживать передвижения и пуски ракет. Кроме того, высказывались вопросы о значительном сокращении которые придется ликвидировать. Несмотря на это, в 2001-м (год затопления орбитальной станции «Мир») она была ликвидирована.

Международная космическая станция

Орбитальная станция МКС - это комплекс, созданный несколькими государствами. В той или иной степени пятнадцать стран занимаются его разработкой. Впервые речь о создании подобного проекта зашла в далеком 1984 году, когда американское правительство совместно с несколькими другими государствами (Канадой, Японией) решили создать супермощную орбитальную станцию. После начала разработок, когда подготавливался комплекс под названием «Фридом», стало понятно, что траты на космическую программу слишком велики для государственного бюджета. Поэтому американцы решили искать поддержки у других стран.

В первую очередь они, конечно, обратились к стране, которая уже имела опыт покорения космического пространства - к СССР, где были аналогичные проблемы: нехватка финансирования, слишком дорогая реализация проектов. Поэтому сотрудничество нескольких государств оказалось вполне разумным решением.

Соглашение и запуск

В 1992 году между США и Россией было подписано соглашение о совместном освоении космического пространства. Начиная с этого времени, страны организовывают совместные экспедиции и обмениваются опытом. Шесть лет спустя первый элемент МКС был отправлен в космос. На сегодняшний день он состоит из множества модулей, к которым планируется постепенно подсоединить еще несколько.

Модули МКС

В состав МКС входят три исследовательских модуля. Это американская лаборатория «Дестини», которая была создана в 2001 году, центр «Коламбус», основанный европейскими исследователями в 2008 году, и «Кибо» - японский модуль, доставленный на орбиту в том же году. Японский исследовательский модуль был установлен на МКС последним. Его по частям отправляли на орбиту, где он и монтировался.

У России нет своего полноценного исследовательского модуля. Но есть аналогичные устройства - «Поиск» и «Рассвет». Это малые исследовательские модули, которые по своим функциям немного менее развиты в сравнении с устройствами других стран, но не особо им уступают. Кроме того, сейчас в России разрабатывается многофункциональная станция под названием «Наука». Планируется, что она будет запущена в 2017 году.

"Салют"

Орбитальная станция «Салют» - долговременный проект СССР. Всего таких станций было несколько штук, все они были пилотируемыми и предназначались для осуществления гражданской программы ДОС. Эта первая российская орбитальная станция была запущена на околоземную орбиту в 1975 году при помощи ракеты «Протон».

В 1960 годах были созданы первые разработки орбитальной станции. К этому времени уже существовала ракета «Протон» для транспортировки. Поскольку создание столь сложного устройства было в новинку ученым умам СССР, работа шла крайне медленно. В процессе возникал ряд проблем. Поэтому было решено воспользоваться разработками, созданными для «Союза». Все «Салюты» были очень похожи по своей конструкции. Главным и самым большим отсеком был рабочий.

"Тяньгун-1"

Китайская орбитальная станция была запущена совсем недавно - в 2011 году. Пока что она не разработана до конца, ее строительство будет продолжаться до 2020 года. В результате планируется соорудить очень мощную станцию. В переводе слово "тяньгун" означает «небесный чертог». Вес устройства равен приблизительно 8500 кг. На сегодняшний день станция состоит из двух отсеков.

Поскольку китайская космическая промышленность планирует в ближайшее время запускать станции следующего поколения, задачи "Тяньгун-1" крайне просты. Главные цели программы состоят в том, чтобы отработать стыковку с кораблями типа «Шэньчжоу», которые сейчас доставляют груз на станцию, отладить существующие модули и устройства, при необходимости модифицировать их, а также создать нормальные условия для длительного пребывания космонавтов на орбите. Следующие станции китайского производства уже будут обладать более широким спектром целей и возможностей.

«Скайлэб»

Единственная американская орбитальная станция была запущена на орбиту в 1973 году. Она была нацелена на проведение исследований, касающихся самых разных аспектов. "Скайлэб" проводила технологические, астрофизические и биологические исследования. На этой станции было три длительных экспедиции, она просуществовала до 1979 года, после чего разрушилась.

У "Скайлэб" и "Тяньгун" были схожие задачи. Поскольку тогда только начиналось экипаж "Скайлэб" должен был исследовать, как проходит процесс адаптации человека в космосе, и проводить некоторые научные эксперименты.

Первая экспедиция "Скайлэб" продлилась всего 28 дней. Первые космонавты отремонтировали некоторые испорченные детали и практически не успели провести исследования. Во время второй экспедиции, которая продлилась уже 59 дней, был установлен теплоизолирующий экран и произведена замена гидроскопов. Третья экспедиция на борту "Скайлэб" продлилась 84 дня, был проведен ряд исследований.

После завершения трех экспедиций предлагалось несколько вариантов того, как можно в дальнейшем поступить со станцией, но из-за невозможности ее транспортировки на более дальнюю орбиту было решено разрушить "Скайлэб". Что и произошло в 1979 году. Некоторые обломки станции удалось сохранить, сейчас они выставляются в музеях.

Genesis

Кроме вышеуказанных, на данный момент на орбите находятся еще две станции без экипажа - надувные Genesis I и Genesis II, которые были созданы частной компанией, занятой космическим туризмом. Они были запущены в 2006 и 2007 годах соответственно. Данные станции не нацелены на исследование космического пространства. Главная их отличительная способность - это то, что, оказавшись на орбите в сложенном виде, они, раскладываясь, начинают значительно увеличиваться в размерах.

Вторая модель модуля лучше оснащена необходимыми датчиками, а также 22 камерами видеонаблюдения. По проекту, организованному компанией, которая создала корабль, любой человек мог отправить на втором модуле небольшой предмет за 295 американских долларов. Также на борту Genesis II есть автомат для игры в бинго.

Итоги

Многие мальчики в детстве хотели стать космонавтами, хотя мало кто из них понимал, насколько это сложная и опасная профессия. В СССР космическая промышленность вызывала гордость у каждого патриота. Достижения советских ученых в этой области невероятны. Они очень важны и примечательны, поскольку эти исследователи были первопроходцами в своей области, им приходилось создавать самостоятельно все. станции были прорывом. Они открыли новую эру покорения Вселенной. Множеству космонавтов, которые были отправлены на околоземную орбиту, удалось достичь неимоверных высот и поспособствовать освоению космоса, открыв его секреты.

Советская орбитальная космическая станция «Салют-1» стала первой в мире т.н. «долговременной орбитальной станцией» (ДОС), в отличие от ранних пилотируемых орбитальных станций (ПОС) имевшая шлюз для пристыковки грузового космического корабля, и таким образом получавшая автономность и фактически не ограниченный техническими условиями срок пребывания на орбите.

Устройство долговременной орбитальной станции «Салют-1»

Технически, орбитальная станция «Салют-1» состояла из трех отсеков: двух герметичных (переходной и рабочий) и негерметичного агрегатного.

Переходной отсек станции «Салют-1»

В переходном отсеке был шлюз для пристыковки космического корабля и люк для перехода в рабочий отсек станции. Здесь же в переходном отсеке размещались пульт управления станции, элементы систем жизнеобеспечения и терморегулирования, внутренние блоки звездного телескопа «Орион», гамма-телескоп «Анна-III»,черенковско-сцинтилляционный телескоп для исследования потоков заряженных частиц, фотокамеры, блоки для биологических экспериментов.

С наружной стороны переходного отсека находились панели солнечных батарей, наружные блоки телескопа «Орион», антенны, датчики системы ориентации.

Рабочий отсек станции «Салют-1»

Рабочий отсек «Салюта-1» состоял из двух цилиндров, соединенных конической частью. В рабочем отсеке находились пульты управления бортовыми системами, кресла космонавтов, 15 иллюминаторов, научная аппаратура, теле- и кинокамеры, радиотехническая аппаратура, системы управления бортовым комплексом, энергопитания, ориентации и управления движением, телеметрии.

В рабочем отсеке размещались также ряд специализированных рабочих постов, предназначенных для научных исследований, запасы пищи и воды, «бегущая доржка» для тренировки космонавтов.

Снаружи рабочего отсека были установлены панели радиаторов системы терморегулирования, антенны систем связи и радиотелеметрии.

Агрегатный отсек и энергетическая установка станции «Салют-1»

В «хвостовой» части станции «Салют-1» был установлен модифицированный агрегатный отсек корабля «Союз», предназначенный для размещения топливных баков и бортовых двигателей.

Основным источником энергии на «Салют-1» были солнечные батареи общей площадью — 42 квадратных метра. На первом «Салюте» было смонтировано четыре солнечных батареи: 2 на внешней поверхности переходного и две на внешней поверхности агрегатного отсека.

Кроме того, после стыковки транспортного корабля со станцией их системы электроснабжения объединяются, и солнечные батареи космического корабля также подают энергию в сеть станции.

Экипажи и исследовательская работа космической станции «Салют-1»

Первый экипаж («Союз-10»: В.А.Шаталов, А.С. Елисеев, Н.Н. Рукавишников ) стартовал к космической станции «Салют-1» 23 апреля 1971 г. Старт был намечен на день раньше, но пришлось перенести его из-за нештатной ситуации: после объявления пятиминутной готовности одна из мачт не отошла от ракеты, хотя команда на ее отход была выдана. В момент старта мачта могла бы упасть сама, такие случаи бывали, но могла бы не отойти и пропороть обшивку ракеты. Жизнью экипажа решили не рисковать, и космонавты были эвакуированы из корабля.

На следующий день старт благополучно состоялся, корабль вышел на орбиту и через сутки сблизился со станцией. Казалось бы, стыковка прошла штатно: сработали замки сцепления, произошло стягивание, а затем и жесткая сцепка «Союза» с «Салютом».
Но телеметрия показывала, что стыковочный узел негерметичен, и открывать люк нельзя. Земля приняла решение расстыковываться и возвращаться. С отстыковкой также возникли проблемы: она удалась только с третьей попытки.

Работу на «Салюте» предстояло начать следующему экипажу (Алексей Леонов, Валерий Кубасов, Петр Колодин ). Но за три дня до старта, во время прохождения предполетной медкомиссии, у Кубасова было обнаружено затемнение в легких. Госкомиссия отстранила от полета Кубасова, а вместе с ним и весь экипаж. На станцию отправился третий экипаж в составе Георгия Добровольского, Владислава Волкова и Виктора Пацаева (экипаж «Союз-11»).

6 июня 1971 г. «Союз-11» вышел на орбиту, успешно состыковался со станцией, экипаж и начал работу на борту. Около трех дней космонавты занимались расконсервацией станции, настройкой и подготовкой к работе научной аппаратуры.

Космонавты тщательно проверили все системы и агрегаты станции, провели эксперименты по ручному управлению комплексом, автономной навигации, корректировке орбиты, ручной ориентации панелей солнечных батарей. На борту «Салюта» впервые был испытан широкоугольный визир, предназначенный для точной ориентации по Солнцу и планетам.

С помощью гамма-телескопа космонавты измеряли интенсивность, угловое распределение, спектр и другие характеристики первичного космического излучения, а с помощью «Ориона» изучали спектральный состав излучения некоторых звезд.

Были проведены также исследования геолого-географических объектов земной поверхности, атмосферных образований, снежного и ледового покрова. Космонавты сделали большое количество мелкомасштабных (для фиксации кратковременных и сезонных явлений) и среднемасштабных (для получения детальных характеристик структуры рельефа и природных ландшафтов) фотоснимков Земли. Был выполнен также комплекс важнейших медико-биологических исследований, в частности, изучено влияние на человеческий организм длительной невесомости, испытаны специальные нагрузочные костюмы, измерен радиационный фон вокруг станции.

Завершение работы космической станции «Салют-1»

Полностью выполнив программу полета, при возвращении на Землю экипаж первой долговременой орбитальной станции погиб в результате разгерметизации спускаемого аппарата.

После выяснения причины гибели космонавтов состоялось заседание Государственной комиссии, на котором было принято решение временно прекратить полеты и модифицировать космический корабль «Союз». Дальнейшие полеты космонавты должны были совершать только в скафандрах, и поэтому экипаж «Союза» сокращался до двух человек. Учитывая это, из второго и четвертого экипажей, готовящихся к полетам на ОC, были выведены космонавты-исследователи П. Колодин и А. Воронов.

Станция «Салют» больше не принимала на своем борту космонавтов. Пока производились доработки космических кораблей, «Салют» совершал полет в автоматическом режиме.

(ОС) - космический аппарат, предназначенный для длительного пребывания людей на околоземной орбите с целью проведения научных исследований в условиях космического пространства, разведки, наблюдений за поверхностью и атмосферой планеты, астрономических наблюдений...

Орбитальная станция от искусственных спутников Земли отличается наличием экипажа , который периодически сменяется с помощью транспортных пилотируемых кораблей (в том числе многоразовых), доставляющих на ОС смену экипажа, запасы топлива и материалов для функционирования технических систем станции, средства жизнеобеспечения экипажа, личную корреспонденцию, запасные части для ремонта и модернизации самой станции, блоки оборудования для расширения её функций, материалы для проведения новых исследований и т. п. Спускаемый аппарат транспортного корабля доставляет на Землю сменённых членов экипажа и результаты проведённых исследований и наблюдений.

Создание орбитальной станции – очень сложное и дорогостоящее сооружение, поэтому их разрабатывали пока только СССР/Россия, США, Европа/ESA, Япония и Китай. При этом Россия и США имели полноценные орбитальные станции («Салют», «Алмаз», «Мир» в СССР и «Скайлэб» в США), а Европа и Япония - модули международной орбитальной станции. В начале XXI века все эти, а также другие страны создали и эксплуатируют международную космическую станцию (МКС). Китай запустил первую ОС «Тяньгун» в 2011 г. Также планы по созданию ОС имеют Иран и частные компании.

История первой орбитальной станции «Салют»

Первая орбитальная станция «Салют», предназначенная для длительных полетов по орбите вокруг Земли, была запущена 19 апреля 1971 года.Мощная ракета «Протон» вывела на орбиту высотой от 200 до 222 километров над Землёй.

После отделения последней ступени ракеты были сброшены защитные крышки, освободились прижатые к корпусу антенны, раскинулись вправо и влево солнечные батареи. Орбитальный блок стал похож на гордо парящую гигантскую птицу. Крылья его начали ловить солнечные лучи, превращать их в электрический ток. Он побежал по бесчисленным проводам и оживил станцию. Зашумели моторы, проснулись приборы, заработала радиосвязь с Землёй.

Орбитальный блок – солидное сооружение! Он больше троллейбуса! Длина – около 16 метров, поперечник – 4 метра, вес – около 19 тонн. Он летит в автоматическом режиме. 23 апреля в космос запускается транспортный космический корабль «Союз–10», на борту которого командир В. А. Шаталов, борт-инженер А. С. Елисеев и инженер-испытатель Н. Н. Рукавишников. Через день они успешно стыкуются с орбитальным блоком, проверяют надёжность стыковки, пробуют управлять орбитальным блоком с корабля - всё в порядке. Они отделяются и 25 апреля благополучно возвращаются на Землю.

Орбитальный блок готов к приёму своего основного экипажа. 5 июня 1971 г. стартует транспортный космический корабль «Союз–11»: командир Г. Т. Добровольский, бортинженер В. Н. Волков и инженер-испытатель В. И. Пацаев. 7 июня корабль стыкуется с орбитальным блоком - теперь орбитальная станция «Салют» собрана окончательно, т.к. орбитальный блок был лишь ее частью. Вторая часть – транспортный корабль «Союз». Всё сооружение в целом длиной двадцать три метра и весит уже больше двадцати пяти тонн.

Космонавты переходят в орбитальный блок, но люк за собой не закрывают – это уже их новый большой дом.

Вначале самая узкая её часть – переходной отсек, поперечником всего два метра. Через люк космонавты проплывают в рабочий отсек – он более просторный, хотя вокруг много различного оборудования. Все продумано для жизни космонавтов: столик для еды, «бегущая дорожка» для занятий, эспандеры…

Сложнейшая техника: система ориентации и управления движением (позволяет разворачивать станцию и удерживать её в нужном положении; разгоняя или притормаживая – менять орбиту); комплекс средств жизнеобеспечения – это разные приспособления, которые создают космонавтам нормальные условия жизни; радиокомплекс для радиосвязи с Землёй. Связь самая разная: телефонная, телевизионная. Есть возможность автоматически передавать на Землю записи результатов научных работ. В случае необходимости можно с Земли по радио управлять станцией; система электропитания - вся техника станции работает с помощью электроэнергии, которую дают в основном солнечные батареи. Попутно они заряжают аккумуляторы, за счёт которых станция работает ночью, когда солнца нет.

Работа на станции

Работа на станции началась 7 июня 1971 г. Космонавты разгоняют «Салют» чуть быстрее и поднимают его на более высокую орбиту - от 239 до 265 километров и приступают к научной работе.

С помощью особого телескопа «Орион» фотографируют звёзды. Наблюдают и фотографируют Землю – облака, океаны, материки. Внимательно следят за своим здоровьем. Старательно ухаживают за опытным огородом. Там были посажены и проросли семена хибинской капусты, льна. Они ведут дневники, записывая в них и подробности своего быта, и научные наблюдения.

Экипаж работал на «Салюте» 23 дня. 29 июня они переносят все научные материалы в корабль «Союз–11», 30 июня сами переходят туда, закрывают за собой люк, отделяются от орбитального блока и идут на посадку. Все трое в прекрасном настроении. Но случается непредвиденное: ещё до входа в атмосферу, за тридцать минут до приземления, происходит авария. Нарушается герметичность кабины, в которой находятся космонавты. Через образовавшуюся щель воздух начинает стремительно вытекать наружу... Произведена мягкая автоматическая посадка корабля «Союз–11», но космонавты погибли...

Опустевший орбитальный блок «Салюта» после трагедии летает в космосе ещё три с половиной месяца, постепенно теряя высоту. 11 ноября 1971 г. он входит в плотные слои земной атмосферы и сгорает над Тихим океаном.

Научные материалы экспедиции имели важное значение для науки, а опыт космонавтов (24 дня) доказал, что человек может долго жить и работать в условиях невесомости.

Станция «Салют» была первой в мире долговременной орбитальной научной станцией.

25 июня 1974 г. в СССР запускают станцию «Салют–3». Затем будут «Салют-4», «Салют-5»… Это была серия пилотируемых одномодульных орбитальных станций СССР, они функционировали до 1999 г. Под общим названием «Салют» на орбиту выводились орбитальные станции по гражданской программе «Долговременная орбитальная станция» (ДОС), а по военной программе - «Алмаз».

«Скайлэб»

«Скайлэб» (букв. небесная лаборатория ) - первая и единственная национальная американская одномодульная орбитальная станция, предназначенная для технологических, астрофизических, медико-биологических исследований, а также для наблюдения Земли. Запущена 14 мая 1973 г., приняла три экспедиции на кораблях «Аполлон» с мая 1973 по февраль 1974 года, сошла с орбиты и разрушилась 11 июля 1979 г.

По своим параметрам станции «Скайлэб» превышали характеристики советских орбитальных станций серий «Салют» и «Алмаз». Американская станция стала первой, где экипажи работали многократно, и первой, где имелось два стыковочных узла (хотя второй использован не был).

«SkyLab» имела огромный внутренний объём, предоставляя практически неограниченную свободу передвижений, например легко можно было прыгать от стенки к стенке во время занятий гимнастикой. Астронавты находили бытовые условия обитания на станции весьма комфортными: в частности, там был установлен душ. Каждый астронавт располагал небольшим отдельным отсеком-каютой - нишей с закрывающейся шторкой, где было спальное место и ящик для личных вещей.

Здесь много научной аппаратуры. Например, очень большой телескоп, вынесенный наружу, в сторону. Он состоит из восьми разных телескопов, соединённых в одну связку и нацеленных в одну сторону. Для питания всех механизмов этого очень сложного инструмента стоят свои солнечные батареи. Они расположены крестом и потому делают «Скайлэб» похожим на вертолёт.

«Тяньгун-1»

Первый китайский космический аппарат класса орбитальной станции, именуемый как целевой модуль и предназначенный для отработки технологий сближения и стыковки космических аппаратов. «Тяньгун-1» должен стать первой не советской и не американской свободно летящей пилотируемой орбитальной станцией, меньшей по размерам, но аналогичной по функциям советским орбитальным станциям первого поколения «Салют» и «Алмаз».

Параметры станции:

• Масса - 8506 кг;
• Длина - 10,4 метра;
• Ширина (по солнечным батареям) - 17 метров;
• Жилой объем станции - 15 кубометров.

Задачами «Тяньгун-1» являются отработка процесса стыковки с кораблями серии «Шэньчжоу», обеспечение нормальной жизнедеятельности, работы и безопасности космонавтов в период кратковременного пребывания на борту (от 12 до 20 суток), эксперименты в сфере космической медицины, в области использования космического пространства, а также испытания технического оборудования космической станции.

Многомодульные станции

«Мир»

«Мир» - советская/российская орбитальная станция третьего поколения, сложный многоцелевой научно-исследовательский комплекс. Полное ее название: Орбитальная околоземная пилотируемая долговременная многоцелевая международная станция «Мир». Это огромное сооружение, напоминающее колесо на оси, медленно поворачивается, залитое лучами Солнца. У него очень умный вид! Ни одного пустого места. Всюду какие-то люки, окошечки, выступающие смотровые кабины, вделанные в стены приборы, антенны, чаши локаторов, поручни, прожектора, панели солнечных батарей, стыковочные узлы, сопла двигателей ориентации, трубки с проводами и ещё сотни и тысячи всяких мудрёных и очень красивых деталей. Она была выведена на орбиту в феврале 1986 г., 23 марта 2001 г. затоплена в Тихом океане. В течение 10 лет один за другим пристыковывались модули. С 1995 г. станцию стали посещать иностранные экипажи - на станции побывало 15 экспедиций посещения, из них 14 - международных, с участием космонавтов Сирии, Болгарии, Афганистана, Франции (5 раз), Японии, Великобритании, Австрии, Германии (2 раза), Словакии, Канады.

В рамках программы «Мир-Шаттл» было осуществлено семь кратковременных экспедиций посещения с помощью корабля «Атлантис», одна с помощью корабля «Индевор» и одна с помощью корабля «Дискавери», во время которых на станции побывали 44 астронавта.

В конце 1990-х годов на станции начались проблемы из-за постоянного выхода из строя различных приборов и систем. Через некоторое время правительство РФ, ссылаясь на дороговизну дальнейшей эксплуатации, несмотря на многочисленные проекты спасения станции, приняло решение затопить «Мир». 23 марта 2001 г. проработавшая в три раза дольше первоначально установленного срока станция была затоплена в специальном районе в южной части Тихого океана, рядом с островами Фиджи.

Всего на станции работало 104 космонавта из 12 стран.

Конструкция

На картинке показаны блоки станции «Мир». Здесь реализован модульный принцип построения орбитального комплекса, опыт работы с ним сейчас используется для развития Международной космической станции. Все модули, кроме стыковочного, доставлены ракетой-носителем «Протон».

Базовый блок

Напоминает орбитальную станцию серии «Салют». Внутри кают-компания, две индивидуальные каюты, герметичный рабочий отсек с центральным постом управления и средствами связи. В стенке корпуса - портативная шлюзовая камера. Снаружи 3 панели солнечных батарей. Имеет шесть стыковочных портов для соединения с грузовыми кораблями и научными модулями. Пристыкован в феврале 1986 г.

Модуль «Квант»

Астрофизический модуль нёс комплекс приборов для наблюдения космических рентгеновских источников. «Квант» также позволял проводить биотехнологические эксперименты в области антивирусных препаратов и фракций. Пристыкован в апреле 1987 г.

Модуль «Квант-2»

Модуль дооснащения, для дополнительного комфорта космонавтов. Нёс оборудование, необходимое для жизнеобеспечения станции. Снаружи имел две поворотные солнечные батареи. Пристыкован в декабре 1989 г.

Модуль «Кристалл»

Стыковочно-технологический модуль с научным оборудованием разного назначения. Пристыкован в июле 1990 г.

Модуль «Спектр»

Пристыкован в июне 1995 года. Геофизический модуль. С его помощью осуществлялся мониторинг атмосферы, океана, земной поверхности, проводились медико-биологические исследования.

Стыковочный модуль

Пристыкован в ноябре 1995 г. Этот модуль доставил шаттл «Атлантис» для обеспечения возможности стыковки шаттлов со станцией «Мир».

Модуль «Природа»

Пристыкован в апреле 1996 года. Нёс оборудование для наблюдений за земной поверхностью в разных длинах волн, а также для изучения поведения человека в условиях длительного космического полёта.

Международная космическая станция (МКС)

Это пилотируемая орбитальная станция, используемая как многоцелевой космический исследовательский комплекс. МКС - совместный международный проект, в котором участвуют 15 стран (в алфавитном порядке): Бельгия, Бразилия, Германия, Дания, Испания, Италия, Канада, Нидерланды, Норвегия, Россия, США, Франция, Швейцария, Швеция, Япония.

Управление МКС осуществляется: российским сегментом - из Центра управления космическими полётами в Королёве, американским сегментом - из Центра управления полётами в Хьюстоне. Между Центрами идёт ежедневный обмен информацией.

В ходе реализации программы «Мир-Шаттл» родилась идея объединения национальных программ создания орбитальных станций.

В марте 1993 г. генеральный директор РКА Юрий Коптев и генеральный конструктор НПО «Энергия» Юрий Семёнов предложили руководителю НАСА Дэниелу Голдину создать Международную космическую станцию. Положительное решение далось не сразу, было противодействие американской общественности, но в 1996 г. все-таки была утверждена конфигурация станции. Она состоит из двух сегментов - российского (модернизированный вариант «Мир-2») и американского (с участием Канады, Японии, Италии, стран - членов Европейского космического агентства и Бразилии).

В ноябре 1998 г. Россия запустила первый элемент МКС - функционально-грузовой блок «Заря». В декабре1998 г. шаттл «Индевор» пристыковал к модулю «Заря» американский модуль «Юнити». В июне 2000 г. к функционально-грузовому блоку «Заря» был пристыкован служебный модуль «Звезда». В ноябре 2000 г. транспортный пилотируемый корабль «Союз ТМ-31» доставил на борт МКС экипаж первой основной экспедиции. В феврале 2001 г. экипажем шаттла «Атлантис» в ходе миссии к модулю «Юнити» присоединён американский научный модуль «Дестини». В ноябре 2007 г. построение основного американского сегмента МКС завершилось. В мае 2010 г. завершилось построение российского сегмента.

После завершения в 2011 г. полётов многоразовых кораблей типа шаттл (космический челнок) США остались без собственных пилотируемых кораблей и не имеют независимого доступа на МКС.

Но 22 мая 2012 г. с космодрома на мысе Канаверал запущена ракета-носитель «Falcon 9» с частным космическим грузовым кораблём «Дракон» - первый в истории испытательный полёт к Международной космической станции частного космического корабля.

25 мая 2012 года КК «Дракон» стал первым аппаратом коммерческого назначения, состыковавшимся с МКС.

Конструкция

В основу устройства станции заложен модульный принцип. Сборка МКС происходит путём последовательного добавления к комплексу очередного модуля или блока, который соединяется с уже доставленным на орбиту. Расположение модулей относительно друг друга часто меняется.

Единственным источником электрической энергии для МКС является Солнце, свет которого солнечные батареи станции преобразуют в электроэнергию.

Задачи МКС

Одной из основных целей при создании МКС являлась возможность проведения на станции экспериментов, требующих наличия уникальных условий космического полёта: микрогравитации, вакуума, космических излучений, не ослабленных земной атмосферой. Главные области исследований включают в себя биологию (в том числе биомедицинские исследования и биотехнологию), физику (включая физику жидкостей, материаловедение и квантовую физику), астрономию, космологию и метеорологию. Исследования проводятся с помощью научного оборудования, в основном расположенного в специализированных научных модулях-лабораториях, часть оборудования для экспериментов, требующих вакуума, закреплена снаружи станции, вне её гермообъёма.

Перспектива МКС

Запланирована существенная модернизация российских космических кораблей «Союз» и «Прогресс» в 2012-2013 годах.

На февраль 2013 г. запланирован запуск американского коммерческого корабля «Сигнус» для доставки грузов на МКС.

В июле 2013 г. к МКС планируется пристыковать российский 25-тонный многофункциональный лабораторный модуль «Наука». Он станет на место модуля «Пирс», который будет отстыкован и затоплен. Помимо прочего, новый российский модуль полностью возьмёт на себя функции «Пирса».

«НЭМ-1» (научно-энергетический модуль) - первый модуль, доставка планируется в 2014-м году;

«НЭМ-2» (научно-энергетический модуль) - второй модуль, доставка планируется в 2015-м году.

УМ (узловой модуль) для российского сегмента - с дополнительными стыковочными узлами. Доставка планируется в 2014-м году.

Разработка и постройка первого в мире космического аппарата, предназначенного для длительного пребывания людей на орбите Земли, - целиком и полностью заслуга советских конструкторов.

Предназначение орбитальной станции

Этот аппарат был оснащен множеством приборов, с помощью которых могли проводиться исследования в условиях внеземного пространства, наблюдения за атмосферой и поверхностью Земли, астрономические наблюдения. (ОС) предоставляла огромные возможности, и это был настоящий прорыв.

Орбитальная станция и Земли имели много общего. Однако на орбитальной станции присутствовал экипаж, который периодически сменялся с помощью пилотируемых транспортных кораблей (и многоразовых в том числе). Эти же корабли доставляли на ОС топливо и материалы для функционирования систем, запасные части для модернизации и ремонта станции, запасы продовольствия, предметы гигиены и письма для членов экипажа, материалы для новых научных исследований и т.д. Назад транспортные корабли мчались со сменой экипажа и результатами проведенных наблюдений и исследований.

Создана станция «Салют-1» была в Советском Союзе по специальной программе гражданских пилотируемых орбитальных станций (ДОС). В документах можно увидеть кодовое название этой станции - № 121 или «Изделие 17К». На орбиту станция «Салют-1» была выведена 19 апреля 1971 года.

История станции «Салют-1»

В феврале 1971 года орбитальная станция была транспортирована на . 19 апреля с помощью ракеты-носителя она заняла место на земной орбите и, по истечении 175 суток, 11 октября 1971 года завершила свою работу.

Орбитальная станция "Салют-1"

Первая экспедиция (В.Шаталов, А.Елисеев и Н.Рукавишников), отправленная на корабле «Союз-10», закончилась неудачно. 24 апреля 1971 года пилотируемый корабль «Союз-10» произвел состыковку со станцией. Однако стыковочный агрегат корабля оказался неисправным, и, несмотря на усилия команды, в частности, В.Шаталова, пытавшегося ликвидировать проблему с помощью маршевого двигателя, корабль пролетел 5 с половиной часов «в сцепке» со станцией, после чего отстыковался и совершил посадку.

Вторая экспедиция на космическом корабле «Союз-11», завершилась совсем плачевно. Экипаж, состоящий из Г.Добровольского, В.Волкова и В.Пацаева 7 июня в 10 часов утра успешно состыковал «Союз-11» с «Салютом-1» и в течение последующих 22 дней выполнил все задачи по программе полета. 30 июня была совершена расстыковка и корабль начал уходить с орбиты. К сожалению, спускаемый аппарат, войдя в земную атмосферу, разгерметизировался. Никто из экипажа не выжил.

11 октября орбитальная станция была сведена с земной орбиты. Большая часть ее сгорела в атмосфере, обломки упали в волны Тихого океана.

В начале 20 века космические пионеры, такие как Герман Оберт, Константин Циолковский, Герман Ноордунг и Вернер фон Браун, мечтали об огромных космических станциях на орбите Земли. Эти ученые считали, что космические станции станут отличными подготовительными точками для исследования пространства. Вы же помните «Звезду КЭЦ»?

Вернер фон Браун, архитектор американской космической программы, интегрировал космические станции в свое долгосрочное видение освоения космоса силами США. Сопровождая многочисленные статьи фон Брауна на космическую тему в популярных журналах, художники оформляли их рисунками концептов космических станций. Эти статьи и рисунки в свое время поспособствовали развитию общественного воображения и подогрели интерес к космическим исследованиям.

В этих концептах космических станций люди жили и работали в открытом космосе. Большинство станций были похожи на огромные колеса, которые вращались и генерировали искусственную гравитацию. Корабли приходили и уходили, как в обычном порту. Они доставляли грузы, пассажиров и материалы с Земли. Уходящие рейсы направлялись на Землю, Луну, Марс и дальше. В то время человечество не до конца понимало, что видение фон Брауна станет реальностью очень скоро.

США и Россия развивают орбитальные космические станции с 1971 года. Первыми станциями в космосе были российский «Салют», американский Skylab и российский «Мир». А с 1998 года США, Россия, Европейское космическое агентство, Канада, Япония и другие страны построили и стали развивать Международную космическую станцию (МКС) на земной орбите. На МКС люди живут и работают в космосе уже больше десяти лет.

В этой статье мы рассмотрим первые программы космических станций, их использование в настоящем и будущем. Но сначала давайте подробно разберемся, зачем вообще нужны эти космические станции.

Космические станции также представляют собой передовую для исследований, которые невозможно провести на Земле. Например, гравитация изменяет способ организации атомов в кристаллы. В невесомости может сформироваться практически идеальный кристалл. Такие кристаллы могут стать отличными полупроводниками и лечь в основу мощных компьютеров. В 2016 году NASA на МКС лабораторию для исследования сверхнизких температур в условиях невесомости. Другой эффект гравитации - в процессе горения направленных потоков она порождает нестабильное пламя, в результате чего изучение их становится достаточно трудным. В невесомости запросто можно исследовать стабильные малоподвижные потоки пламени. Это может стать полезным для изучения процесса горения и создания печей, которые будут меньше загрязнять окружающую среду.

Высоко над Землей перед глазами участников космической станции открывается уникальный вид на земную погоду, рельеф, растительность, океаны и атмосферу. Кроме того, поскольку космические станции выше атмосферы Земли, их можно использовать в качестве пилотируемых обсерваторий для космических телескопов. Атмосфера Земли не будет мешать. Космический телескоп Хаббла сделал массу невероятных открытий именно благодаря своей дислокации.

Космические станции можно приспособить в качестве космических отелей. Именно Virgin Galactic, которая в настоящее время активно развивает космический туризм, планирует основать отели в космосе. С ростом коммерческого освоения космоса космические станции могут стать портами для экспедиций на другие планеты, а также целыми городами и колониями, которые могли бы разгрузить перенаселенную планету.

Теперь, когда мы узнали, зачем нужны космические станции, давайте посетим некоторые из них. Начнем со станции «Салют» - первой из космических.

«Салют»: первая космическая станция

«Салют-1» была 15 метров в длину и состояла из трех основных отсеков, где располагались рестораны и зоны отдыха, хранилища еды и воды, туалет, станция управления, тренажеры и научное оборудование. Первоначально экипаж «Союз-10» должен был жить на борту «Салют-1», но их миссия столкнулась с проблемами стыковки, которая помешала войти в космическую станцию. Экипаж «Союза-11» стал первым, успешно поселившимся на «Салют-1», на котором проживал в течение 24 дней. Тем не менее этот экипаж трагически погиб по возвращению на Землю, когда капсула разгерметизировалась при входе в атмосферу. Дальнейшие миссии на «Салют-1» были отменены, а космический корабль «Союз» был переработан.

После «Союза-11», Советы запустили еще одну космическую станцию, «Салют-2», но она не смогли выйти на орбиту. Потом были «Салюты-3-5». Эти запуски испытали новый космический аппарат «Союз» и экипаж для длительных миссий. Одним из недостатков этих космических станций было то, что у них был только один стыковочный узел для корабля «Союз», и его нельзя было повторно использовать.

29 сентября 1977 года Советский Союз запустил «Салют-6». Эта станция была оснащена вторым стыковочным узлом, поэтому станцию можно было повторно отправить, используя беспилотное судно «Прогресс». «Салют-6» работал с 1977 по 1982 год. В 1982 году был запущен последний «Салют-7». Он приютил 11 экипажей и проработал в течение 800 дней. Программа «Салют» в конечном итоге привела к разработке космической станции «Мир», о которой мы поговорим позже. Сначала давайте рассмотрим первую американскую космическую станцию Skylab.

Skylab: первая американская космическая станция

Первый экипаж «Skylab-2» был запущен через 10 дней, чтобы починить слегка поврежденную станцию. Экипаж «Skylab-2» раскрыл оставшуюся солнечную панель и настроил зонтичный тент для охлаждения станции. После ремонта станции астронавты провели 28 дней в космосе, проводя научные и биомедицинские исследования.

Будучи модифицированной третьей ступенью ракеты «Сатурн-5», Skylab состояла из следующих частей:

• Орбитальная мастерская (в ней жила и работала четверть экипажа).
• Шлюзовый модуль (позволявший выход на внешнюю часть станции).
• Множественный стыковочный шлюз (позволял сразу нескольким кораблям «Аполлон» стыковаться со станцией одновременно).
• Крепление для телескопа «Аполлон» (там были телескопы для наблюдений за Солнцем, звездами и Землей). Имейте в виду, что космический телескоп Хаббла тогда еще не был построен.
• Космический аппарат «Аполлон» (командный и служебный модуль для транспортировки экипажа на Землю и обратно).

Skylab был укомплектован двумя дополнительными экипажами. Оба этих экипажа провели 59 и 84 дня на орбите соответственно.

Skylab не должен был стать постоянной космической дачей, а скорее мастерской, в которой США протестировали бы влияние длительного пребывания в космосе на тело человека. Когда третий экипаж покинул станцию, она была заброшена. Очень скоро интенсивная солнечная вспышка свела ее с орбиты. Станция упала в атмосферу и сгорела над Австралией в 1979 году.

Станция «Мир»: первая постоянная космическая станция

• Жилые помещения (где располагались отдельные каюты экипажа, туалет, душ, кухня и мусорный отсек).
• Переходный отсек для дополнительных модулей станции.
• Промежуточный отсек, соединявший рабочий модуль с задними стыковочными портами.
• Топливный отсек, в котором хранились топливные баки и ракетные двигатели.
• Астрофизический модуль «Квант-1», в котором были телескопы для изучения галактик, квазаров и нейтронных звезд.
• Научный модуль «Квант-2», предоставлявший оборудование для биологических исследований, наблюдений за Землей и космических прогулок.
• Технологический модуль «Кристалл», в котором проводились биологические эксперименты; он был оснащен доком, к которому могли пристыковаться американские шаттлы.
• Модуль «Спектр» использовался для наблюдений за природными ресурсами Земли и земной атмосферой, а также для поддержки биологических и естественнонаучных экспериментов.
• Модуль «Природа» содержал радар и спектрометры для изучения атмосферы Земли.
• Стыковочный модуль с портами для будущих стыковок.
• Судно снабжения «Прогресс» - беспилотный корабль дооснащения, который привозил новую пищу и оборудование с Земли, а также увозил отходы.
• Космический аппарат «Союз» обеспечивал основной транспорт с Земли и обратно.

В 1994 году в рамках подготовки к Международной космической станции астронавты NASA провели время на борту «Мира». Во время пребывания одного из четырех космонавтов, Джерри Линенджера, на станции «Мир» возник бортовой пожар. Во время пребывания Майкла Фоала, другого из четырех космонавтов, судно снабжения «Прогресс» врезалось в «Мир».

Российское космическое агентство больше не могло содержать «Мир», поэтому вместе с NASA договорилось отказаться от «Мира» и сосредоточиться на МКС. 16 ноября 2000 года было решено отправить «Мир» на Землю. В феврале 2001 года ракетные двигатели «Мира» замедлили станцию. Она вошла в земную атмосферу 23 марта 2001 года, сгорела и развалилась. Обломки упали в южной части Тихого океана возле Австралии. Это положило конец первой постоянной космической станции.

Международная космическая станция (МКС)

Сборка МКС на орбите началась в 1998 году. 31 октября 2000 года был запущен первый экипаж из России. Три человека провели почти пять месяцев на борту МКС, активируя системы и проводя эксперименты.

В октябре 2003 года Китай стал третьей космической державой, и с тех пор занимается полноценной разработкой космической программы, а в 2011 году вывел на орбиту лабораторию «Тяньгун-1». «Тяньгун» стал первым модулем для будущей космической станции Китая, которую планировалось завершить к 2020 году. Космическая станция может служить как гражданским, так и военным целям.

Будущее космических станций

Другая интересная идея заключается в расположении космической станции. МКС требует периодического ускорения из-за нахождения на . Тем не менее есть два места между Землей и Луной, которые называются точками Лагранжа L-4 и L-5. В этих точках земная и лунная гравитации сбалансированы, поэтому объект не будет притягиваться Землей или Луной. Орбита будет стабильной. Сообщество, которое именует себя «обществом L5», было сформировано 25 лет назад и продвигает идею расположения космической станции в одной из этих точек. Чем больше мы узнаем о работе МКС, тем лучше будет следующая космическая станция, и мечты фон Брауна и Циолковского наконец станут реальностью.