Скайлэб

Материал из Википедии ? свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Скайлэб
Орбитальная станция ≪Скайлэб≫
Заказчик Соединённые Штаты Америки НАСА
Оператор НАСА
Спутник Земли
Стартовая площадка Соединённые Штаты Америки мыс Канаверал
Ракета-носитель Сатурн-5
Запуск 14 мая 1973 17:30:00 UTC
Количество витков 34981
Сход с орбиты 11 июля 1979
COSPAR ID 1973-027A
SCN 06633
Технические характеристики
Масса 77 т
Размеры
  • длина: 24,6 м
  • макс. диаметр: 6,6 м
Диаметр 6,6 м
Элементы орбиты
Наклонение 50°
Период обращения 93,4 мин.
Апоцентр 442 км
Перицентр 434 км
Витков за день 15,4
Логотип миссии
Логотип Викисклада  Медиафайлы на Викискладе

Скайлэб ( англ.   Skylab , от англ.   sky laboratory ( букв. ≪небесная лаборатория≫)) ? первая и единственная национальная орбитальная станция США , предназначенная для технологических, астрофизических, медико-биологических исследований, а также для наблюдения Земли. Запущена 14 мая 1973 года, приняла три экспедиции на кораблях ≪ Аполлон ≫ с мая 1973 по февраль 1974 года, 11 июля 1979 года вошла в атмосферу Земли и сгорела.

Длина ? 24,6 м, максимальный диаметр ? 6,6 м, масса ? 77 т, внутренний объём ? 352,4 м³. Высота орбиты ? 434?437 км (перигей-апогей), наклонение ? 50°.

Массо-габаритные параметры (в том числе полезный объём) станции ≪Скайлэб≫ значительно превышали характеристики советских орбитальных станций серий ДОС-≪Салют≫ и ОПС-≪Алмаз≫ . Также американская станция стала первой, где экипажи работали многократно, и первой была оснащена двумя стыковочными узлами (хотя второй использован не был).

История создания [ править | править код ]

Первые проекты орбитальных станций стали появляться в СССР и в США с конца 1950-х годов. Одним из самых распространённых вариантов была переделка верхней ступени ракеты-носителя в полноценную орбитальную станцию. В частности, в 1963 году ВВС США предложили разрабатывавшийся некоторое время, но так и не осуществлённый проект военной разведывательной станции Manned Orbiting Laboratory (MOL) на основе верхней ступени ракеты ≪ Аджена ≫. Примерно в то же время фон Брауном была представлена концепция ≪Практического применения программы ?Аполлон“≫, где среди прочего предполагалось использовать верхнюю ступень ракеты Сатурн 1B в качестве жилого объёма орбитальной станции. Фактически станция выступала в двух ипостасях ? сначала выводила себя на орбиту как ракетная ступень, затем освободившийся бак жидкого водорода дооснащался, и ступень превращалась в орбитальную станцию. Предусматривалось наличие стыковочного узла, солнечных батарей и другого оборудования. Проект под рабочим названием ≪Orbital Workshop≫ нашёл поддержку руководства НАСА и начал осуществляться.

Серьёзное урезание космического бюджета в начале 1970-х годов заставило НАСА пересмотреть свои программы. Значительному количественному сокращению подверглась и программа орбитальных станций. С другой стороны, после отмены лунных экспедиций Аполлон -18, ?19, ?20 в распоряжении НАСА остался запас сверхтяжёлых ракет Сатурн-5 , которые легко могли вывести полностью оснащённую орбитальную станцию, а значит, половинчатый вариант с дооборудованием водородного бака становился ненужным.

Окончательный вариант обитаемой космической станции на околоземной орбите получил имя ≪Skylab≫ ? ≪Небесная лаборатория≫ [1] .

Задействованные структуры [ править | править код ]

Внешние изображения
Карта рассредоточения занятых подрядчиков по штатам

Общее руководство проектом осуществлялось Космическим центром имени Маршалла , Хантсвилл , Алабама .

В изготовлении узлов и агрегатов станции были задействованы следующие коммерческие структуры: [2]

Всего, к работам по обслуживанию станции после запуска было привлечено до 23 тыс. работников всех специальностей в периоды пиковой нагрузки, пришедшейся на середину 1973 года. (по мере снижения объёма работы количество привлечённой рабочей силы планомерно сокращалось до 3 тыс. человек в конце 1974 года.) [2] .

Конструкция [ править | править код ]

Скайлэб была построена на основе корпуса верхней ступени ракеты Сатурн-1Б . Корпус был покрыт теплоизоляцией, внутреннее пространство баков было приспособлено для жизни и научных исследований.

В верхней части корпуса были установлены отсек оборудования, шлюзовая камера с основным осевым и резервным боковым стыковочным узлами длиной 5,28 м и диаметром 3,0 м, к которой прикреплен массивный отсек астрофизических научных приборов ATM (Apollo Telescope Mount). После выхода на орбиту ATM поворачивался на 90°, открывая доступ к осевому стыковочному узлу.

Пустой водородный бак ступени образует орбитальный блок станции внутренним диаметром 6,6 м, разгороженный решетчатыми перегородками на лабораторный (ЛО) и бытовой (БО) отсеки и высотой 6 м и 2 м. Кислородный бак служит для сбора отходов. ЛО служит для проведения научных экспериментов, БО ? для отдыха, приготовления и приёма пищи, сна и личной гигиены. Все необходимое для деятельности трёх экипажей находится на ≪Скайлэб≫ во время её запуска: 907 кг продуктов и 2722 л питьевой воды.

Система электроснабжения станции состоит из шести панелей солнечных батарей (СБ) : основных, развертывающихся на корпусе в виде двух больших крыльев, и четырёх раскрывающихся крестообразно на блоке АТМ.

Внешняя длина комплекса ≪Скайлэб≫ с пристыкованным к ней кораблем ≪Аполлон≫ ? 36 м, масса ? 91,1 т. В жилых отсеках общим объёмом 352,4 м³ поддерживается искусственная кислородно-азотная атмосфера (26 % азота и 74 % кислорода) давлением 0,35 атм и температурой +21…+32 °C.

≪Скайлэб≫ 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. Имелся и специализированный туалет ? шкаф размерами с автомат для продажи газированной воды с тремя мочеприёмниками, который делал автоматический анализ мочи; для удобства фиксации тела перед ним к полу были прикреплены шлёпанцы. Вода не регенерировалась. Каждый астронавт располагал небольшим отдельным отсеком-каютой ? нишей с закрывающейся шторкой, где было спальное место и ящик для личных вещей.

Запуск ≪Скайлэб≫ [ править | править код ]

Запуск станции ≪Скайлэб≫ ракетой-носителем Сатурн-5

Американская ОС ≪Скайлэб≫ была запущена в 17:30 UTC 14 мая 1973 г. ракетой ≪ Сатурн-5 ≫, а спустя сутки ракетой Сатурн-1Б на станцию должна была отправиться первая экспедиция в составе командира ? Чарлза Конрада , пилота CM ? Пола Уайтца и врача Джозефа Кервина .

≪Скайлэб≫ вышла на почти круговую орбиту высотой 435 км, раскрылись солнечные батареи на ATM, однако одна СБ на корпусе станции не раскрылась, а другая оторвалась. Как показало расследование, при выведении со станции сорвало теплоизолирующий экран (выполнявший также функцию защиты от метеоритов [3] :32 ), который вырвал одну СБ и заклинил другую [4] . Вскоре на станции стала катастрофически нарастать температура, достигнув внутри +38 °C, а на внешней стороне +80 °C. ≪Скайлэб≫ осталась без электроснабжения и терморегулирования, и эксплуатация её была практически невозможна. Для разрешения ситуации было решено доставить на станцию замену экрану ? своеобразный ≪зонтик≫, полотнище, натянутое на 4 раздвигающиеся спицы. ≪Зонтик≫ был в кратчайшие сроки изготовлен и уже 25 мая отправился на станцию вместе с первой экспедицией [5] .

Экспедиции на ≪Скайлэб≫ [ править | править код ]

Выход в открытый космос (полёт Скайлэб-3 )
Прыжки и полёты Пита Конрада в невесомости

В общей сложности на станции побывали три экспедиции. Основной задачей экспедиций было изучение адаптации человека к условиям невесомости и проведение научных экспериментов. Поскольку сам запуск станции имел обозначение SL-1 (≪Скайлэб-1≫), три пилотируемых полёта имели номера 2, 3 и 4.

Первая экспедиция SL-2 (≪Скайлэб-2≫) ( Чарлз Конрад , Пол Уайтц и Джозеф Кервин ) продлилась 28 суток (25.05.1973 ? 22.06.1973) и носила не столько научный, сколько ремонтный характер. В ходе нескольких выходов в космос астронавты раскрыли заклинившую солнечную батарею и восстановили терморегуляцию станции с помощью установленного теплозащитного ≪зонтика≫.

Вторая экспедиция SL-3 (≪Скайлэб-3≫) ( Алан Бин , Джек Лаусма и Оуэн Гэрриотт ) продлилась 59 суток (28.07.1973 ? 25.09.1973). В ходе выхода в открытый космос установлен второй теплоизолирующий экран, были также проведены операции, связанные с заменой гироскопов [3] :36-38 .

Третья и последняя экспедиция SL-4 (≪Скайлэб-4≫) ( Джералд Карр , Эдвард Гибсон и Уильям Поуг ) продлилась 84 дня (16.11.1973 ? 08.02.1974). Карр, Гибсон и Поуг стали первыми астронавтами, которые встретили Новый год в космосе . Во время миссии на станции прошел однодневный мятеж , когда команда самовольно прервала связь с центром управления полетом и отдыхала в течение дня. В ходе выхода в открытый космос был исправлен радар для изучения земных природных богатств [3] :39 .

Несмотря на многочисленные трудности, экспедициями на ≪Скайлэб≫ было проведено огромное количество биологических, технических и астрофизических экспериментов. Наиболее важными были телескопические наблюдения Солнца в рентгеновском и ультрафиолетовом диапазонах, было заснято множество вспышек, открыты корональные дыры [6] . Выходы в открытый космос во время экспедиций включали регулярную смену плёнки астрономических инструментов, установленных на внешней стороне станции [3] :39 .

Каждая экспедиция ставила рекорд продолжительности пребывания человека в космосе. Первая экспедиция длительностью 28 дней побила рекорд ? 23 дня провели космонавты миссии Союза-11 - Г.Добровольский, В.Пацаев, В.Волков на орбитальной станции Салют-1 . Рекорд последней экспедиции ? 84 дня был побит космонавтами Ю.Романенко и Г.Гречко в 1978 году на Салюте-6  ? 96 дней

Пролёты станции можно было наблюдать невооруженным глазом на фоне вечернего или утреннего неба. Графики наблюдения публиковались в средствах массовой информации [7] [8] . В 1974 году на советской станции ≪ Салют-3 Павлом Поповичем по целеуказаниям с Земли был впервые в истории космонавтики проведён эксперимент по оптическому обнаружению ≪Скайлэб≫ с помощью бортового прибора ≪Сокол≫. Этот результат послужил основой для диссертационной работы Павла Поповича [9] [10] .

Полная стоимость программы ≪Скайлэб≫ составила около 3 млрд долларов США в ценах того времени.

Дальнейшая работа станции [ править | править код ]

Предполагавшаяся подъёмная миссия с Шаттлом
Посвящённая ≪Скайлэб≫ марка США 1974 г.
Фрагмент внешней обшивки станции в музее города Балладония, Западная Австралия

Больше экспедиций на станцию не было. Так как ракета Сатурн-5 была снята с производства, подобную тяжёлую и объёмистую станцию в ближайшие годы выводить в космос было нечем. Потому учёным хотелось сохранить ≪Скайлэб≫ для дальнейшего использования. Предлагался 20-дневный полёт SL-5 Скайлэб-5 для научных экспериментов и некоторого поднятия орбиты станции. Обсуждались способы сохранить ≪Скайлэб≫ до начала полётов многоразовых кораблей Спейс Шаттл , после чего эксплуатировать не менее 5 лет. Программа ≪Скайлэб-Шаттл≫ предусматривала один полёт для существенного поднятия орбиты с помощью доставляемого шаттлом двигательного модуля, два полёта экспедиций восстановления с доставкой нового стыковочного узла в первом, а затем регулярные многомесячные экспедиции с доведением экипажа на станции до шести-восьми человек, пристыковкой нового большого шлюзового модуля, других модулей (в том числе несвободнолетящих шаттловских лабораторий Спейслэб ) и ферм, а также, возможно, дооснащаемого оборудованием отработавшего внешнего бака системы Шаттл большего размера. После полёта ЭПАС (Союз-Аполлон) было даже предложение создать комплекс Скайлэб-Салют. Однако окончательного решения о финансировании так и не было принято.

Тем временем возросшая солнечная активность привела к некоторому увеличению плотности атмосферы на высоте орбиты ≪Скайлэб≫, снижение станции ускорилось. Подъём станции на более высокую орбиту был невозможен, так как у неё не было собственного двигателя (подъём орбиты осуществлялся только двигателями пристыкованных КК ≪Аполлон≫, в которых на станцию прибывали экипажи). Центр управления полётом сориентировал станцию на вход в атмосферу в 16:37 по Гринвичу 11 июля 1979 года. Районом затопления станции предполагалась точка в 1300 км южнее Кейптауна , ЮАР . Однако ошибка в расчётах в пределах 4 % и тот факт, что станция разрушалась медленнее, чем предполагалось, привели к смещению точки падения не сгоревших обломков: часть из них упала в западной Австралии [11] южнее города Перт . Некоторые обломки были обнаружены между городами Эсперанс и Роулинна и сейчас экспонируются в музеях [12] [13] [14] .

Линейка событий [ править | править код ]

В этом разделе в таблице кратко описана последовательность всех событий стыковки/расстыковки орбитальной станции ≪Скайлэб≫ с космическими кораблями [15] [16] .

Всего в таблице присутствует 10 событий. Соответственно орбитальная станция ≪Скайлэб≫ находилась на орбите в 9 промежуточных состояниях. Эти состояния делятся на две группы (второй стыковочный узел не использовался):

1) орбитальная станция ≪Скайлэб≫ не состыкована ни с одним космическим кораблём (зелёный цвет в таблице) ? 5 состояний;
2) орбитальная станция ≪Скайлэб≫ состыкована с одним космическим кораблем (жёлтый цвет в таблице) ? 4 состояния.
Линейка событий и состояния орбитального комплекса ≪Скайлэб≫
Дата Действие Корабль Экипаж
1 1973-05-14 Запуск
≪Скайлэб≫ (орбитальная станция)
?
Состояние на орбите: станция ≪Скайлэб≫: без экипажа
1-й экипаж [17]
2 1973-05-25 Стыковка
Скайлэб-2
(1-й пилотируемый)
Конрад , Вейтц , Кервин
Состояние на орбите: комплекс ≪Скайлэб≫-≪Скайлэб-2≫: экипаж на станцию не переходил
3 1973-05-25 Расстыковка
≪Скайлэб-2≫
(1-й пилотируемый)
Конрад, Вейтц, Кервин
Состояние на орбите: станция ≪Скайлэб≫: без экипажа
4 1973-05-26 Стыковка
Скайлэб-2
(1-й пилотируемый)
Конрад , Вейтц , Кервин
Состояние на орбите: комплекс ≪Скайлэб≫-≪Скайлэб-2≫: экипаж Конрад, Вейтц, Кервин
5 1973-06-22 Расстыковка
≪Скайлэб-2≫
(1-й пилотируемый)
Конрад, Вейтц, Кервин
Состояние на орбите: станция ≪Скайлэб≫: без экипажа
2-й экипаж [18]
6 1973-07-28 Стыковка
Скайлэб-3
(2-й пилотируемый)
Бин , Лаусма , Гэрриот
Состояние на орбите: комплекс ≪Скайлэб≫-≪Скайлэб-3≫: экипаж Бин, Лаусма, Гэрриот
7 1973-09-25 Расстыковка
≪Скайлэб-3≫
(2-й пилотируемый)
Бин, Лаусма, Гэрриот
Состояние на орбите: станция ≪Скайлэб≫: без экипажа
3-й экипаж [19]
8 1973-11-16 Стыковка
Скайлэб-4
(3-й пилотируемый)
Карр , Поуг , Гибсон
Состояние на орбите: комплекс ≪Скайлэб≫-≪Скайлэб-3≫: экипаж Карр, Поуг, Гибсон
9 1974-02-08 Расстыковка
≪Скайлэб-4≫
(3-й пилотируемый)
Карр, Поуг, Гибсон
Состояние на орбите: станция ≪Скайлэб≫: без экипажа
10 1979-07-11 Окончание существования
≪Скайлэб≫ (орбитальная станция)
?

См. также [ править | править код ]

Примечания [ править | править код ]

  1. Мировая пилотируемая космонавтика, 2005 , Глава 12. Программа ≪Скайлэб≫, с. 239?255.
  2. 1 2 Major MSFC Skylab Contractors . / 1974 NASA Authorization : Hearings, 93rd Congress, 1st Session, on H.R. 4567 (superseded by H.R. 7528). ? Washington : U.S. Government Printing Office, 1973. ? Pt. 2 ? P. 1106, 1250?1251 ? 1307 p.
  3. 1 2 3 4 Глазков Ю. Н. , Колесников Ю. В. В открытом космосе. ? М. : Педагогика , 1990. ? ( Библиотечка Детской энциклопедии ≪Учёные ? школьнику≫ ). ? ISBN 5-7155-0200-4 .
  4. NASA, 1973 .
  5. Первушин, 2021 .
  6. Р. Т. Сотникова//Солнце в рентгеновских лучах. Астронет.ру . Архивировано .
  7. Joseph M. Jones. My Times: Boxwoods Among The Rockets . ? iUniverse, 2004. ? С. 143. ? 199 с. ? ISBN 978-0595308194 . . ≪It was our job to receive this orbital predictions<…>calculated for many U.S. cities?and issue them to the media≫.
  8. T.S. Kelso Архивная копия от 21 августа 2019 на Wayback Machine //Visually Observing Earth Satellites. Satellite Times. September/October 1996. ≪Skylab was getting lots of attention<…> and the local television station in Kansas City<…>reported a particularly good pass would be visible that evening≫.
  9. Горелик А. ≪Цицерон даёт добро≫ Архивная копия от 24 августа 2022 на Wayback Machine . ≪ Новости космонавтики ≫, 2003, № 9(248), с.72.
  10. Бодрихин, 2014 , Первопроходцы космоса: ≪...Мы, например, по целеуказаниям с Земли видели в перископ ≪Скайлэб≫ на расстоянии 70?80 км≫.
  11. ≪Кладбище≫ космических кораблей . Дата обращения: 2 декабря 2019. Архивировано 16 сентября 2018 года.
  12. Alice Gorman. The sky is falling: how Skylab became an Australian icon  : [ арх. 28 февраля 2023 ] // Journal of Australian Studies. ? 2011. ? Vol. 35. ? P. 529?546. ? doi : 10.1080/14443058.2011.618507 .
  13. Elizabeth Daoud . Дата обращения: 16 августа 2019. Архивировано из оригинала 16 августа 2019 года. . Skylab crash: The impact NASA’s space station has on the small WA town of Esperance 40 years on. 7news.com.au. 2019-07-15. .
  14. Ben Cooper Архивная копия от 17 августа 2019 на Wayback Machine . Skylab’s Remains: NASA Space Station Debris in Australia (Photos). space.com. 2013-05-14.
  15. Хронология запусков КК к орбитальной станции "Скайлэб" // Пилотируемая космонавтика в цифрах и фактах. URL: [ [1] ]
  16. Орбитальная станция "Скайлэб" ("Skylab") // Пилотируемая космонавтика в цифрах и фактах. URL: [ [2] ]
  17. Космический корабль "Скайлэб-2" ("Skylab-2") // Пилотируемая космонавтика в цифрах и фактах. URL: [ [3] ]
  18. Космический корабль "Скайлэб-3" ("Skylab-3") // Пилотируемая космонавтика в цифрах и фактах. URL: [ [4] ]
  19. Космический корабль "Скайлэб-4" ("Skylab-4") // Пилотируемая космонавтика в цифрах и фактах. URL: [ [5] ]

Литература [ править | править код ]

Ссылки [ править | править код ]