ОРБИТАЛЬНЫЙ КОСМИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС «МИР»
ОРБИТАЛЬНЫЙ КОСМИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС «МИР». Орбитальная станция «Мир» в течение 15 лет (1986–2000) служила единственной в мире пилотируемой космической лабораторией для долговременных научно-технических экспериментов и исследования человеческого организма в космосе. Ее работа началась 20 февраля 1986, когда был выведен на орбиту базовый блок этого многоцелевого международного комплекса. Высота рабочей орбиты станции составляла 320–420 км, наклонение орбиты 51,6 градуса. Масса станции в полном комплекте составляла 140 т, размер – 35 м, внутренний объем – 400 м3. За время работы станция совершила 86 331 виток вокруг Земли, на ней работало 28 длительных научных экспедиций, 108 космонавтов, из них 63 иностранных.
СОСТАВ ОРБИТАЛЬНОГО КОМПЛЕКСА «МИР» |
||
Элемент станции |
Дата запуска |
Дата стыковки со станцией |
Базовый блок |
20.02.1986 |
|
Модуль «Квант» |
31.03.1987 |
09.04.1987 |
Модуль «Квант-2» |
26.11.1989 |
06.12.1989 |
Модуль «Кристалл» |
31.05.1990 |
10.06.1990 |
Модуль «Спектр» |
20.05.1995 |
01.06.1995 |
Стыковочный отсек |
12.11.1995 |
15.11.1995 |
Модуль «Природа» |
23.04.1996 |
26.04.1996 |
Характеристики отдельных элементов комплекса.
Базовый блок является основным звеном всей орбитальной станции, объединяющим ее модули в единый комплекс. В этом блоке находятся оборудование управления служебными системами обеспечения жизнедеятельности экипажа станции и научной аппаратурой, а также места для отдыха экипажа. Базовый блок состоит из переходного отсека с пятью пассивными стыковочными агрегатами (один осевой и четыре боковых), рабочего отсека, промежуточной камеры с одним стыковочным агрегатом и негерметичного агрегатного отсека. Все стыковочные агрегаты пассивного типа системы «штырь-конус».
Модуль «Квант» предназначен для астрофизических и других научных исследований. Модуль состоит из лабораторного отсека с переходной камерой и негерметичного отсека научных инструментов. Маневрирование модуля на орбите обеспечивалось с помощью служебного блока, оснащенного двигательной установкой, и отделяемого после стыковки модуля со станцией. Модуль имеет два стыковочных агрегата, расположенных по его продольной оси, – активный и пассивный. В автономном полете пассивный агрегат был закрыт служебным блоком. Модуль «Квант» пристыковался к промежуточной камере базового блока (ось X). После механической сцепки процесс стягивания не удалось завершить из-за того, что в приемном конусе стыковочного агрегата станции оказался посторонний предмет. Для устранения этого предмета потребовался выход экипажа в открытый космос, который состоялся 11–12.04.1986.
Модуль «Квант-2» предназначен для дооснащения станции оборудованием и обеспечения выходов экипажа в открытый космос, а также для проведения научных экспериментов. Модуль состоит из трех герметичных отсеков: приборно-грузового, приборно-научного и шлюзового специального с открываемым наружу выходным люком диаметром 1000 мм. Модуль имеет один активный стыковочный агрегат, установленный по его продольной оси на приборно-грузовом отсеке. Модуль «Квант-2» и все последующие модули осуществляли стыковку к осевому стыковочному агрегату переходного отсека базового блока (ось -X), затем с помощью манипулятора модуль переводился на боковой стыковочный агрегат переходного отсека. Штатное положение модуля «Квант-2» в составе станции «Мир» – ось Y.
Модуль «Кристалл» предназначен для проведения технологических и научных исследований и для обеспечения стыковок с кораблями, оснащенными андрогинно-периферийными стыковочными агрегатами. Модуль состоит из двух герметичных отсеков: приборно-грузового и переходно-стыковочного. Модуль имеет три стыковочных агрегата: осевой активный – на приборно-грузовом отсеке и два андрогинно-периферийного типа – на переходно-стыковочном отсеке (осевой и боковой). Модуль «Кристалл» до 27.05.1995 находился на боковом стыковочном агрегате, предназначенном для модуля «Спектр» (ось -Y). Затем он был переведен на осевой стыковочный агрегат (ось -X) и 30.05.1995 переставлен на свое штатное место (ось -Z). 10.06.1995 вновь переведен на осевой агрегат (ось -X) для обеспечения стыковки с американским кораблем «Атлантис» STS-71, а 17.07.1995 возвращен на штатное место (ось -Z).
Модуль «Спектр» предназначен для исследования природных ресурсов Земли, верхних слоев земной атмосферы, собственной внешней атмосферы орбитального комплекса, геофизических процессов естественного и искусственного происхождения в околоземном космическом пространстве и в верхних слоях земной атмосферы, а также для дооснащения станции дополнительными источниками электроэнергии. Модуль состоит из двух отсеков: герметичного приборно-грузового и негерметичного, на котором установлены две основные и две дополнительные солнечные батареи, а также научные приборы. Модуль имеет один активный стыковочный агрегат, расположенный по его продольной оси на приборно-грузовом отсеке. Штатное положение модуля «Спектр» в составе станции «Мир» – ось -Y. Стыковочный отсек (создан в РКК «Энергия» им. С.П.Королева) предназначен для обеспечения стыковок американских кораблей системы «Спейс шаттл» со станцией «Мир» без изменения ее конфигурации, доставлен на орбиту на шаттле «Атлантис» (STS-74) и пристыкован к модулю «Кристалл» (ось -Z).
Модуль «Природа» предназначен для исследования природных ресурсов Земли, верхних слоев земной атмосферы, космических излучений, геофизических процессов естественного и искусственного происхождения в околоземном космическом пространстве и верхних слоях земной атмосферы. Модуль состоит из одного герметичного приборно-грузового отсека. Он имеет один активный стыковочный агрегат, расположенный по его продольной оси. Штатное положение модуля «Природа» в составе станции «Мир» – ось Z.
В таком составе был окончательно сформирован облик орбитального комплекса «Мир». Транспортно-техническое обеспечение полета станции осуществлялось с помощью пилотируемых транспортных кораблей типа «Союз-ТМ» и грузовых кораблей «Прогресс-М»
Авторы работы.
Головной разработчик орбитальной станции «Мир», разработчик базового блока и модулей станции, разработчик и изготовитель большинства систем, обеспечивающих их функционирование на орбите, разработчик и изготовитель космических кораблей «Союз» и «Прогресс» – Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П.Королева. Участник разработки базового блока и модулей, разработчик и изготовитель конструкции и систем, обеспечивающих автономный полет блоков станции, – Государственный космический научно-производственный центр имени М.В.Хруничева. В работах по созданию станции «Мир» и наземной инфраструктуры для нее принимали участие ГНП РКЦ «ЦСКБ-Прогресс», ЦНИИ машиностроения, КБ общего машиностроения, РНИИ космического приборостроения, НИИ точных приборов, РГНИИ ЦПК им. Ю.А.Гагарина, Российская академию наук и др., всего около 200 предприятий и организаций.
Научное оборудование станции «Мир».
К середине 1996 окончательно сформировался облик станции «Мир» как научно-исследовательского комплекса, оснащенного уникальной научной аппаратурой. За время эксплуатации станции на ней была размещена научная аппаратура более 240 наименований производства 27 стран общей массой 11,5 тонн. В частности, комплекс научной аппаратуры включал в себя:
– крупный природоведческий комплекс, состоящий из двадцати четырех активных и пассивных приборов для наблюдения Земли, работающих в видимом, ИК- и СВЧ-диапазонах спектра;
– астрофизическую обсерваторию из шести телескопов и спектрометров;
– четыре технологические печи;
– шесть медицинских диагностических комплексов;
– материаловедческую и биотехнологическую аппаратуру.
Результаты работы станции «Мир».
Международное сотрудничество.
Проведено 27 международных экспедиций, 21 из них на коммерческой основе. На станции работали представители 12 стран и организаций: США, Германии, Англии, Франции, Японии, Австрии, Болгарии, Сирии, Афганистана, Казахстана, Словакии, ЕКА.
Основные итоги исследований.
Главный итог – отработана технология создания и эксплуатации постоянно действующей пилотируемой орбитальной станции. В ходе эксплуатации станции путем перестыковки не раз менялось сочетание ее модулей; в ее состав вводились не предусмотренные исходным проектом части, например дополнительный стыковочный отсек для работы с кораблями типа шаттл, ряд разворачиваемых ферменных конструкций, таких как выносная двигательнаяустановка для обеспечения управления по крену.
На станции проведено более 6700 сеансов технических экспериментов. Отработана уникальная технология по сборке и развертыванию в космосе ферменных и пленочных крупногабаритных конструкций. Получены устойчивые упорядоченные кристаллические структуры, образованные металлическими частицами в плазме разряда постоянного тока в условиях микрогравитации. Исследованы процессы генерации, сбора и движения монодисперсных капель на модели капельного холодильника-излучателя для подтверждения возможности создания высокоэффективных энергетических установок.
Проведено более 2450 сеансов экспериментов по материаловедению и космической технологии. Отработаны базовые технологии производства полупроводниковых материалов и получены образцы, по физическим характеристикам превосходящие земные аналоги. Подтверждено увеличение выхода годных приборов из получаемых материалов в 5–10 раз.
Создана система медицинского обеспечения полетов продолжительностью до 1,5 лет. Создана методика отбора и подготовки специалистов для работ в экстремальных условиях. Проведено более 130 сеансов экспериментов по биотехнологии. Показана возможность проведения процессов тонкой очистки и разделения белковых биопродуктов с производительностью в сотни раз выше, чем на Земле. Получены новые знания по клеткам, белкам и вирусам.
Произведена фотосъемка 125 млн. кв. км земной поверхности в различных диапазонах спектра. Отработаны аппаратурные системы оперативных измерений и передачи данных (проведено более 400 сеансов). Создан банк данных фото-, видео-, спектрометрической и радиометрической информации.
Выполнено около 6200 сеансов астрофизических экспериментов. Обнаружено жесткое рентгеновское излучение Сверхновой 1987А. Открыты и детально исследованы рентгеновские источники (получившие название КS – Kvаnt Sоurсе), в частности в направлении на центр Галактики.
Рекорды.
На станции «Мир» установлены абсолютные мировые рекорды продолжительности непрерывного пребывания человека в условиях космического полета:
– Юрий Романенко (326 сут 11 час 38 мин)
– Владимир Титов, Муса Манаров (365 сут 22 час 39 мин)
– Валерий Поляков (437 сут 17 час 58 мин)
В 1995 Валерий Поляков стал абсолютным мировым рекордсменом по суммарному времени пребывания в космосе, в 1999 его достижение превысил Сергей Авдеев:
Валерий Поляков – 678 сут 16 час 33 мин (за 2 полета);
Сергей Авдеев – 747 сут 14 час 12 мин (за 3 полета).
Среди женщин мировые рекорды длительности космического полета установили:
– Елена Кондакова (169 сут 05 час 1 мин);
– Шеннон Люсид, США (188 сут 04 час 00 мин).
Из иностранных граждан наиболее длительные полеты по программе «Мир» совершили:
Жан-Пьер Эньере (Франция) – 188 сут 20 час 16 мин
Шеннон Люсид (США) – 188 сут 04 час 00 мин
Томас Райтер (ЕКА, Германия) – 179 сут 01 час 42 мин
На станции «Мир» совершено 78 выходов в открытый космос (включая три выхода в разгерметизированный модуль «Спектр») общей продолжительностью 359 час 12 мин. В выходах участвовали:
российских космонавтов;
астронавта США;
астронавта Франции;
астронавт ЕКА (гражданин Германии).
Количество выходов |
Суммарная длительность |
|
Анатолий Соловьев |
16 |
77 час 46 мин |
Сергей Авдеев |
10 |
41 час 59 мин |
Александр Серебров |
10 |
31 час 48 мин |
Николай Бударин |
8 |
44 час 00 мин |
Талгат Мусабаев |
7 |
41 час 18 мин |
Виктор Афанасьев |
7 |
38 час 33 мин |
Сергей Крикалев |
7 |
36 час 29 мин |
Муса Манаров |
7 |
34 час 32 мин |
Окончание работы.
К концу 2000 станция практически выработала свой ресурс. В принципе имелась возможность поддерживать ее работоспособность еще 2–3 года, однако от этого отказались по финансовым соображениям; началась программа по своду станции с орбиты и ее затоплению. Впервые проводилась работа по возвращению на Землю столь массивного и сложного в аэродинамическом отношении космического объекта. Двигателями грузового корабля «Прогресс» станция была сориентирована и заторможена. До последних минут полета комплекс двигался по орбите в управляемом состоянии.
23 марта 2001 примерно в 9:00 по московскому времени станция «Мир» вошла в плотные слои атмосферы, разрушилась и затонула в заданном районе Тихого океана (40 градусов южной широты и 160 градусов западной долготы).
Из выступления руководителя полета станции «Мир» В.А.Соловьева на пресс-конференции 23.03.2001, посвященной окончанию полета:
«В отечественной космонавтике пройден очень интересный путь длиною в 15 лет. За эти годы было получено много интересных результатов, были и неудачи, которые нас многому научили. Но каждая техника имеет право на старение. Закончился этап эксплуатации станции «Мир». Мы гордимся и будем гордиться этим этапом. Ничто в мире не летало в пилотируемом режиме так долго – больше 15 лет. А за это время мы многое научились делать, и делать хорошо. Завершающий этап, к великому моему удовольствию, прошел весьма и весьма успешно».
Владимир Сурдин