Скайлэб

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Скайлэб
Орбитальная станция «Скайлэб»
Skylab and Earth Limb - GPN-2000-001055.jpg
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
NSSDC ID 1973-027A
SCN 06633
Технические характеристики
Масса 77 т
Размеры длина: 24,6 м
максимальный 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
Skylab Patch.png
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, сошла с орбиты и разрушилась 11 июля 1979 года.

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, которая легко могла вывести полностью оснащённую орбитальную станцию, а значит, половинчатый вариант с дооборудованием водородного бака становился ненужным. Окончательный вариант 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 им. 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 г. (по мере снижения объёма работы количество привлечённой рабочей силы планомерно сокращалось до 3 тыс. человек в конце 1974 г.)[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. Вскоре на станции стала катастрофически нарастать температура, достигнув внутри +38 °C, а на внешней стороне +80 °C. «Скайлэб» осталась без электроснабжения и без 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.

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[4]. 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 Союза-11 на орбитальной станции Салют-1. Рекорд последней экспедиции — 84 дня был побит 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[5][6]. В 1974 году на советской станции «Салют-3» Павлом Поповичем был впервые в истории космонавтики проведён эксперимент по оптическому обнаружению «Скайлэб» с помощью бортового прибора «Сокол»[7].

Полная стоимость программы «Скайлэб» составила порядка 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[8] южнее города Перт. Некоторые обломки были обнаружены между городами Эсперанс и Роулинна и сейчас экспонируются в музеях[9][10][11].

Линейка событий[править | править код]

В этом разделе в таблице кратко описана последовательность всех событий стыковки/расстыковки орбитальной станции «Скайлэб» с космическими кораблями[12][13].

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
Skylab Patch.png
«Скайлэб» (орбитальная станция)
Skylab Patch.png
Состояние на орбите: станция «Скайлэб»: без экипажа
1-й экипаж[14]
2 1973-05-25 Стыковка
Skylab1-Patch.png
«Скайлэб-2»
(1-й пилотируемый)
Конрад, Вейтц, Кервин
Skylab Patch.png
Skylab1-Patch.png
Состояние на орбите: комплекс «Скайлэб»-«Скайлэб-2»: экипаж на станцию не переходил
3 1973-05-25 Расстыковка
Skylab1-Patch.png
«Скайлэб-2»
(1-й пилотируемый)
Конрад, Вейтц, Кервин
Skylab Patch.png
Состояние на орбите: станция «Скайлэб»: без экипажа
4 1973-05-26 Стыковка
Skylab1-Patch.png
«Скайлэб-2»
(1-й пилотируемый)
Конрад, Вейтц, Кервин
Skylab Patch.png
Skylab1-Patch.png
Состояние на орбите: комплекс «Скайлэб»-«Скайлэб-2»: экипаж Конрад, Вейтц, Кервин
5 1973-06-22 Расстыковка
Skylab1-Patch.png
«Скайлэб-2»
(1-й пилотируемый)
Конрад, Вейтц, Кервин
Skylab Patch.png
Состояние на орбите: станция «Скайлэб»: без экипажа
2-й экипаж[15]
6 1973-07-28 Стыковка
Skylab2-Patch.png
«Скайлэб-3»
(2-й пилотируемый)
Бин, Лаусма, Гэрриот
Skylab Patch.png
Skylab2-Patch.png
Состояние на орбите: комплекс «Скайлэб»-«Скайлэб-3»: экипаж Бин, Лаусма, Гэрриот
7 1973-09-25 Расстыковка
Skylab2-Patch.png
«Скайлэб-3»
(2-й пилотируемый)
Бин, Лаусма, Гэрриот
Skylab Patch.png
Состояние на орбите: станция «Скайлэб»: без экипажа
3-й экипаж[16]
8 1973-11-16 Стыковка
Skylab4-Patch.png
«Скайлэб-4»
(3-й пилотируемый)
Карр, Поуг, Гибсон
Skylab Patch.png
Skylab4-Patch.png
Состояние на орбите: комплекс «Скайлэб»-«Скайлэб-3»: экипаж Карр, Поуг, Гибсон
9 1974-02-08 Расстыковка
Skylab4-Patch.png
«Скайлэб-4»
(3-й пилотируемый)
Карр, Поуг, Гибсон
Skylab Patch.png
Состояние на орбите: станция «Скайлэб»: без экипажа
10 1979-07-11 Окончание существования
Skylab Patch.png
«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. Р. Т. Сотникова//Солнце в рентгеновских лучах. Астронет.ру. Архивировано.
  5. 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».
  6. T.S. Kelso//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».
  7. Горелик А. «Цицерон даёт добро». «Новости космонавтики», 2003, № 9(248), с.72.
  8. «Кладбище» космических кораблей
  9. Alice Gorman. The sky is falling: how Skylab became an Australian icon // Journal of Australian Studies. — 2011. — Vol. 35. — P. 529-546. — doi:10.1080/14443058.2011.618507.
  10. Elizabeth Daoud (недоступная ссылка). Дата обращения: 16 августа 2019. Архивировано 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. .
  11. Ben Cooper . Skylab's Remains: NASA Space Station Debris in Australia (Photos). space.com. 2013-05-14.
  12. Хронология запусков КК к орбитальной станции "Скайлэб" // Пилотируемая космонавтика в цифрах и фактах. URL: [[1]]
  13. Орбитальная станция "Скайлэб" ("Skylab") // Пилотируемая космонавтика в цифрах и фактах. URL: [[2]]
  14. Космический корабль "Скайлэб-2" ("Skylab-2") // Пилотируемая космонавтика в цифрах и фактах. URL: [[3]]
  15. Космический корабль "Скайлэб-3" ("Skylab-3") // Пилотируемая космонавтика в цифрах и фактах. URL: [[4]]
  16. Космический корабль "Скайлэб-4" ("Skylab-4") // Пилотируемая космонавтика в цифрах и фактах. URL: [[5]]

Литература[править | править код]

Афанасьев И. Б., Батурин Ю. М., Белозёрский А. Г. и др. Мировая пилотируемая космонавтика. История. Техника. Люди / Батурин Ю. М.,. — М.: «РТСофт», 2005. — 752 с. — ISBN 5-9900271-2-5.

Ссылки[править | править код]