Скайлэб

Скайлэб
Орбитальная станция «Скайлэб»
Заказчик	НАСА
Спутник	Земли
Количество витков	34981
Запуск	14 мая 1973 17:30:00 UTC
Ракета-носитель	Сатурн-5
Стартовая площадка	мыс Канаверал
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
Элементы орбиты
Наклонение	50°
Период обращения	93,4 мин
Апоцентр	442 км
Перицентр	434 км
Витков за день	15,4
Логотип миссии
Скайлэб на Викискладе

Скайлэб (англ. Skylab, от англ. sky laboratory (букв. небесная лаборатория)) — первая и единственная национальная американская орбитальная станция, 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» превышали в разы характеристики советских орбитальных станций серий ДОС-«Салют» и ОПС-«Алмаз». Также американская станция стала первой, где экипажи работали многократно, и первой, где имелось два стыковочных узла (хотя второй использован не был).

История создания

Первые проекты орбитальных станций стали появляться в СССР и в США с конца 50-х годов. Одним из самых распространенных вариантов была переделка верхней ступени ракеты-носителя в полноценный орбитальный модуль. В частности в 1963 году ВВС США предложили разрабатывавшийся некоторое время, но так и не реализованный проект военной разведывательной станции MOL (Manned Orbiting Laboratory) на базе 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 орбитальный модуль. Предусматривалось наличие стыковочного узла, солнечных батарей и другого оборудования. Проект под рабочим названием «Orbital Workshop» нашел поддержку руководства НАСА и начал реализовываться.

Серьёзное урезание космического бюджета в начале 70-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 оснащенную орбитальную станцию, а значит половинчатый вариант с дооборудованием водородного бака становился неактуальным. Окончательный вариант получил имя «Skylab» — «Небесная лаборатория».

Конструкция

Схематическое изображение Скайлэба в разрезе, дающее представление о размерах станции. Слева — пристыкованный транспортный корабль Аполлон

Запуск станции Скайлэб ракетой-носителем Сатурн-5

Вид в полёте спереди на шлюзовую камеру с основным стыковочным узлом и отсек ATM

Схема внутреннего объёма в разрезе

Выход в открытый космос (полёт Скайлэб-3)

Упавший фрагмент

Предполагавшаяся подъёмная миссия с Шаттлом

Посвящённая Skylab марка США 1974 г.

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 приема пищи, сна и личной гигиены. Все необходимое для деятельности трех экипажей находится на Skylab во время её запуска: 907 кг продуктов и 2722 кг 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 Skylab с пристыкованным к ней транспортным кораблем Аполлон — 36 м, масса — 91.1 т. В жилых отсеках общим объёмом 352.4 м³ поддерживается искусственная кислородно-азотная атмосфера (74 % кислорода и 26 % азота) давлением 0.35 атм и температурой 21-32 °C.

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.

Запуск Скайлэб

Американская ОС Skylab 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.

Skylab 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, 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

В общей сложности на станции побывали, как и планировалось, 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, 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.

Вторая экспедиция SL-3 (Скайлэб-3) в составе Алана Бина, Джека Лаусмы и Оуэна Гэрриотта отправилась на станцию 28.07.1973 и провела на орбите уже 59 дней.

Третья и последняя экспедиция SL-4 (Скайлэб-4) (Джералд Карр, Эдвард Гибсон, Уильям Поуг) стартовала 16 ноября 1973 года и поставила абсолютный рекорд продолжительности пребывания человека в космосе — 84 дня, который был побит в 1977 году на Салюте-6 — 96 дней. Джералд Карр, Эдвард Гибсон и Уильям Поуг отправились в космос на корабле «Аполлон» 16 ноября 1973 года, а вернулись на Землю уже в следующем году — 8 февраля 1974 года. Карр, Гибсон и Поуг стали первыми астронавтами, которые встретили Новый год в космосе.

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.

Полная стоимость программы «Скайлэб» составила порядка 3 млрд долларов США в ценах того времени.

Дальнейшая работа станции

Больше экспедиций на станцию не было. 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 ещё большей размерности. Однако, окончательное решение и финансирование так и не было принято.

Тем временем возросшая солнечная активность привела к некоторому увеличению плотности атмосферы на высоте орбиты «Скайлэб», снижение станции ускорилось. Подъем станции на более высокую орбиту был невозможен, так как у неё не было собственного двигателя (подъем 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. Районом затопления станции предполагалась точка в 1300 км южнее Кейптауна, ЮАР. Однако ошибка в расчетах в пределах 4 % и тот факт, что станция разрушалась медленнее, чем предполагалось, привели к смещению точки падения несгоревших обломков: часть из них упала в западной Австралии южнее города Перт. Некоторые обломки были обнаружены между городами Эсперанс и Роулинна и сейчас экспонируются в музеях.

Ссылки

• Страница программы Skylab на сайте NASA
• Станция на энциклопедии «Астронавтика»
• Фотографии интерьера станции

См. также

• Список космических аппаратов с рентгеновскими и гамма-детекторами на борту