Орбитальная станция «Мир»

Это фото орбитальной станции «Мир» было сделано с борта шаттла «Атлантис» 18 ноября 1995 года, когда станция пролетала над Австралией. Слева виден пришвартованный к ней пилотируемый космический корабль «Союз ТМ-22», справа — грузовой «Прогресс М-29». Ровно 40 лет назад, 20 февраля 1986 года, базовый блок станции «Мир» был выведен ракетой «Протон-К» на орбиту вокруг Земли.

Станцию «Мир» начали проектировать в НПО «Энергия» 50 лет назад, в начале 1976 года. К тому времени в Советском Союзе уже запустили несколько станций «Салют» (см. картинку дня Орбитальные станции), но создание «Мира» стало большим шагом вперед. Во-первых, новую станцию рассчитывали на более долгий срок службы: 3–5 лет (в действительности она проработала целых 15 лет). Во-вторых, «Мир» стал первой за всю историю космонавтики станцией, состоящей из нескольких модулей, выводимых по очереди и стыкуемых на орбите.

Создание станции растянулось на десять лет. Сказывалась перегрузка «Энергии» другими проектами и недостаток финансирования: значительные средства уходили на создание многоразовой транспортной системы «Энергия» — «Буран», которую начали проектировать в том же 1976 году. Базовый блок «Мира» представлял собой модернизированную станцию «Салют-6». По распространенной в СССР практике его пуск приурочили к торжественному событию — XXVII съезду КПСС, который открывался 25 февраля.

Сборка базового блока «Мира» в монтажно-испытательном корпусе на космодроме Байконур. Фото из книги «Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С. П. Королёва. 1946–1996»

Уже 15 марта 1986 года на корабле «Союз Т-15» на станцию прибыли первые космонавты — Леонид Кизим и Владимир Соловьёв. Их экспедиция вместила в себя сразу несколько перелетов: после полутора месяцев пребывания на «Мире» космонавты отправились на станцию «Салют-7», где провели эксперименты и дважды вышли в открытый космос, а еще через полтора месяца, законсервировав «Салют-7» и захватив оттуда часть научных приборов, вернулись на «Мир». Наконец, еще через три недели экипаж отбыл на Землю. До сих пор эта экспедиция остается единственной, в ходе которой был совершен перелет с одной орбитальной станции на другую.

24 июля 1987 года на «Мир» прибыл первый иностранец — сирийский космонавт Мухаммед Ахмед Фарис. Всего же на станции за время ее работы побывали 104 исследователя космоса из 13 государств. Любопытно, что среди них больше всего американцев — 44 человека против 42 советских и российских космонавтов. В декабре 1990 года на станции в течение недели работал Акияма Тоёхиро — первый японский космонавт и первый профессиональный журналист в истории мировой космонавтики. На протяжении почти десяти лет, с сентября 1989-го по август 1999 года, станция была постоянно обитаема. Больше всего полетов на «Мир» совершили Анатолий Соловьёв и Александр Викторенко — пять и четыре соответственно. На «Мире» были установлены рекорды непрерывного пребывания в космосе. Абсолютный рекорд принадлежит Валерию Полякову, который провел на станции 437 суток 17 часов 58 минут во время экспедиции 1994–1995 гг. Американка Шеннон Лусид установила рекорд среди женщин, проведя в космосе 188 суток 4 часа в 1996 году. К настоящему времени этот рекорд побит ее соотечественницей Кристиной Кук, налетавшей 328 суток 13 часов 58 минут в 2019–2020 годах.

Валерий Поляков во время своей рекордной экспедиции наблюдает за шаттлом «Дискавери», совершившим сближение (без стыковки) со станцией «Мир» 6 февраля 1995 года. Снимок сделан с борта «Дискавери». Фото с сайта commons.wikimedia.org

В 1987–1996 годах к базовому блоку «Мира» присоединили еще пять модулей, доставленных ракетами «Протон-К»: «Квант» («Квант-1»), «Квант-2», «Кристалл», «Спектр» и «Природа». Масса станции в полной конфигурации составила около 125–130 тонн. Для присоединения такого количества модулей базовый блок располагал одним стыковочным узлом в корме (к нему был пришвартован «Квант-1») и пятью — в носовой части, вокруг переходного отсека, который предназначался также для выходов в открытый космос. Однако модули могли причаливать только к одному из этих пяти узлов, расположенному по оси базового блока. Поэтому они были снабжены автоматической системой перестыковки — мощным манипулятором, который после причаливания переставлял модуль к одному из боковых узлов, освобождая осевой узел для новой стыковки. Советские и российские инженеры в обиходе называли такие манипуляторы «лапами»; в англоязычной литературе за ними так и закрепилось название «Lyappa» или «Ljappa».

Схема базового блока станции «Мир» и его стыковочных узлов. Фото с сайта commons.wikimedia.org

Еще один модуль, стыковочный, присоединили к «Кристаллу» в конце 1995 года: он предназначался для упрощения процедуры причаливания шаттлов. Его доставил челнок «Атлантис». Всего в 1995–1998 годах шаттлы совершили 9 стыковок с «Миром» в рамках программы «Мир» — «Шаттл». Как и российские корабли, они доставляли на станцию астронавтов и космонавтов разных стран, продовольствие и научное оборудование.

Первая стыковка «Шаттла» с «Миром»: «Атлантис» пришвартован к модулю «Кристалл», 4 июля 1995 года. Фото с сайта commons.wikimedia.org

Всего с 1986 по 2001 годы было совершено более ста полетов к «Миру»; не единожды к станции оказывались пришвартованы сразу три корабля. Помимо шаттлов, это были пилотируемые «Союзы ТМ» и грузовые «Прогрессы», которые стыковались с базовым блоком или «Квантом-1». На модуле «Кристалл» располагался еще один стыковочный узел, который предназначался для многоразового корабля «Буран», однако он не пригодился, так как работы по созданию «Бурана» не довели до конца: в 1988 году корабль совершил своей единственный, испытательный полет в космос.

Схема расположения модулей станции. Также изображены пристыкованные космические корабли «Прогресс М» и «Союз ТМ». Рисунок с сайта commons.wikimedia.org

В феврале 1990 года Александр Серебров и Александр Викторенко провели испытания «космического мотоцикла» — установки для перемещения космонавта, которая должна была помочь во время работ в открытом космосе. Она представляла собой реактивный ранец, надеваемый на спину космонавта. В ранце были заключены баллоны со сжатым воздухом, который служил рабочим телом для 32 небольших реактивных двигателей: создавая тягу в различных конфигурациях, они позволяли космонавту разворачиваться и совершать линейные перемещения в любом направлении. Испытания, во время которых космонавты удалялись от «Мира» на расстояние до 45 м, прошли успешно, но экономическая ситуация не позволила развернуть серийное производство таких ранцев.

Это был лишь один эксперимент из числа проведенных на станции: за 15 лет экипажи «Мира» выполнили множество исследований в области астрофизики и геофизики, географии и экологии, материаловедения и технических наук, биологии и медицины. Они, в частности, освоили опытное производство полупроводников, отфотографировали 125 млн км² земной поверхности, запустили с борта станции несколько искусственных спутников Земли (например, GFZ-1 и «Спутник-40»), выращивали пшеницу, пекинскую капусту и другие растения и даже разводили птиц: птенец японского перепела, вылупившийся 22 марта 1990 года, стал первым живым существом, появившимся на свет в космосе.

Слева — Александр Серебров проводит испытания «космического мотоцикла». Фото из книги «Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С. П. Королёва. 1946–1996». Справа — птенец японского перепела на борту станции «Мир». Фото из книги «Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С. П. Королёва на рубеже двух веков. 1996–2001»

Общая масса научного оборудования станции составляла 11,5 т. Результаты исследований возвращали на Землю не только на космических кораблях, но и в баллистических капсулах «Радуга» длиной 1,5 м и грузоподъемностью 150 кг, спускаемых на парашюте. Всего в 1990–1994 годах к Земле отправили девять таких капсул; правда, одну из них потеряли.

Глаз тайфуна, наблюдаемый с борта «Мира». Фото из книги «Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С. П. Королёва. 1946–1996»

Не раз на «Мире» происходили нештатные ситуации. Так, в январе 1994 года отходивший от станции «Союз ТМ-17» два раза ударился о переходный отсек базового блока, что стало первым в истории космическим столкновением: позже выяснилось, что «Союз», облетавший станцию, чтобы сфотографировать некоторые ее узлы, плохо слушался команд из-за неправильного положения ручки управления движением. К серьезным последствиям это происшествие не привело, как и несколько соударений с прибывающим «Прогрессом М-24» в августе того же года. Однако после столкновения с «Прогрессом М-34» в июне 1997-го модуль «Спектр» существенно пострадал: помимо повреждений солнечных батарей, в обшивке модуля образовалась пробоина площадью 2 см². Экипаж станции загерметизировал модуль, полностью изолировав его от остальной части станции. В том числе пришлось отсоединить кабели, которые питали станцию электроэнергией с солнечных батарей «Спектра», обеспечивая 40% всей выработки электричества на «Мире». Позже подачу энергии смогли восстановить, однако ликвидировать пробоину так и не удалось; до конца работы станции модуль больше не использовался в научных целях.

Поврежденные солнечные батареи «Мира». Фото с сайта commons.wikimedia.org

Тот год вообще стал рекордным по числу происшествий на «Мире». Так, в феврале 1997-го загорелась литиево-марганцевая кислородная шашка, которую экипаж станции вынужден был задействовать, так как штатная система получения кислорода путем электролиза воды вышла из строя. Пожар потушили быстро, однако станция успела заполниться дымом, и экипажу пришлось оставаться в противогазах еще несколько часов. Атмосфера на станции нормализовалась только спустя трое суток. Причиной пожара стал брак шашки — попадание постороннего предмета органического происхождения. Возможно, это событие вдохновило создателей фильма «Армагеддон» (1998), в одной из сцен которого из-за утечки топлива на станции «Мир» происходит пожар, заканчивающийся ее взрывом.

Астронавт Джерри Линенджер после пожара на «Мире». Фото с сайта commons.wikimedia.org

С февраля по апрель 1997 года пришлось отключить несколько контуров системы кондиционирования из-за утечки теплоносителя. Температура на борту начала повышаться, достигнув в зоне обитания экипажа 32–36° C. Лишь к концу апреля удалось найти источники утечки, заменить поврежденные трубки и вернуть параметры атмосферы на борту в норму. А в июле из-за ошибочного отключения кабеля станция оказалась практически обесточена: перестал работать бортовой компьютер, погасло освещение, стала снижаться температура, нарушилась ориентация станции. Восстановление работы всех систем заняло трое суток.

Последовавшие за распадом Советского Союза годы стали тяжелыми для всех отраслей российской экономики, в том числе и для космонавтики. Катастрофически не хватало средств не только на перспективные разработки, но и на продолжение существующих проектов. Однако в 1993 году было подписано соглашение между Россией и США по совместной эксплуатации «Мира». Это позволило привлечь значительные средства, которые пошли на поддержание работы станции и завершение работы над модулями «Спектр» и «Природа», запущенными в 1995–1996 годах. Сотрудничество было взаимовыгодным: для американских астронавтов экспедиции на «Мир» стали хорошим опытом продолжительных миссий в преддверии запуска Международной космической станции (МКС; см. картинку дня Международная космическая станция). Продолжались экспедиции на «Мир» и космонавтов других стран, что также приносило доход Роскосмосу. В результате привлечения иностранных средств удалось оживить работу станции. Так, заметно возросло число выполняемых экспериментов: с 1995 по 1999 годы их ежегодное количество было даже больше, чем в сравнительно благополучные 1980-е годы.

Однако к концу 1990-х станция была уже сильно изношена. Оборудование стало отказывать чаще, его ремонт требовал всё больше времени и средств. Многие системы выработали свой ресурс — например, гиродины (массивные гироскопы, используемые для управления ориентацией) на модулях «Квант-1» и «Квант-2» и часть аккумуляторных батарей. Кроме того, после запуска МКС в конце 1998 года иностранные космические агентства стали терять интерес к полетам на «Мир». С учетом всех этих обстоятельств в конце 2000 года было решено затопить станцию, сведя ее с орбиты в управляемом режиме. Операция прошла успешно: 23 марта 2001 года не сгоревшие в атмосфере обломки станции упали в Тихий океан, почти в 2000 км к востоку от берегов Новой Зеландии. Базовый блок «Мира» провел на орбите 15 лет, что в несколько раз превысило расчетный срок его службы; за это время станция совершила 86 331 оборот вокруг Земли.

С середины 1980-х в НПО «Энергия» велись работы над созданием более современной станции «Мир-2», которая должна была заменить «Мир». Было последовательно разработано несколько проектов, последний из которых датировался 1992–1993 годами: тогда стало окончательно ясно, что постройка новой российской орбитальной станции в экономических реалиях того времени невозможна. Вместо «Мира-2» Роскосмос сосредоточился на участии в создании МКС. Построенный еще в середине 1980-х годов блок, который должен был стать базовым для «Мира-2», в 2000 году отправили на МКС под именем «Звезда».

Станция «Мир-2» (проект 1993 года). Фото из статьи В. В. Алавердова, Ю. Н. Коптева, В. И. Лукьященко, В. П. Сенкевича, В. Ф. Уткина, 1993. Россия в космосе: ближайшее десятилетие

Опыт, полученный при создании и эксплуатации «Мира» и реализации научной программы станции, пригодился и при разработке российских модулей МКС, и при проведении на ней экспериментов. Можно ожидать, что этот опыт будет востребован и в проекте Российской орбитальной станции, работы над которой ведутся с 2021 года. Запуск первого ее модуля запланирован на 2028 год.

Фото с сайта commons.wikimedia.org.

Алексей Деревянкин