Из остатков «Аполлонов»: как лунная программа дала жизнь станции Skylab

Четырнадцатого мая 1973 года ракета-носитель Сатурн-5 вывела на околоземную орбиту первую американскую станцию Skylab. Этот пуск стал последним для ракет данного семейства. Проект разрабатывался в условиях резкого сокращения бюджета НАСА и отмены поздних лунных миссий программы Аполлон.

Чтобы снизить затраты на проектирование и производство, инженеры использовали материальную часть и компоненты, оставшиеся от лунной программы, адаптировав их под задачи длительного пребывания человека на орбитальной станции.

Комплекс был призван стать многоцелевой лабораторией для проведения масштабных астрофизических, медико-биологических и технологических исследований в условиях невесомости.

Как Skylab собирали из остатков Аполлонов

Вместо проектирования орбитального модуля с нуля специалисты Центра космических полетов Маршалла использовали конструкцию верхней ступени S-IVB ракеты Сатурн-5. Изначально рассматривался вариант «мокрой лаборатории», при котором ступень должна была отработать как ракетный модуль, а затем, после выработки топлива и очистки баков на орбите, превратиться в жилой отсек. Однако в итоге остановились на концепции «сухой лаборатории»: ступень переоборудовали в обитаемый модуль еще на Земле.

Основным обитаемым пространством стал бак для жидкого водорода. Его внутренний объем разделили сетчатой перегородкой на два яруса.

На нижнем уровне обустроили жилую зону, индивидуальные спальные места, столовую и санитарный узел с душевой кабиной. Верхний ярус отвели под рабочие зоны, лабораторное оборудование и пульты управления.

Внешнюю поверхность корпуса закрыли многослойной изоляцией и подвижным металлическим экраном для защиты от микрометеоритов и регулирования теплового баланса. Энергоснабжение комплекса обеспечивали две основные панели солнечных батарей, закрепленные на корпусе ступени.

Солнечная обсерватория Apollo Telescope Mount

Одним из главных научных модулей Skylab стала изолированная солнечная обсерватория Apollo Telescope Mount (ATM). Конструктивно она размещалась на отдельной ферме над жилым блоком и имела собственную крестообразную систему солнечных панелей.

Комплекс ATM включал восемь приборов, предназначенных для наблюдения за Солнцем в рентгеновском, ультрафиолетовом и видимом диапазонах спектра, которые недоступны для наземной астрономии из-за фильтрующего эффекта атмосферы.

Работа обсерватории позволила получить данные, изменившие представления о физике Солнца.

Приборы Skylab впервые зафиксировали корональные дыры — области солнечной короны с незамкнутыми линиями магнитного поля, пониженной плотностью и температурой плазмы. Было установлено, что именно эти зоны являются источниками высокоскоростного солнечного ветра.

Экипажи провели наблюдения за динамикой солнечных вспышек и развитием протуберанцев, что дало материал для моделирования процессов в околоземном космическом пространстве и изучения их влияния на магнитосферу Земли.

Причины преждевременного схода с орбиты

После завершения работы третьей экспедиции в начале 1974 года станцию перевели в режим консервации.

Предполагалось, что Skylab сможет оставаться на стабильной орбите до конца 1970-х годов. По расчетам НАСА, к этому моменту должны были начаться регулярные полеты многоразовых кораблей Спейс Шаттл. Первая же миссия челнока должна была состыковаться со станцией и с помощью собственного двигателя поднять ее орбиту для продолжения эксплуатации.

Однако в конце десятилетия начался 21-й цикл солнечной активности, интенсивность которого значительно превысила расчетные прогнозы. Повышенный уровень ультрафиолетового и рентгеновского излучения вызвал нагрев и расширение верхних слоев земной атмосферы. Плотность газа на высоте полета Skylab увеличилась, из-за чего станция стала испытывать постоянное аэродинамическое торможение.

Программа Спейс Шаттл столкнулась с техническими задержками, и первый полет корабля сместился на 1981 год. В результате неконтролируемого снижения 11 июля 1979 года станция вошла в плотные слои атмосферы. Часть обломков конструкции общей массой около 85 тонн не успела сгореть и упала в акваторию Индийского океана и на малонаселенные районы Западной Австралии.

Техническое наследие проекта

После Skylab американские орбитальные станции уже проектировали с учетом возможности коррекции орбиты на протяжении всего срока службы. Все последующие крупные модули и комплексы в обязательном порядке оснащались собственными двигательными установками или системами регулярной дозаправки, позволяющими компенсировать аэродинамическое торможение за счет пристыкованных грузовых кораблей.

Накопленный в ходе трех экспедиций массив данных по физиологии, долговременному влиянию невесомости на организм человека и методам материально-технического обеспечения лег в основу систем жизнеобеспечения современных обитаемых комплексов.