Скайлеб

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Скайлеб
Skylab (SL-4).jpg
Основні параметри
Повна назва Орбітальна станція «Скайлеб»
COSPAR ID 1973-027A
NORAD ID 06633
Організація США НАСА
Тип апарата орбітальна станція
Штучний супутник Землі
Обертів 34981
Дата запуску 14 травня 1973 17:30:00 UTC
Ракета-носій Сатурн-5
Космодром США мис Канаверал
Схід з орбіти 11 липня 1979
Технічні параметри
Маса 77 000 кг
Розміри довжина: 24,6 м
максимальний діаметр: 6,6 м
Орбітальні дані
Нахил орбіти 50 °
Період обертання 93,4 хв
Апоцентр 442
Перицентр 434
Обертів за добу 15,4
Skylab в польоті на орбіті в 1973 році, спереду стикувальний вузол

Скайлеб (англ. Skylab, від англ. sky laboratory «небесна лабораторія» — перша американська орбітальна станція. перебувала на навколоземній орбіті з 1973 по 1979 рік. Станція масою 77 т. була виведена на орбіту у безпілотному режимі ракетою Сатурн V[1] Три експедиції, що працювали на станції протягом 1973–1974, були доставлені модифікованими кораблями Аполлон, що виводились на орбіту меншим носієм Сатурн-1Б. Протягом двох останніх пілотованих польотів додатковий Аполлон / Сатурн IB стояв готовий до старту для порятунку екіпажу на орбіті, якщо у цьому виникне необхідність.

Станція була пошкоджена під час запуску, коли мікрометеоритний щит під дією швидкісного напору повітря відділився від корпусу, відірвавши одну з двох основних панелей сонячних батарей і заклинивши іншу так, що вона не могла розгорнутись. Це призвело до значної нестачі електроенергії і позбавило «Скайлеб» захисту від інтенсивного сонячного опромінення, погрожуючи унеможливити її використання. Найважливішою метою першої експедиції були ремонтні роботи, що полягали передусім у встановленні заміни теплового екрану і звільненні застряглої сонячної батареї.

На станції протягом її функціонування було виконано численні наукові дослідження, зокрема, сонячної корони, природних ресурсів Землі (експеримент EREP); зроблено тисячі фотографій Землі у видимому, інфрачервоному і СВЧ діапазонах.

Існували плани відновлення і повторного використання станції «Скайлеб», піднявши і скоригувавши її орбіту з допомогою космічного човника. Проте проект Спейс шаттл затримувався, а станція, орбіта якої знижувалась несподівано швидко внаслідок підвищеної сонячної активності, увійшла в атмосферу і зруйнувалась над західною Австралією в 1979 році. Подальші (після програми «Скайлеб») проекти НАСА були пов'язані з космічними лабораторіями — Спейслеб, Шаттл-Мир та космічна станція «Фрідом» (пізніше — Міжнародна космічна станція.

Повна вартість програми «Скайлеб» становила близько 3 млрд доларів США у цінах того часу.

Історія[ред.ред. код]

Перші проекти орбітальних станцій стали з'являтися в СРСР і в США з кінця 1950-х років. Одним з найпоширеніших варіантів була переробка верхнього ступеня ракети-носія в повноцінний орбітальний модуль.

1963 ВПС США запропонували проект військової розвідувальної станції «Пілотована орбітальна лабораторія» (англ. Manned Orbiting Laboratory, MOL) на базі верхнього ступеня ракети «Аджена» — проект розроблявся, але не був реалізований.

Приблизно в той же час Вернер фон Браун представив ​​концепцію «Практичного застосування програми Аполлон», де серед іншого передбачалося використовувати верхній ступінь ракети Сатурн-1Б як житловий простір орбітальної станції. Фактично станція виконувала два завдання — спочатку виводила себе на орбіту як ракетний ступінь, потім звільнений бак рідкого водню дообладнували і ступінь перетворювався на орбітальний модуль. Передбачалося наявність стикувального вузла, сонячних батарей та іншого обладнання. Проект під робочою назвою «Oрбітальна майстерня» (англ. Orbital Workshop) знайшов підтримку керівництва НАСА і почав реалізовуватися.

Значне урізання космічного бюджету на початку 70-х років змусило НАСА переглянути свої програми. Значного скорочення зазнала програма орбітальних станцій. З іншого боку, після скасування місячних експедицій Аполлон-18, −19, −20 у розпорядженні НАСА залишився запас надважких ракет Сатурн-5, які легко могли вивести повністю оснащену орбітальну станцію, варіант з дообладнанням водневого бака ставав неактуальним. Остаточний варіант отримав назва «Скайлеб» — «Небесна лабораторія».

Конструкція[ред.ред. код]

Скайлеб була побудована на основі корпусу верхнього ступеня ракети Сатурн-1Б. Корпус був вкритий теплоізоляцією, внутрішній простір баків було пристосоване для життя і наукових досліджень.

Схематичне зображення «Скайлеб» в розрізі, що дає уявлення про розміри станції. Зліва — пристикований транспортний корабель КК Аполлон
Схематичне зображення. Всередині «Скайлеба»

У верхній частині корпусу були встановлені відсік обладнання, шлюзова камера з основним осьовим і резервним бічним стикувальним вузлами довжиною 5,28 м і діаметром 3,0 м, до якої був прикріплений масивний відсік астрофізичних наукових приладів «Телескоп Аполлон» (англ. ATM Apollo Telescope Mount) — сонячна обсерваторія, що працювала у багатьох ділянках спектру. Після виходу на орбіту відсік повертався на 90 °, відкриваючи доступ до осьового стикувального вузла.

Стикувальний модуль з двома стикувальними вузлами, шлюзова камерою з люками для виходів у відкритий космос, Порожній водневий бак ступеня утворював орбітальний блок станції внутрішнім діаметром 6,6 м, розгороджений ґратчастими перегородками на лабораторний (ЛО) і побутовий (ПО) відсіки і висотою 6 м і 2 м. Кисневий бак використовувався для збору відходів. В ЛО виконувались наукові експеримени, у ПО екіпаж відпочивав, готував і приймав їжу, спав, виконував процедури особистої гігієни. Все необхідне для діяльності трьох екіпажів перебувало на борту «Скайлеба» під час запуску: 907 кг продуктів і 2722 кг води.

Система електропостачання станції складалася з шести панелей сонячних батарей (СБ): основних, що розгорталися на корпусі у вигляді двох великих крил, і чотирьох, що розкривалися хрестоподібно на блоці АТМ. Також електричну енергію постачали паливні елементи пристикованого корабля Аполлон.

Зовнішня довжина комплексу «Скайлеб» з пристикованим до транспортним кораблем Аполлон — 36 м, маса — 91,1 т. У житлових відсіках загальним обсягом 352,4 м³ підтримувалася штучна киснево-азотна атмосфера (74% кисню і 26% азоту) з тиском 0,35 атм і температурою 21-32 ° С.

«Скайлеб» мала величезний внутрішній обсяг, надаючи практично необмежену свободу пересувань, наприклад легко можна було стрибати від стінки до стінки під час занять гімнастикою. Астронавти знаходили побутові умови проживання на станції вельми комфортними: зокрема, там був встановлений душ. Був і спеціалізований туалет — шафа розмірами з автомат для продажу газованої води з трьома сечоприймачами, який робив автоматичний аналіз сечі; для зручності фіксації тіла перед ним до підлоги були прикріплені шльопанці. Вода не регенерувалася. Кожен астронавт мав невеликий окремий відсік-каюту — нішу зі шторкою, де було спальне місце і ящик для особистих речей.

У задній частині розташовувався великий бак для відходів, паливні баки для двигунів маневрування, а також тепловий радіатор.

Запуск «Скайлеб»[ред.ред. код]

Запуск РН «Сатурн-5» із орбітальною станцією «Спеслаб»

«Скайлеб» була запущена 14 травня 1973 о 17:30 UTC ракетою-носієм «Сатурн-5», а через добу ракетою Сатурн-1Б на станцію мала вирушити перша експедиція в складі командира — Чарлза Конрада, пілота командного модуля — Пола Уайтца та лікаря Джозефа Кервіна.

«Скайлеб» вийшла на майже кругову орбіту висотою 435 км, розкрилися сонячні батареї на ATM, проте одна СБ на корпусі станції не розкрилася, а інша відірвалася. Як показало розслідування, при виведенні зі станції зірвало теплоізоляційний екран (що виконував також функцію захисту від метеоритів[2], який вирвав одну СБ і заклинив іншу. Незабаром на станції почала зростати температура, досягнувши всередині 38 °C, а назовні −80 °C. «Скайлеб» залишилася без електропостачання і без терморегулювання, експлуатація її була практично неможлива. Для вирішення ситуації було вирішено доставити на станцію заміну екрану — своєрідну «парасольку», полотнище, натягнуте на 4 розсувні спиці. «Парасолька» була в найкоротші терміни виготовлена і 25 травня надіслана на станцію разом з першою експедицією.

Експедиції на «Скайлеб»[ред.ред. код]

На станції побували, як і планувалося, три експедиції. Основним завданням експедицій було вивчення адаптації людини до умов невагомості і проведення наукових експериментів . Оскільки сам запуск станції мав позначення SL-1 («Скайлеб-1»), три пілотовані польоти мали номери 2, 3 і 4.

Виходи у відкритий космос під час експедицій здійснювались для регулярної зміни плівки астрономічних інструментів, встановлених на зовнішній стороні станції[2]. Незважаючи на численні труднощі, експедиціями на «Скайлебі» було виконано чимало біологічних, технічних і астрофізичних експериментів. Найбільш важливими були телескопічні спостереження Сонця в рентгенівському та ультрафіолетовому діапазонах, було знято безліч спалахів, відкриті корональні діри.

Польоти Емблеми командир пілот Наука пілот Дата запуску Дата посадки Тривалість (днів)
Скайлеб-1 «SL-1»
Skylab Program Patch.png
безпілотний запуск космічної станції 1973-05-14
17:30:00 UTC
1979-07-11
16:37:00 UTC
2248.96
Скайлеб-2 «SL-2» («SLM-1»)
Skylab1-Patch.png
Чарлз Конрад Пол Вайтц Джозеф Кервін 1973-05-25
13:00:00 UTC
1973-06-22
13:49:48 UTC
28.03
Скайлеб-3 «SL-3» («SLM-2»)
Skylab2-Patch.png
Алан Бін Джек Лаусма Овен Герріотт 1973-07-28
11:10:50 UTC
1973-09-25
22:19:51 UTC
59.46
Скайлеб-4 «SL-4» («SLM-3»)
Skylab3-Patch.png
Джералд Карр Вільям Поуг Едвард Гібсон 1973-11-16
14:01:23 UTC
1974-02-08
15:16:53 UTC
84.04

Завершення проекту[ред.ред. код]

Пропонувався 20-денний політ SL-5 Скайлеб-5 для наукових експериментів і підняття орбіти станції. Обговорювалися способи зберегти «Скайлеб» до початку польотів багаторазових кораблів Спейс Шаттл, після чого експлуатувати не менше 5 років. Програма «Скайлеб-Шаттл» передбачала один політ для істотного підняття орбіти за допомогою рушійного модуля, доставленого шатлом, два польоти експедицій відновлення з доставкою нового стикувального вузла в першому, а потім регулярні багатомісячні експедиції з доведенням екіпажу на станції до шести-восьми осіб, пристикування нового більшого шлюзового модуля, інших модулів (зокрема не призначених для вільного польоту шаттлових лабораторій Спейслеб) і ферм, а також, можливо, дооснащення відпрацьованим зовнішнім баком системи Шаттл ще більшої розмірності. Після польоту ЕПАС (Союз-Аполлон) існувала пропозиція створити комплекс Скайлеб-Салют. Однак, остаточне рішення і фінансування не було ухвалено.

Фрагмент «Скайлеба»

Зростання сонячної активності призвело до збільшення щільності атмосфери на висоті орбіти «Скайлеб», зниження станції прискорилося. Підйом станції на вищу орбіту був неможливий, оскільки у неї не було власного двигуна (підйом орбіти здійснювався тільки двигунами пристикованих КК «Аполлон», в яких на станцію прибували екіпажі). Центр управління польотом зорієнтував станцію на вхід в атмосферу о 16:37 за Гринвічем 11 липня 1979. Районом затоплення станції передбачалася точка в 1300 км на південь від Кейптауна, ПАР. Проте помилка в розрахунках в межах 4% і той факт, що станція руйнувалася повільніше, ніж передбачалося, привели до зміщення точки падіння незгорілих уламків: частина з них впала в західній Австралії на південь від міста Перт. Деякі уламки були виявлені між містами Есперанс і Роулін і зараз експонуються в музеях.

Сонячний спалах. Знімки зі «Скайлеба»

Посилання[ред.ред. код]

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

Галерія[ред.ред. код]

ракетно-космічна техніка Це незавершена стаття про ракетну, ракетно-космічну техніку або космічний апарат.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.