Содержание
«Военная Литература»
Первопроходчество

Орбитальные станции

Во второй половине шестидесятых годов по-прежнему не было единого мнения по выбору главного направления дальнейших разработок. Одни тянули в сторону военных космических аппаратов. Не думаю, что они так уж стремились защищать родину. Этим прагматикам было в высшей степени наплевать на то, что делать, просто они исходили из вполне обоснованного предположения, что уж «на оборону» средства дадут, да и карьеру можно сделать. Другие требовали определить главной целью высадку на Луне.

— Зачем?

— Ну! Опять Америку потрясем!

— А если они потрясут раньше?

— Ну хотя бы покажем, что и мы тоже можем! И деньги почти наверняка дадут!

Некоторые предлагали хотя бы облететь Луну (зачем? опять потрясать?). Всерьез рассматривалась задача высадки экспедиции на Марс. И КБ Челомея, и наше готовили конкурсные проекты.

Целесообразнее, конечно, было начать с орбитальных станций. Но эта задача широким массам руководства, в том числе и нашему начальнику Мишину (назначенному Главным после смерти Королева), казалась несерьезной, ненужной, мелкой работой. Они ее не поддерживали. Тем не менее проработки шли. Шла и агитация. Кто-то из наших союзников вставил в текст доклада Брежнева в конце 1969 года абзац на тему: «Орбитальные станции — магистральный путь космонавтики». А может быть, просто умники из ЦК на фоне успешной высадки американцев решили, что позиция лисы в винограднике нам больше подходит: «А мы и не собирались лететь на Луну!» Так или иначе, но это давало возможность для выдвижения работ по орбитальным станциям на первый план. Тут у нас был серьезный конкурент — конструкторское бюро Челомея. Серьезная организация. За ее плечами была хорошо сконструированная ракета «Протон», межконтинентальные баллистические ракеты на токсичных высококипящих компонентах, крылатые ракеты. Это КБ уже далеко продвинулось в работах по военной орбитальной станции «Алмаз», вышло на этап экспериментальной отработки элементов конструкции. Хотя было совершенно очевидно, что никакого военного значения ни пилотируемые автономные полеты кораблей, ни пилотируемые орбитальные станции иметь не могли. Челомей предлагал военную станцию, а военные с восторгом его поддерживали (впрочем, как и наше министерство, как и ЦК). Они всерьез считали, что освоение самого процесса жизни и работы на орбите, исследования и эксперименты в космических полетах, не преследующие военных целей, — это чистое очковтирательство, нахальная попытка залезть к ним в карман с целью вытянуть деньги, которые еще к ним в карман не попали, но почти наверняка рано или поздно попадут (потому что все деньги непременно должны идти на оборону!).

В работах по «Алмазу» был еще один недостаток. Плохо шли дела с бортовыми системами. Корпуса были уже изготовлены, а бортовых систем и оборудования еще не было. В этой части мы их значительно опережали, так как могли использовать для орбитальной станции почти всю бортовую аппарату, агрегаты и двигатели с корабля «Союз». Я несколько раз с Бушуевым и Чертоком обсуждал этот вопрос. Черток и его товарищи, управленцы, прибористы, были решительными сторонниками перехода в наступление. Бушуев несколько колебался: наш непосредственный начальник Мишин будет наверняка против, следовательно, мы не сможем получить поддержки нашей «фирмы», да и Челомей не тот, кто позволит себя обойти.

Челомей как инженер сформировался еще в тридцатые годы. Известен он был тогда работами в области динамики авиационных конструкций. Кажется, еще во время войны он стал главным конструктором одного из авиационных КБ. Был, безусловно, незаурядным инженером. Но у него имелся крупный недостаток — он был абсолютным диктатором в своем КБ. Королев тоже был абсолютным диктатором. Но он не диктовал нам технических решений (разве только когда они были совершенно очевидными), тем более не навязывал идей конструкции. Мне кажется, он понимал, что не может предложить стоящую идею. Ведь инженерная идея — это не просто блеснувшая в голове свежая мысль. Свежая мысль обязательно должна присутствовать, без нее не обойтись, но этого мало. Новая инженерная идея требует длительного продумывания, расчетов, внимательного изучения возможных проблем, оценок, соизмерения преимуществ и трудностей. Подготовка новых идей требует свежей головы и длительного напряженного труда. У руководителя предприятия такого времени нет, да и голова редко бывает свежей.

Складывалось впечатление, что Челомей диктовал в своем КБ не только в организационном плане, но и в выборе целей, и в конкретных технических решениях. Это приводило к тому, что хотя в деталях все было, как правило, качественно проработано, но в сердцевине, в центральной идее, неизменно обнаруживалась гнильца. Например, в хорошо сконструированной ракете «Протон» был принципиальнейший изъян — применены недопустимые, с точки зрения экологии и здоровья стартовой команды и экипажа, токсичные, по существу ядовитые, компоненты топлива. Военные это решение с энтузиазмом поддерживали: их устраивало, что при нормальной температуре компоненты топлива находились в жидком состоянии и при их хранении не возникало проблем, чего не скажешь об использовании жидкого кислорода или тем более жидкого водорода, которые кипят и испаряются даже при отрицательных температурах. Но прошли годы, и военные вдруг стали переходить в этом старом споре на нашу сторону (как и Глушко). С годами обнаружилось, что использование высококипящих токсичных компонентов для ракет приводит к появлению опасных профессиональных заболеваний среди военного обслуживающего персонала и местных жителей в районах стартов и падений первых ступеней ракет.

Или другой пример. В его проекте орбитальной станции было удивительное решение: размеры орбитальной станции и корабля снабжения были одинаковы! Как если бы размеры океанского корабля и портового катера для перевозки грузов от берега к стоящему на рейде кораблю были равны! Понятно, почему Челомей принял такое нелепое решение: другого носителя у него не было.

Или, например, сама цель военной орбитальной стации? Вести разведку? Но даже если вооружить человека на орбите супербиноклем со стократным увеличением, что он сможет заметить и понять в пробегающей мимо его глаз со скоростью восемь километров в секунду картине? Но хозяину в его владениях все дозволено, даже нелепые идеи.

По характеру подобных решений угадывалось его ощущение некоторой высокомерной вседозволенности в своем КБ: «ваше дело делать как приказано». Вообще несколько удивлял бурный рост его организации: «проглотил» КБ Мясищева, крупный авиационный завод в Москве, еще... еще... Как он этого добивался? Этих заводов ведь он «не зарабатывал». Он их получал под обещания или подо что-то другое.

Много было в тогдашней тоталитарной системе умелых, успешно плавающих. Вспоминаю один эпизод, который свидетельствует, что способы выживания были самые разные. При распределении выпускников Московского авиационного института, Московского высшего технического училища или какого-либо еще института в конце пятидесятых — начале шестидесятых годов от нас ездил в вузы Шустин, выясняя, кто из выпускников потолковее, разговаривал с ними и агитировал подающих надежды идти к нам. Однажды, вернувшись после очередной такой поездки, он рассказал смеясь: «Ничего у меня не вышло. Хотел утянуть Сергея Хрущева — он же кончает в этом году. Куда нам наивным: его уже «увел» Челомей!» И наивный Сергей Никитович Хрущев успешно начал карьеру в его КБ, а Челомей (думаю, за его спиной) получал под это имя завод за заводом, новые и новые заказы. Но как только Никиту Хрущева сняли, Челомей чуть ли не сразу уволил его сына. Рассказывали, что он утверждал, будто «Сергей связывал» его, «мешал работать». Тут же открестился! Так или иначе, Брежнев поддерживал Челомея как при Хрущеве (тогда в Политбюро он «опекал» «новую технику»), так и во время собственного царствования.

Опасения Бушуева по поводу орбитальных станций были небезосновательны. Но в начале декабря 1969 года, когда Мишин был где-то на юге в отпуске, а Челомей то ли отдыхал, то ли лечился в Барвихе, я, посоветовавшись с Чертоком, 5 декабря 1969 года позвонил Устинову и напросился на прием. Он предложил заехать вечером, часам к пяти.

Поначалу при разговоре присутствовали только Б.А. Строгонов (начальник сектора оборонного отдела ЦК, который курировал ракетные и космические дела) и Илларионов (помощник Устинова). Я рассказал, что мы предлагаем взять за основу бортовые системы «Союза», цилиндрическую часть корпуса от орбитальной станции Челомея, двигательную установку, солнечные батареи и стыковочный узел (с доработкой в части прямого перехода экипажа из корабля на станцию) также от корабля «Союз» и в короткие сроки, примерно за год, создать орбитальную станцию.

Устинов усвоил основную идею: и станция будет быстро создана, и Челомей получит по мозгам! Последнее мне стало понятно потом. Устинову очень не нравилось в Челомее то, что он «выходил» на более высокое начальство «мимо» него. А кому это может нравиться? Устинов тут же пригласил к себе Келдыша, Смирнова и С.А. Афанасьева, в ту пору министра общего машиностроения. Хотя был уже вечер, они явились неожиданно быстро, минут через двадцать — тридцать. Обсуждение длилось довольно долго. Устинов и остальные решительно поддержали идею и предложили мне подготовить официальные, изложенные на бумаге основные положения по созданию орбитальной станции. Наутро я рассказал о своем демарше Бушуеву. Ему это не понравилось. Но было уже поздно. В темпе мы начали подготовку технического отчета с предложениями по созданию первой долговременной орбитальной станции — ДОС. Кажется, до этого времени парочку состыкованных кораблей помпезно объявляли орбитальной станцией, поэтому настоящую орбитальную станцию пришлось «подать» по-новому: антуражу в нашем виртуальном государстве придавалось весьма важное значение, и нельзя было уйти от этой национальной особенности.

Примерно 25 декабря мы опять собрались у Устинова, но уже с участием Мишина и с подготовленными в виде отчета предложениями. Мишин готов был объединиться со своим неприятелем Челомеем и укокошить меня где-нибудь тут же, в темном углу. Но дело остановить им не удалось, оно пошло. Работы над конструкторской документацией (корпус, установка приборов, механизмы, отработка) поручили филевскому филиалу КБ Челомея, работавшему тогда под руководством Виктора Бугайского. Этот филиал впоследствии стал независимой организацией — КБ «Салют». Коллектив конструкторов филиала, можно сказать, с воодушевлением воспринял наше предложение удрать от Челомея. После первого разговора с Устиновым о ДОС я съездил в филевское КБ и, к удивлению, обнаружил целую компанию союзников: по-видимому, ребята из ЦК уже успели поработать. Возможно, филевцев и агитировать было не нужно: для них Челомей являлся захватчиком, превратившим знаменитое авиационное КБ в филиал какой-то хилой «фирмы».

Филевское КБ и завод Хруничева приняли активное участие в разработке документации и создании ДОС, а впоследствии и станции «Мир», по нашим проектным исходным данным и электрическим схемам, и внесли выдающийся вклад в нашу общую работу. Естественное желание конструкторов — заняться чистой работой и желание Бугайского — сбежать от своего любимого начальника помогали в общем-то дружной работе. Опять проект и рабочая документация делались с очень малым сдвигом, относительно друг друга. Проект в целом, электрические схемы, разработка и поставка всего бортового оборудования были за нами и нашей кооперацией по «Союзу», рабочую документацию на машину и на многочисленные экспериментальные установки делало КБ Бугайского. Формально оно продолжало числиться филиалом КБ Челомея, и это сильно осложняло их жизнь и нашу тоже, но тут уж и Челомей ничего не мог поделать — ему это просто не позволяли, и он не без оснований рассматривал подключение его филиала к нашим работам как пиратский набег на его остров с нашей стороны. Конечно, элемент пиратства тут был. Но совесть наша была, как мы считали, чиста: по тогдашним законам соцсистемы все принадлежало государству, а следовательно, и нам. Мы же действовали в интересах дела. Да и сам элемент пиратства как таковой нам, конечно, нравился: даже С.П. едва ли удался бы такой лихой набег при полном отсутствии материального подкрепления. Но вслух подобными ощущениями мы ни с кем не делились.

Уже предварительные проработки показали, что есть возможность создать (в соответствии с мощностью и размерами ракеты-носителя «Протон») долговременную орбитальную станцию с максимальным диаметром около 4 метров и массой около 19 тонн. Исходя из условия, что на станции должен работать экипаж из двух-трех человек в течение нескольких месяцев, на научное оборудование оставалось около полутора тонн массы, что было для первого раза совсем неплохо. Решили двигаться к полноценной станции через ряд этапов. И на первом этапе сделать орбитальную станцию-лабораторию для проверки основных принципов создания и функционирования орбитальных станций, чтобы в ходе полетов космонавтов и проведения ими научных и технических экспериментов исследовать возможности длительной работы человека на орбите в условиях невесомости и ограниченного объема.

Станция «Салют» и должна была стать такой лабораторией. Ей предстояло функционировать не только с космонавтами на борту, но и в качестве автоматического орбитального аппарата (в периоды между экспедициями космонавтов на станцию). В пилотируемом режиме она превращалась в комплекс, состоящий из двух блоков — орбитального (собственно станция) и транспортного (корабль) с постоянно открытыми между ними люками, размещенными в стыковочных узлах. Так что космонавты могли работать и отдыхать во всем объеме комплекса, который составлял около 100 кубических метров. Длина всего комплекса была более 23 метров, из них около 14 метров — орбитальный блок. Общая масса составляла около 25 тонн.

Для проведения экспериментов, наблюдений, кино — и фотосъемки в различные отсеки станции врезали 27 иллюминаторов: тут уж мы постарались. Как и на всех предыдущих кораблях, внутри станции решили поддерживать атмосферу, близкую по составу и давлению к нормальной земной атмосфере. Известно, что почти на всех первых американских космических кораблях, начиная с «Меркури», применялась чисто кислородная атмосфера с давлением 0,4 атмосферы. Почему не земная? Сначала у нас объясняли такой выбор американцев тем, что их ракеты-носители тогда обладали сравнительно небольшой грузоподъемностью, что требовало от создателей кораблей строжайшей экономии веса, и они экономили на весе конструкции и оборудования. Но, скорее всего, их выбор определялся тем, что при подготовке к выходу космонавтов из корабля наружу не надо было тратить времени на адаптацию человека к пониженному давлению в скафандрах. Снижать давление в шлюзе перед выходом приходится очень медленно, чтобы избежать так называемой кессонной болезни. Дело в том, что при снижении давления происходит выделение азота из крови, ранее растворенного в ней, так как при снижении давления количество газа, которое может быть растворено в жидкости, уменьшается. Однако кислород, как известно, среда пожароопасная. Авиационные инженеры знают, что даже намека на искру при соприкосновении чистого кислорода с маслом достаточно для того, чтобы возник пожар. Американцы столкнулись с этим недостатком кислородной атмосферы своих кораблей.

В январе 1967 года при очередных наземных проверках корабля «Аполлон» на стартовом устройстве возник пожар от случайного короткого замыкания. Пламя бушевало в кабине всего несколько секунд, но три космонавта Гриссом, Уайт и Чаффи погибли, не успев открыть люк корабля. И все же тогда американцы отступить уже не могли, и, проведя тщательный анализ и доработку всех систем с точки зрения пожарной безопасности, летали на своих «Аполлонах» на Луну с той же кислородной атмосферой.

Но вернемся к «Салюту». Компоновка кораблей в значительной степени определялась функциональными соображениями и резкими ограничениями размеров и массы. Здесь же поле для маневра было значительно больше. Шли разговоры об обеспечении максимально возможного комфорта для экипажа, чтобы внутреннее помещение было достаточно просторное, а места для работы, отдыха и сна удобными. Тем не менее об особом комфорте на ста кубических метрах речь идти не могла. К тому же свободного пространства было намного меньше. Общий свободный объем можно представить в виде куба со стороной около четырех с половиной метров. Причем в этом «помещении» два человека должны были жить и работать месяцами. В этом же объеме требовалось еще разместить тонны оборудования, приборов, пультов, запасов пищи, воды, питания, а также туалет. Кроме того, нельзя забывать об обеспечении возможности ремонта и замены аппаратуры в полете силами экипажа. Необходимо было не только снабдить экипаж инструментом и приспособлениями, но и обеспечить доступ к местам возможных неисправностей и к расходуемым материалам. Придумали себе и проблему соблюдения привычной для человека ориентации внутри станции: ощущения «верх — низ», «право — лево». Договорились, что внутри станции «низ» там, где оказывается Земля при правильной ориентации станции в орбитальной системе координат. Всерьез обсуждали и заказывали своим доморощенным художникам-любителям виды внутреннего интерьера, где пол, потолок, правая и левая стены были выкрашены в разные цвета (модная тогда идея разноцветных стен и потолка в квартире).

Продолжительность пилотируемого полета на станции определяется запасами и возможностью длительного хранения расходуемых материалов: кислорода (в том или ином виде), воды, пищи, запасов белья, различных бытовых принадлежностей. Кроме того, к расходуемым материалам относятся запасы топлива, необходимого для управления ориентацией станции, для коррекции орбиты при встречах с кораблем, а также для борьбы с ее торможением за счет сопротивления остатков атмосферы на высоте полета станции. Атмосфера хотя на больших высотах и сильно разрежена, при космических скоростях заметно сказывается.

На высотах 200–250 километров станция будет сильно тормозиться, и для поддержания высоты орбиты потребуются частые включения двигателей. Соответственно возрастет расход топлива. Ракеты показали, что при высоте орбиты 300 километров на поддержание высоты орбиты «Салюта» нужно будет около трех тонн топлива в год, при высоте 350 километров порядка одной тонны, а при 400 километрах — около 200 килограммов в год. Учитывая это, высоту орбиты при длительном полете выгоднее иметь больше. Однако при увеличении высоты орбиты придется тратить больше топлива на выведение каждого корабля на более высокую орбиту, а начиная с высоты 450–500 километров заметно возрастают дозы радиации, которые при длительном пребывании экипажа на станции могут оказаться выше допустимых. Таким образом, высота 350–400 километров оказалась оптимальной, вполне приемлемой с точки зрения радиационной безопасности, удобств наблюдения Земли и обслуживания транспортными кораблями, а также по количеству требуемого для поддержания высоты орбиты расхода топлива.

Что касается расхода топлива на ориентацию и коррекцию орбиты, а также расхода материалов, связанных с пребыванием на станции экипажа, то они не могут быть ниже определенных, достаточно высоких норм, определяемых уровнем систем ориентации и систем, обеспечивающих жизнедеятельность организма человека. Так, для обеспечения потребностей одного человека требовалось тогда в среднем до 10 килограммов материалов и оборудования в сутки. Таким образом, запас для двух человек на два года вместе с топливом составляет около 20 тонн. То есть больше, чем масса всего орбитального блока. Поэтому нам пришлось ограничить общее время полета экипажей тремя месяцами. Имелось в виду, что будет осуществлено несколько экспедиций на станцию.

Было решено, что необходимо установить нужное оборудование и во время полета первой станции провести определенный объем исследований и экспериментов: спектрографирование звезд, туманностей и ореола Земли в ультрафиолетовом диапазоне излучения; регистрацию первичного космического фона гамма-квантов и электронов, потоков нейтронов, многозарядной составляющей космических лучей; регистрацию микрометеорных частиц в околоземном пространстве на высоте полета станции; фотографирование поверхности Земли; медико-биологические исследования. Таким образом, можно будет объявить, что выполнена «большая программа научных исследований». Но мы понимали, что гордиться будет особенно нечем. И программа хилая, и инструменты, мягко говоря, так себе. Это был тревожный звонок — имелось немало оснований ожидать, что работа окажется неэффективной. Но было и оправдание перед собой — мы же только начинаем.

В 1970 году началось изготовление первого летного образца, а также наземные испытания отдельных систем.

Запуск «Салюта» состоялся весной 1971 года с помощью ракеты «Протон». Пробыла первая станция на орбите 175 дней. При этом с ней были осуществлены две стыковки кораблей «Союз-10» и «Союз-11». В обоих случаях сближение шло автоматически, а причаливание с расстояния примерно 200 метров — вручную. Экипаж первого корабля (Владимир Шаталов, Алексей Елисеев и Николай Рукавишников) осуществил проверку систем доработанного транспортного корабля, состыковался со станцией. Но стягивания корабля и станции до конца не получилось: при стыковке был поврежден стыковочный узел корабля. Экипаж второго корабля — Георгий Добровольский, Владислав Волков и Виктор Пацаев — успешно состыковался со станцией, перешел в нее и проработал на орбите рекордное тогда время — более 23 суток.

Этот экипаж трагически погиб при возвращении со станции. Исследования показали, что произошел отказ в одной из вспомогательных систем спускаемого аппарата. Произошло преждевременное вскрытие клапана дыхательной вентиляции, соединяющего при его открытии внутренний объем спускаемого аппарата с наружной средой. Он должен вскрываться уже внизу, перед самой посадкой, для уравнивания давления внутри корабля с наружным, на высоте около пяти километров. В этом полете клапан вскрылся на высоте примерно 150 километров. Потом, уже после полета, во время расследования причин аварии, клапаны этого типа были проверены бесчисленное количество раз и ни разу не отказали. Так же безотказно до того случая и впоследствии работали многие десятки таких клапанов на других кораблях и аппаратах, но в этом случае открытие его произошло намного раньше положенного времени, задолго до раскрытия парашюта, в момент отделения орбитального отсека от спускаемого аппарата. В результате произошла разгерметизация корабля. Космонавты погибли от декомпрессии. Причину преждевременного вскрытия клапанов установить не удалось. Наиболее вероятной причиной могли оказаться перегрузки, возникающие при раскрытии стыка нижнего шпангоута орбитального отсека с верхним шпангоутом спускаемого аппарата. Этот стык соединялся пироболтами с суммарной силой затяжки порядка 100 тонн. При разделении отсеков подавалось напряжение на пирозаряды, находящиеся внутри болтов, они взрывались, болты разрушались, и стягивающая стык сила около 100 тонн за время приблизительно в миллионные доли секунды исчезала. Для конструкции соединительного шпангоута это эквивалентно удару силой 100 тонн. А именно на этом верхнем шпангоуте и установлены клапаны дыхательной вентиляции. Конечно, клапаны и их замки проверялись на эти ударные нагрузки, и при работе комиссии этот процесс воспроизводился много раз. Но прямого доказательства, что именно перегрузки, возникающие при вскрытии стыка, явились причиной вскрытия клапанов, получить не удалось. Конструкция соединения стыка тем не менее была доработана с целью уменьшения перегрузок на шпангоуте при разделении отсеков и предотвращения самопроизвольного вскрытия клапана. Хотя система была доработана и надежность ее стала близка к абсолютной, было решено с тех пор, что космонавты должны надевать скафандры при всех операциях, связанных с выведением, посадкой, стыковкой и расстыковкой кораблей.

Такие ситуации не раз возникали при разборе причин неисправностей и аварий. После гибели Комарова комиссия по расследованию причин аварии не смогла найти приемлемую версию событий, приведших к несрабатыванию парашютной системы, и тем более экспериментально подтвердить ее. Но мы рассмотрели несколько возможных причин и доработали конструкцию установки парашютной системы и саму парашютную систему таким образом, чтобы при любых из рассмотренных причин после доработки ввод парашютной системы прошел бы нормально. Увеличили размеры контейнеров, в которые укладывали парашюты, упрочнили их корпуса, доработали подвесные системы, ввели вертлюг в основную парашютную систему, заново провели весь цикл парашютных испытаний. По-видимому, попали в цель: больше ничего подобного с вводом парашютной системы не повторялось.

Что же касается наказания виновных, то, как всегда в таких случаях, пострадали по существу невиновные: у нас был снят начальник конструкторского отдела, который, как правило, не принимал конкретных технических решений, и был снят директор научно-исследовательского института парашютно-десантного снаряжения Федор Дмитриевич Ткачев. Этот институт в основном работал на армию, но по нашей просьбе разрабатывал и парашютную систему корабля «Союз». Начальство министерства авиационной промышленности, конечно, понимало, что снятие Ткачева дело несправедливое, и потом направило его работать директором серийного завода. Ошибкой, приведшей к трагедии, скорее всего, было преждевременное решение о переходе к пилотируемым полетам корабля «Союз», после последнего беспилотного полета, кончившегося вроде бы и благополучным приземлением, однако с существенным замечанием: произошла разгерметизация в процессе спуска. Решение это принималось коллективно. Участвовало в обсуждении и в принятии решения человек десять, и против перехода к пилотируемому этапу испытаний выступил только один человек. Он считал необходимым прежде провести еще один совершенно чистый, без замечаний, беспилотный полет. Я чувствовал себя виноватым: ведь не один из них, голосуя за переход к пилотируемым полетам, ориентировался на мое мнение. Может быть, поэтому и предложил тогда себя в качестве следующего испытателя «Союза».

Комиссия по расследованию причин аварии корабля «Союз» при возвращении экипажа Добровольского на землю также не смогла обнаружить причину преждевременного вскрытия клапанов дыхательной вентиляции и сымитировать неисправность. Пришлось, как и в случае с аварией при полете Комарова, рассмотреть возможные версии процессов (эксперименты не подтвердили их справедливость), приведших к аварии, и провести доработки конструкции. И в этом случае, по-видимому, попали в цель: больше ничего подобного у нас не было. Что же касается наказания, то опять пострадал невиновный: от работ по кораблю «Союз» был отстранен заместитель главного конструктора по конструкторским отделам Павел Владимирович Цыбин, который, что называется, и близко не подходил (то есть он тогда не занимался кораблями «Союз») к работам по конструкции корабля, когда выпускались чертежи.

Всякое было вокруг этой аварии. Она нам дорого обошлась. Чувство вины живо до сих пор. И станция «Салют» была для нас потеряна (не без усилий со стороны наших, скажем мягко, недоброжелателей). Следующая орбитальная станция была запущена только через три года.

С двумя следующими запусками ДОС (№ 2 и № 3) нам не повезло. При запуске весной 1972 года произошла авария на носителе «Протон» во время работы второй ступени, и станция оказалась «за бугром». Это бы еще ничего: ну авария ракеты! Бывает. Что тут сделаешь. Но следующая история была очень обидной.

Третья и четвертая станции были существенно модернизированы: новая двигательная установка, новые двигатели, новые ориентируемые солнечные батареи, новая исследовательская аппаратура.

В месяцы, предшествовавшие запуску третьей станции, я был на полигоне. Со станцией все еще было зыбко, начальство наше относилось к работам по станции, мягко говоря, неприязненно. И я считал, что при подготовке станции к полету нужно быть там, на космодроме. Все время беспокоился: вдруг что-то будет подготовлено не так. Конечно, заменить собой аппарат контроля невозможно. Существовали отдел технического контроля завода, военная приемка (на нашем заводе это было обязательное дело), контроль наших и местных военных испытателей. Но ведь уже не раз обнаруживалось, что это многоступенчатое контролирование не срабатывало. Мне хотелось видеть все своими глазами. Конечно, возникает резонное возражение: нужно просто как следует организовать работу по контролю. Но для этого необходима власть, которой у меня не было и к которой я никогда не стремился. И, наконец, главное: ежедневно при подготовке полета принимаются решения по отклонениям от документации, и тут уж аппараты контроля помочь не могут.

Но оказалось, что из Москвы надолго уезжать тоже было нельзя. За несколько дней до запуска станции из Москвы на полигон пришла новая программа полета, подготовленная службой испытаний, подписанная заместителем главного конструктора по испытаниям Я.И. Трегубом и утвержденная Мишиным. Это было явным нарушением нашей проектной программы полета. Суть расхождений заключалась в том, что проектная программа предполагала сразу после выведения станции на орбиту проведение короткого, в зоне радиосвязи, тестового включения системы ориентации с использованием ионных датчиков, чтобы убедиться, что система работает нормально, и только в случае положительных результатов теста, на следующем витке предусматривалось включение системы ориентации в постоянный режим работы. Это была элементарная осторожность. Более того, у нас — и у управленцев, и у испытателей — были основания опасаться за нормальную работу системы ионной ориентации: во время автономных полетов «Союзов» не раз проходили сбои этой системы и начинались автоколебания с резко увеличивающимся расходом топлива. Но в испытательной программе полета, присланной из Москвы, предусматривалось включение системы ориентации сразу в постоянный режим ионной ориентации.

Это было неосторожно и, более того, принципиально неправильно!

Мишин с ехидством отказался отменить эту программу: «Я же ее утвердил по предложению испытателей. Если договоритесь с замом по испытаниям — пожалуйста, восстановим старую». А зама по испытаниям Трегуба на полигоне не было. Начались переговоры по телефону: «Мы тут в Москве много обсуждали, ваши бывшие товарищи согласны, нам так удобнее». «Мои бывшие товарищи» — это напоминание о том, что, пока я работал на полигоне, две из моих групп проектантов, которые занимались логикой работы машин и управлением в полете, были переведены в подчинение Трегуба. Ни Трегуба, ни Мишина переубедить не удалось. В общем тогда у меня сложилось впечатление, что Мишин и его зам разыграли типичную безответственную бюрократическую шуточку. Уже тогда Мишину я не доверял. Неприязнь к нему появилась у меня еще в последний год жизни С.П., когда Мишин предпринял попытки вмешаться в наши корабельные дела. И он тоже терпеть меня не мог. У него были свои причины. Достаточно того, что работа над ДОС была ему навязана.

Много лет спустя, вспоминая историю запуска ДОС № 3, я опять задавался вопросом: зачем Трегубу нужно было вводить в программу это опасное решение? Ведь он как зам по испытаниям отвечал за нормальный ход полета. А Мишину? Зачем это надо было ему? Как бы ни был он настроен против меня, не мог он пойти на явную глупость, граничившую с преступлением, только чтобы мне насолить. Значит, кто-то его убедил? Кто? Недавно прочитал воспоминания одного своего товарища, который не раз выступал моим союзником. Он приводит целую систему искусственных, совершенно неубедительных доводов в пользу принятого тогда решения об опасном изменении программы полета. Доводы достаточно верхоглядские. И если он был убежден в их весомости, то это больше говорит о том, что автор не способен был отделить несущественное от существенного. Похоже, что именно он и убедил и Трегуба, и Мишина. А я-то в те времена был готов «убить» обоих. А они просто-напросто позволили себя убедить, не вникая в опасную суть дела, а заодно и решили утереть мне нос: не зря передали программу полета в комплекс испытаний! А может быть, наоборот — это Трегуб убедил своего старого приятеля в необходимости изменения программы полета? На эту мысль наводит странное утверждение автора воспоминаний о том, что якобы проектанты так и не выдали основных положений по управлению полетом (то есть проектной программы полета). Это уж просто вранье! Эта программа входила в проект и давно была выпущена. Впрочем, это всего лишь догадки. Вполне допускаю, что автор воспоминаний многотомный проект и не читал внимательно. Спросить его? Да ведь он старик. И не признается.

Все кончилось плохо. Станция была запущена, сразу после ее выхода на орбиту был включен режим ионной ориентации, станция вошла в режим автоколебаний, двигатели ориентации работали почти непрерывно, служба управления полетом во время первого сеанса связи не успела разобраться в ситуации и выдать команду на выключение режима ионной ориентации на этом же витке. Когда станция вошла в зону связи на следующем витке, топлива в баках для ориентации уже не было. Грубая, чуть ли не нарочно введенная ошибка в программу полета, устранить которую я требовал до старта, и растерянность в процессе управления полетом привели к потере станции: без топлива нет ориентации, нет энергопитания, станция умирает.

Председатель Главной оперативной группы управления (ГОГУ) генерал Агаджанов (представитель военных, ведь именно им принадлежали наземные пункты связи, приема телеметрических измерений и выдачи команд управления с Земли), пытавшийся руководить процессом управления, не зная и не понимая существа дела, путем рассмотрения телеграфных сообщений с наземных пунктов (в организации работ наземных пунктов он понимал, но не более), заслушивания докладов и коллегиального принятия решений, был отставлен от дел, Трегуб снят, ввели (и правильно, конечно) должность и службу руководителя полета (им должен был стать представитель нашей организации, и первым руководителем полета стал Елисеев)

Только в конце 1974 года удалось запустить следующую нашу станцию «Салют-4», которая летала долго и работала более или менее успешно. На эту станцию были осуществлены две экспедиции Алексея Губарева, Георгия Гречко с продолжительностью 29 суток и Петра Климука, Виталия Севастьянова с продолжительностью 63 суток. Из относительно интересных результатов работ на этой станции можно отметить исследования Солнца с помощью орбитального солнечного телескопа (регистрация ультрафиолетового спектра флокулл, протуберанцев и пятен на Солнце — около 1000 снимков) и с помощью дифракционного спектрометра (исследования вариаций излучения в том же диапазоне), а также достижение двухмесячного рубежа в длительности полета человека на орбите.

КБ Челомея запустило три своих станции: «Салют-2» (после выведения на орбиту не работала), «Салют-3» и «Салют-5». Экипажи на станции «Салют-3» и «Салют-5» доставлялись нашими кораблями «Союз». Как и следовало ожидать, в военном космосе эти полеты «Алмазов» никакой роли не сыграли.

Удовлетворения от результатов полета «Салюта-4» не было. Продвижение вперед минимальное. Стало казаться, что корень зла в том, что слишком ограничен срок эксплуатации станции. То, что запущенную и работающую орбитальную станцию нужно эксплуатировать долго, это, конечно, верная мысль, хотя продолжительность полета не могла решить главной проблемы — неэффективности работы.

Еще когда готовилась к полету станция «Салют-4», мы начали работать над проблемой увеличения срока работы станций. Новая станция должна была позволять многократную смену экипажа и увеличение продолжительности отдельных экспедиций до нескольких месяцев. Для этого в комплекс станции должны были быть введены вновь разрабатываемые грузовые транспортные корабли «Прогресс».

Конструкцию самой станции нужно было изменить, чтобы обеспечить одновременную пристыковку к станции и пилотируемого, и грузового кораблей: ведь если на станции нет экипажа, то кто же будет разгружать грузовой корабль? А оставлять экипаж на станции без пилотируемого корабля было бы неблагоразумно и опасно. Таким образом, в первую очередь нужно было установить еще один причал со вторым стыковочным узлом. Решили установить его в кормовой части, со стороны агрегатного отсека. Агрегатный отсек пришлось разработать заново, так же как и двигательную установку, конструктивно размазав ее по оболочке агрегатного отсека, с тем чтобы освободить его середину для размещения промежуточной камеры с установленным на ней стыковочным узлом. Заодно надо было сделать ее топливные баки общими для всех двигателей станции, включая двигатели ориентации. И главное, эта двигательная установка должна была стать заправляемой, чтобы можно было в грузовом корабле привозить топливо, израсходованное на поддержание орбиты и на ориентацию станции. Проблема состояла в том, что в баках жидкость должна была быть отделена от газа наддува баков. Топливо выдавливается из бака двигателя путем наддува бака. Если в баке газ и топливо не разделены, то в двигатель будет направляться суспензия газа и жидкости, и он выйдет из строя. Руководили работами по заправляемой ДУ Виктор Овчинников и Эдуард Григоров.

Еще одна проблема была связана с продолжительностью полета станции, с вопросом защиты от пробоя стенок микрометеорами. Во время полетов космических кораблей «Восток», «Восход» и в первые годы полетов кораблей «Союз» этой проблемы практически не было. На базе теоретических и экспериментальных исследований было установлено, что вероятность пробоя герметизирующей стенки корабля микрометеором очень мала и составляет сотые и даже тысячные доли процента при продолжительности полета космонавтов в течение нескольких суток (с учетом размеров космического корабля). Эти результаты расчета вероятностей основаны на различных моделях метеорного облака в окрестностях Земли и на экспериментальных данных о взаимодействии метеоров с материалом стенки корабля. Для новой станции продолжительность полета могла исчисляться годами. При этом вероятность пробоя оболочки жилого помещения становилась уже достаточно большой, и ее необходимо было учитывать.

В современных станциях просто невозможно использовать однооболочную конструкцию для корпуса герметичных отсеков. В конструкции, помимо герметизирующей оболочки, для ее защиты от пробоя приходится применять еще и экраны, устанавливаемые на определенном расстоянии от самой оболочки. Идея этого метода защиты заключается в следующем. При столкновении с экраном микрометеор взрывается (поскольку скорость движения частицы относительно станции может составлять до 30–70 километров в секунду), и остатки его и разрушенного материала экрана летят дальше в виде раскаленной струи, которая, быстро расширяясь в вакууме, теряет плотность энергии и уже не может прожечь герметичную стенку станции.

Часть корпуса рабочего отсека «Салюта-6» была закрыта радиатором системы терморегулирования станции, который здесь играл роль и противометеорного экрана. Остальная же часть корпуса рабочего отсека, корпуса переходного отсека и промежуточной камеры должна была быть защищена либо специальными противометеорными экранами-кожухами, либо другими элементами конструкции (панелями агрегатов системы терморегулирования, оболочкой агрегатного отсека).

На «Салюте-6» были установлены две небольшие шлюзовые камеры для выброса отходов и для экспериментов, использующих забортный вакуум.

Хотелось выйти на уровень длительных полетов, а практически это означало необходимость иметь на борту если не ванну, то хотя бы душ. Душевая установка станции «Салют-6» работала на доставляемых запасах воды, которая перед использованием в душе подогревалась. Космонавты принимали душ в кабине, изготовленной из органической пленки. Подогретая вода подавалась под давлением в распылитель и удалялась из кабины потоком воздуха, откачиваемого через сборник влаги из кабины. Влага и моющие средства при этом оставались в сборнике, а воздух, пропущенный через фильтр очистки, возвращался в атмосферу станции.

Для выходов из станции в открытый космос были спроектированы скафандры полужесткого типа, которые можно было надеть достаточно быстро. Время автономной работы человека в таком скафандре составляло около 5 часов. Системы скафандра обеспечивали связь с партнером за бортом, с Землей, а также снабжение человека кислородом, удаление паров воды и углекислого газа из внутренней полости скафандра, тепловой режим, герметизацию и защиту глаз от прямых лучей солнца. Конструкция скафандра давала возможность двигаться, прикладывать усилия, работать пальцами рук. В общем получился неплохой современный скафандр. Но работать в таком скафандре все же было трудно. Ведь на оболочке скафандра перепад давления составляет около 0,3–0,4 атмосферы. При выходе наружу даже гибкие части оболочки становятся жесткими.

В комплекс станции, помимо орбитального блока (в обиходе и называемого обычно станцией), должны входить пилотируемый корабль и грузовой корабль. Пилотируемый корабль нужен не только для того, чтобы доставлять экипаж на станцию и спускать его на Землю, но и для того, чтобы после доставки экипажа оставаться на станции на случай возникновения аварийной ситуации и необходимости срочной эвакуации экипажа (например, в случае возникновения пожара или разгерметизации). Одним словом, когда надо уносить ноги.

В задачу грузового автоматического корабля «Прогресс» входила доставка на станцию воздуха, продовольствия, воды, пылесборников, фото — и кинопленок, регенераторов, аккумуляторов, запасных блоков аппаратуры, приборов, инструмента и, что особенно важно, топлива для двигателей. Кроме того, уже после запуска станции не исключено появление новых идей исследований и экспериментов, а для их осуществления необходима доставка на станцию новой аппаратуры и оборудования.

«Прогресс» был создан на базе корабля «Союз», поэтому, естественно, оказался похож на него своими размерами, внешними очертаниями и конструкцией. Главные отличия обусловлены тем, что грузовик работает только в автоматическом режиме и не предназначен для возвращения на Землю. В принципе можно было бы создать пилотируемый грузовой корабль многоразового действия, но для его выведения на орбиту потребовалась бы существенно более мощная ракета (а следовательно, и более дорогая).

Если говорить об экономически эффективной транспортной системе «Земля — орбита — Земля», то представляется целесообразным делать полностью многоразовыми не только корабль, но и ракету. Но для решения этой задачи требуется существенно большее время. Поэтому при проектировании «Прогресса» было принято решение делать его так же, как и «Союз», одноразовым и для выведения на орбиту использовать ракету-носитель «Союза». Грузовой корабль сделан из трех отсеков: приборно-агрегатного, отсека компонентов дозаправки и грузового.

Грузовой отсек наполнен обычным воздухом при нормальном атмосферном давлении. Объем отсека — около 6 кубических метров. В нем может быть размещено до 1400 килограмм оборудования. После переноса доставляемых грузов на борт станции, перед отделением грузовика, в освободившийся объем грузового отсека экипаж переносит отработавшее оборудование (регенераторы, поглотители и прочее), замененные неисправные приборы, контейнеры с отходами, появившимися в это время (чтобы лишний раз не эксплуатировать шлюзовые камеры), использованное белье.

Объем станции ограничен, и если его не очищать регулярно, станция окажется загроможденной. В отсеке компонентов дозаправки размещаются два бака с горючим, два бака с окислителем, баллоны со сжатым воздухом (для наддува станции) и азотом (для наддува баков с топливом при его передавливании в объединенную двигательную установку станции), пневмо — и гидроавтоматика (редукторы давления, клапаны, датчики и тому подобное). Компоненты, размещенные в баках, химически агрессивны и ядовиты для человека, и поэтому недопустим какой-либо контакт их паров (например, в случае потери герметичности баков, магистралей и прочего) с жилым отсеком, а следовательно, и с грузовым отсеком. Поэтому отсек компонентов дозаправки негерметичен; магистрали, идущие к заправочным разъемам на стыковочном узле, проложены по наружной поверхности. Аналогично магистрали, идущие от заправочных разъемов станции к бакам объеденной двигательной установки, проложены снаружи промежуточной камеры в негерметичном агрегатном отсеке станции. Кроме топлива для двигательной установки в этом отсеке размещаются и баки с водой для экипажа. Всего в этот отсек можно заправить до тонны топлива, газа, воды.

Приборно-агрегатный отсек близок по конструкции и составу аппаратуры и оборудования, размещаемого в нем, к аналогичному отсеку корабля «Союз».

Телевидение не раз показывало нам процесс разгрузки «Прогрессов» экипажем станции. Никакой механизации не требуется. Регенераторы и блоки аппаратуры плывут, куда надо, от легкого толчка рукой. Но легкость эта обманчива. Веса блоки действительно не имеют, но масса и момент инерции у них остаются. Следовательно, зазеваться нельзя, иначе блок может травмировать космонавта или врезаться в приборную панель.

Новая станция была изготовлена в двух экземплярах. Оба они работали на орбите под названиями «Салют-6» (запущена осенью 1977 года) и «Салют-7» (запущена весной 1982 года).

«Салют-6» и «Салют-7» можно отнести ко второму поколению орбитальных станций. Самое главное в этих станциях то, что они стали действительно долговременными. На них высаживалось много экспедиций. Мы, инженеры, получили опыт создания, отработки и их эксплуатации. И для нас результаты их полета оказались бесценными.

Но ведь машины, техника создаются не для того, чтобы накопить опыт (это может быть целью лишь первого этапа работ, но никак не всей работы), а для того, чтобы создать нечто полезное для людей, на чьи деньги эти машины создаются. То есть в нашем случае — для нашего народа. А вот с этим по-прежнему было, мягко говоря, плохо. Конечно, мы понимали, что нужно исходить из задач, решение и выполнение которых оправдывали бы расходы и на пилотируемые полеты, и на создание кораблей и станций. И не нашли ничего лучшего, как снова приглашать желающих: вот вам место, вот вам время работы на станции, вот вам наши режимы ориентации и электропитание. Приходите и работайте.

В таком подходе был принципиальный порок. Ведь в выборе хотя бы основных целей машины, в выборе и в конструировании инструментов для достижения этих целей и заключена главная задача авторов. Ибо они наиболее заинтересованы в эффективности, в результативности своей деятельности. Хотя, конечно, можно работать и по заказу, если он внятно и разумно сформулирован. Но таких заказчиков не было (как, впрочем, и сейчас), а сами мы оказались не готовы к выполнению этой главной работы. Добровольцы, которые обращались к нам и получали место на станциях, оказались не способными ни к постановке интересных задач, ни к созданию инструментов, эффективность работы которых естественным образом связывалась бы с деятельностью экипажа станции. Впрочем, последнего требования ясно даже не формулировали. Разработчики инструментов оказывались не способными провести необходимую отработку их на земле, до полета. Как правило, все предложенное либо просто не функционировало в полете, либо эксперименты ставились неправильно, по-детски.

Примером такой очередной неудачи служит история с установкой субмиллиметрового телескопа на станции «Салют-6». Предложение исходило от группы астрофизиков Физического института Академии наук во главе с Соломоновичем.

Для середины семидесятых годов установка большого (с диаметром зеркала около 1,3 метра) телескопа для наблюдений в инфракрасном диапазоне на орбитальной станции была достаточно привлекательной, хотя и оставалось не понятным, зачем такой телескоп устанавливать на орбитальной станции. Сложность задачи создания инфракрасного телескопа заключалась в том, что приемник излучений нужно было охлаждать до температуры жидкого гелия. Это можно было сделать, либо помещая приемник в сосуд с жидким гелием (как это и делалось до последнего времени на ИК телескопах, выводимых на орбиту), либо установив на борту станции холодильную машину, способную поддерживать температуру приемника, равную 4 градусам Кельвина.

Нам хотелось внести вклад в это дело и удалось уговорить взяться за разработку и изготовление основных элементов холодильной установки директора Омского машиностроительного завода министерства нефтяного и химического машиностроения Шеина. Министра (Брехова) тоже удалось уговорить дать разрешение на эти работы (обычное дело — сначала соблазнить главного «рабочего», а потом его начальство). Проект установки был сделан в нашем КБ под руководством В.С. Овчинникова, Д.И. Григорова и С.А. Худякова. Дело в основном приходилось вести с Худяковым — он был неформальным лидером этой работы. С большим трудом (начальство наше, как обычно, вставляло, где только возможно, палки в колеса — это, можно сказать, тоже дело обычное, а главное, задача действительно была сложной) уникальную бортовую холодильную установку удалось сделать. Заводские испытания подтвердили ее работоспособность. И в полете она работала. Но мы сели в очередную калошу там, где никак не ожидали.

«Салют-6» опять понадобилось запустить к какому-то очередному торжеству (кажется, 60-летнему юбилею революции). Уже весной все, что устанавливается на станции, должно было быть поставлено на сборку и испытания. А телескоп запаздывал. ФИАН явно не успел отработать в наземных условиях оптическую схему телескопа и уж тем более телескоп в целом. Тут обычная любимая позиция нашего начальника: «Ах, вы не готовы? Снимаем с борта! Есть постановление правительства о сроках запуска, и мы его нарушать не можем». Какое величие, какая власть! Но как можно было снимать главный инструмент станции с борта? Самим обессмысливать свою собственную работу! «А это вообще не ваше дело. За запуск станции отвечаю я!» Та же стандартная картина: главный противник — твое собственное непосредственное начальство. Но и «в тылу» было не лучше. Слабый человек, Соломонович подписывал заключения о допуске к установке явно еще не готового телескопа, заключения о допуске к дальнейшим испытаниям телескопа, у которого в процессе испытаний обнаруживались неисправности, и допуск в полет явно не доработанного по выявленным неисправностям телескопа. А наши испытатели и контролеры? «Что вы от нас хотите? Мы все знать не можем! Замечание отписано? Отписано. Допуск разработчика к дальнейшим работам есть? Есть! Все. Поехали дальше!» Они стали еще более послушными, чем при Королеве. Это уже было прямое холопство. И конечно, случилось то, что и должно было случиться. Станцию запустили, инфракрасный телескоп в полете так и не заработал. И в очередной раз ничего, никаких практических результатов, которые бы оправдывали затраты и усилия, мы не получили.

Конечно, новый инженерный опыт: особенно опыт преодоления наших собственных ошибок, приема на станцию 16 экспедиций и 12 грузовых кораблей, более чем четырехлетний опыт эксплуатации станции, был получен. Но опять же это всего лишь инструментальные достижения.

В 1980 году я сделал очередную попытку участвовать в полете на станцию в связи с необходимостью ремонта системы терморегулирования — надо было вскрыть (буквально — разрезать трубки) магистрали, заполненные жидкостью, и установить новые насосы во вскрытый контур. Мысль о полетах никогда меня не оставляла, но оторваться от конструкторской работы было трудно. Годами не брал отпуск. Не покидало ощущение, что стоит отлучиться хотя бы не надолго, и с моим делом что-то случится. И это ощущение возникло не просто так.

Например, летом 1962 года я взял отпуск и уехал в Латвию. Вдруг позвонил Флеров: немедленно возвращайтесь — очередной заговор начальства. Сел в машину и уже утром был в КБ. Но все равно опоздал. Операция была уже проведена: мой Девятый отдел разделили на три части. Два отдела оставили на территории бывшего Грабинского КБ, расположенного по другую (от основной территории КБ) сторону железной дороги, а корабельные проектанты вместе со мной направлялись в главный корпус на основной территории, в проектный отдел, который до того занимался только ракетами. Королев только разводил руками. Решение принято, оформлено приказом ( «согласовано наверху!»), и он ничего не может поделать.

Верить С.П. было никак нельзя: такие вещи без него никоим образом происходить не могли. Потом я понял, что С.П. заподозрил Бушуева в сепаратизме. Дело в том, что инженеры, работавшие над космическими аппаратами, почувствовали, что С.П. начинает (без специального умысла, конечно) задерживать работы: без него ни один вопрос, связанный с загрузкой завода и конструкторских отделов, решить было нельзя. Я бы сказал, что это вполне естественно: С.П. объединял дело. Но он действительно был перегружен работами по остальной тематике КБ, связанной с разработкой боевых ракет, хозяйственными и организационными делами. К нему просто трудно было пробиться. А тут в академии возникла мысль (у Келдыша, надо полагать, а может быть, у Петрова, будущего директора Института космических исследований) о том, что нужно создать организацию, в которой бы сотрудничали и разработчики космических исследовательских приборов, телескопов, и инженеры, разрабатывавшие космические аппараты и корабли, электрические схемы и приборы, то есть объединить их с филиалом КБ, руководимым Бушуевым.

Мысль о том, чтобы поставить дело космических исследований на прочную инженерную основу, была, в принципе, наверное, правильной, и у нас в филиале о таком варианте могли идти разговоры. Судя по всему, какой-то гад донес С.П.: мол, собираются удрать! Бушуев подозревал в этом доносе Мишина — вполне может быть. Таким образом, заговор созрел не против меня, а против Бушуева. Его сняли с должности начальника филиала, а меня с моими корабельными проектантами перевели в главный корпус КБ на всякий случай, чтобы выбить почву из-под ног сепаратистов, буде они вдруг опять появятся.

Другой случай, еще раз показавший опасность длительного отсутствия в КБ, был связан с моей четырехмесячной подготовкой к полету на «Восходе». Когда я вернулся в КБ после полета, то обнаружил, что уволен с предприятия (С.П. оправдывался: «Это решение министерства — вам предстоит встречаться с иностранцами, ездить по всему миру, будете в качестве работника академии»), работы по проекту корабля «Союз» переданы от Бушуева к другому заму С.П., другой группе проектантов и изменено само назначение корабля. Он, видите ли, должен стать кораблем военного назначения! После грандиозного скандала я был восстановлен на работе, вернул проект «Союза» к себе и к моим проектантам и к его первоначальному назначению, уведя от бессмысленности военного применения. Много усилий пришлось затратить на то, чтобы завод продолжил работать по уже выпущенной документации. И так бывало не раз. Когда же руководителем нашей организации стал Глушко, опасность моего длительного отсутствия в КБ уменьшилась. Глушко был интеллигентным, порядочным человеком.

Летом 1980 года я был включен в экипаж, в который, кроме меня, входили Леонид Кизим и Олег Макаров, и начал подготовку к полету. Врачи центра подготовки всячески цеплялись ко мне опять, в основном в связи с перенесенной в детстве язвой желудка, но поначалу удавалось от них отбиться. В сентябре (к первоначальному сроку полета) медицинское заключение было положительным и подтверждалось, что наш экипаж остается основным. Но затем срок полета перенесли на ноябрь, и мои противники вновь оживились. Конечно, может быть, это лишь моя мнительность, но казалось, что был разработан и осуществлен план, как не допустить меня к полету.

На этот раз атака велась со стороны сердца. Началось это в октябре во время комплексных зачетных тренировок на тренажере корабля. Кизим вдруг откуда-то подхватил отчаянный грипп и обчихал все два кубометра свободного объема спускаемого аппарата. Через некоторое время, естественно, заболел и Макаров. Я держался дольше всех, но в конце концов все-таки заразился, потекло из носа, и врачи заявили, что у меня после гриппа появились отклонения в электрокардиограмме. Но проверки в Институте медико-биологических проблем Минздрава не подтверждали этого (их врачи участвовали в контроле).

Отлет экипажа на космодром был назначен после ноябрьских праздников. Но перед отлетом, кажется, 9 ноября были предусмотрены контрольные записи электрокардиограммы у членов экипажа на фоне нагрузки. Поздно вечером 8 ноября я приехал в ЦПК и расположился в профилактории. Там должны были быть и Кизим и Макаров. Но почему-то их там не оказалось. Заснуть не мог: стояла чудовищная жара, чуть ли не как в парной. В профилактории находился только сторож, отключить отопление он не мог и начальству звонить отказался. Я практически не спал.

Утром нам сделали кардиограмму. Врач из Минздрава, специалистка по ЭКГ, которую специально приставили следить за записью, объявила мне, что запись хорошая, все в порядке. Но медицинская комиссия, рассматривающая результаты ЭКГ, быстро отпустила Кизима и Макарова, а потом долго о чем-то совещалась. И наконец объявила: мои показатели неудовлетворительные, пускать в полет нельзя. Меня сняли с подготовки и заменили другим космонавтом. Было полное ощущение, что это предательство. Предательство и со стороны якобы союзников (Минздрав), и со стороны товарищей по работе.

Позиция ВВС и их медиков по отношению ко мне была известна. На заседании госкомиссии я присутствовать не мог, поскольку речь шла о моем здоровье. Но мне рассказали, что представитель Минздрава Воробьев и наш зам по испытаниям Е.В. Шабаров выступали с самыми решительными возражениями против моего полета. Начхать им было на мои интересы (я никого не преследовал и не наказывал за деятельность, направленную против меня) и на интересы дела (в их понимании интересы дела — это их личные или узковедомственные интересы).

«Салют-7» отличался от «Салюта-6» практически только составом аппаратуры и оборудования для исследований и экспериментов. На этой станции были установлены рентгеновский телескоп, приборы для съемок звездного неба с использованием электронно-оптических преобразователей, оборудование для технологических экспериментов, медико-биологическое оборудование, приборы для визуальных наблюдений и исследований. Была облегчена возможность ремонта системы терморегулирования, радиосистем, установлены наружные крышки на иллюминаторах, проведено некоторое усовершенствование служебных систем. Снаружи, на стенках станции, увеличилось число элементов фиксации (скоб, крюков), что облегчало работы космонавтов при выходах в открытый космос.

Защиту поверхности иллюминаторов пришлось ввести из-за того, что с течением времени они загрязняются и повреждаются, как снаружи, так и изнутри. Наружные поверхности иллюминаторов повреждаются микрометеорами, и на них (как и на остальной поверхности станции) оседают частицы из облака, создающегося вокруг станции. Облако вокруг станции образуется газами, выделяемыми материалами внешней конструкции станции, частью продуктов сгорания, которые выбрасываются двигателями ориентации, компонентами, выбрасываемыми при продувке магистралей дозаправки. Внутри станции возможно загрязнение стекол иллюминаторов частицами, плавающими в атмосфере, к тому же космонавты могут оцарапать стекла аппаратурой во время работы. Очистить иллюминаторы от загрязнения изнутри достаточно просто. Чтобы исключить случайные повреждения стекол изнутри, мы применили защитные резиновые кольца и упоры на приборах, используемых для наблюдений через иллюминаторы. Каверны в стеклах иллюминаторов от микрометеоров и загрязнения наружных поверхностей стекол были обнаружены в процессе полета «Салюта-6». Пришлось устанавливать на иллюминаторы, через которые велись наблюдения, открываемые приводами крышки.

На станциях «Салют-6» и «Салют-7» мы получили и другой, несколько неожиданный, опыт. Опыт борьбы с аварийными ситуациями, с выходом из строя отдельных приборов, агрегатов, с микропожарами. Бывали очень острые ситуации. Например, разгерметизация одной из секций окислителя двигательной установки, в результате которой было выброшено наружу несколько сот килограммов ядовитого азотного тетроксида. Или никак не желавшая отделяться от станции антенна радиотелескопа КРТ-10. Рюмину пришлось ее отталкивать специально сделанной «кочергой».

Наиболее сложной оказалась авария, произошедшая на орбитальной станции «Салют-7» 11 февраля 1985 года.

В этот день при проведении одного из контрольных сеансов связи со станцией, работавшей в автоматическом режиме (то есть когда экипажа на борту станции не было), работники Центра управления заметили (по телеметрическим данным), что произошел автоматический переход с основного на резервный комплект бортового радиопередатчика, по которому на Землю идет подтверждение — «квитанции» — о получении на борту станции радиокоманд с Земли. Это означало, что в основном комплекте прибора возникла какая-то неисправность. А надо сказать, что и основной, и резервный передатчики «квитанций» были в одном блоке с приемниками (также основным и резервным), через которые передавались команды на борт станции. Пока не разобрались в причине отказа основного передатчика, включать его было нельзя: а вдруг произойдет короткое замыкание?!

Во время следующих сеансов связи проверочные включения для выяснения причин возникшего отказа проводились без участия разработчиков радиосистемы, через которую на борт передавались команды и с борта на землю «квитанции» (что было грубым нарушением), при этом был повторно включен основной комплект радиосистемы. Уже при проверочных включениях обнаружили, что радиокоманды с Земли перестали поступать на борт станции. Этого было достаточно для установления причин аварии. При последнем сеансе связи передача телеметрии с борта станции еще происходила, и из полученных записей было видно, что команды на борт перестали проходить. То есть повторное включение основного комплекта привело к расширению аварийной ситуации. Так как режим автоматического включения радиоаппаратуры по командам от программно-временного устройства в это время не был задействован, а команды с Земли на борт не проходили, то второе включение привело к тому, что прекратилась радиосвязь с бортом и исчезла возможность контроля его состояния.

Пришлось принять вынужденное решение о дальнейшем полете станции, так сказать, в режиме консервации поневоле.

Все это означало, что исчезла возможность по сигналам станционных радиосредств контролировать положение станции на орбите, понимать характер ее движения вокруг центра масс (а вдруг она раскрутится, например, за счет утечки газа или взаимодействия панелей солнечных батарей с остатками атмосферы), включать аппаратуру и двигатели ориентации, обеспечивающие совместно с автоматикой транспортного корабля определение относительных параметров движения станции и корабля и их взаимную ориентацию. А следовательно, мы не могли использовать хорошо освоенный метод автоматического сближения транспортного корабля со станцией, не могли контролировать работу и состояние основных бортовых систем станции: терморегулирования, энергоснабжения, обеспечения необходимого газового состава атмосферы.

Ясно было, что для восстановления нормальной работы необходимо лететь на станцию, необходимо разработать новый метод выведения транспортного корабля к молчащей станции (как к «некооперируемому» объекту, то есть к объекту, который «знать не знает», что к нему хотят подойти, и тем более «ничего не делает», чтобы этому процессу помочь), подготовить корабль и экипаж к полету и к выполнению этой необычной задачи, оснастить корабль новым оборудованием, необходимым для такой операции. На решение этих проблем ушли весенние месяцы 1985 года.

Для определения положения станции на орбите мы решили использовать наземные средства наблюдения службы контроля космического пространства, которые позволяли производить достаточно точные измерения, необходимые для расчета и прогнозирования движения станции, и впоследствии (6 июня) вывести транспортный корабль в район станции. По наземным наблюдениям удалось установить, что раскрутки станции не происходит. Это было очень важно: к быстро вращающейся станции «не подойдешь» и не состыкуешься с ней, так как стыковочный узел находится далеко от центра масс станции.

Для того чтобы приблизиться к станции, была разработана следующая технология: с расстояния примерно 10 километров экипаж с помощью оптического прибора должен был навести одну из осей корабля на станцию (которая над освещенной стороной Земли должна была наблюдаться на фоне черного неба как необычно яркая звезда, если, конечно, к станции приближаться со стороны Земли) и ввести в бортовую вычислительную машину сигнал о том, что в данный момент выбранная ось корабля «смотрит» на станцию. Несколько таких «засечек», введенных в память бортовой вычислительной машины, которая в каждый момент «знает» фактическое положение корабля в «неподвижной» системе координат, позволяла ей получить информацию о фактической траектории прохода корабля вблизи станции, выполнить необходимые расчеты и дать команду по коррекции этой траектории для подведения корабля к станции.

Вблизи станции (на расстоянии 2–3 километра), если сближение пройдет нормально, экипаж должен был взять управление на себя, приблизиться к станции, облететь ее для подхода со стороны переходного отсека и причалить.

Для проведения этих операций, помимо новых математических алгоритмов расчетов и операций, введенных в память бортовой вычислительной машины, был установлен дополнительный комплекс приборов. В этот комплекс входили: оптический прибор наведения, лазерный дальномер, прибор ночного видения (на случай, если не удастся причалить к станции до ее захода в тень и придется «зависнуть», то есть, включая координатные двигатели корабля то на подвод к станции, то на отвод, удерживаться на выбранном расстоянии от станции, чтобы не потерять ее из виду или не врезаться в нее, находясь в тени).

С марта начали готовить корабль. Разработали методики, схемы и программы деятельности экипажа и Центра управления (особенно службы расчета и прогнозирования орбит и взаимодействия ее с наземными средствами, следившими за станцией) при выполнении сближения, облета и причаливания корабля к станции. Провели специальные тренировки экипажа на различных стендах, подготовку экипажа к работе с новым для него приборным оборудованием, тренировки персонала центра управления и всех наземных служб пунктов наблюдения, управления и связи. Разработали и схемы действий экипажа после стыковки корабля со станцией. Можно было приступать к «реанимации».

6 июня корабль «Союз Т-13», пилотируемый Владимиром Джанибековым и Виктором Савиных, был выведен на орбиту, прошел обычные тесты, подтвердившие его нормальную работоспособность после выведения. Были выполнены операции коррекции орбиты корабля, приведшие к тому, что утром 8 июня корабль подошел к станции. Когда станция и корабль вышли из тени, они оказались на расстоянии около 10 километров друг от друга. Командир ориентировал «боковую» ось корабля на станцию, наблюдая за ней через иллюминатор спускаемого аппарата, а бортинженер по его командам вводил информацию в вычислительную машину. Далее автоматика выполнила последний маневр коррекции, и с расстояния порядка 2,5 километров экипаж взял управление на себя. Впрочем, расчеты бортовой машины были достаточно качественны, корректировать траекторию подхода пришлось незначительно. На расстоянии около 200 метров экипажем было выполнено «зависание» корабля — он перестал приближаться к станции, держась от нее на выбранном расстоянии. Экипаж оценил условия освещения, при которых придется подходить к станции (они оказались не очень благоприятными), посоветовался с центром управления, получил его разрешение и приступил к причаливанию. Джанибеков подвел корабль поближе, облетел станцию, вывел корабль к переходному отсеку и пристыковался. Это была прекрасно выполненная операция и крупное техническое достижение — удалось сблизиться и состыковаться с некооперированным объектом.

И экипаж, и все, кто участвовал в подготовке и проведении этого полета, были счастливы. В центре управления полетом начались обычные поздравления, рукопожатия.

Но на фоне ясного неба безоговорочной победы появилось облачко. Его сначала в ЦУПе почти никто и не заметил. Но по телевизионному изображению нам было видно, что две соосные панели солнечных батарей не параллельны, а развернуты относительно друг друга примерно на 70–90 градусов. Это означало, что как минимум не работает система ориентации солнечных батарей, а может, это признак отсутствия напряжения в системе энергопитания.

С течением времени облака начали сгущаться. После стыковки электрических разъемов станции и корабля, по идее, можно было проверить несколько параметров станции, контроль за которыми необходим в процессе проверки герметичности стыка и перехода из корабля на станцию. Подключение этих датчиков станции к системе отображения на корабле осуществляется через состыковочные электрические разъемы. Убедились: датчики не подключились к схеме корабля. Тоже признак того, что не работает система электропитания станции (СЭП).

Это породило много проблем, так как если не работает СЭП, то станция и все в ней должно замерзнуть: вода, пища, приборы, агрегаты, механизмы — все они рассчитаны на работу при положительных температурах, значит, не работает система обеспечения и контроля газового состава, а следовательно, не ясно, можно ли находиться внутри станции экипажу. Какой там газовый состав (ведь неисправность в радиосредствах могла объясняться и пожаром), может быть, нужно использовать противогазы (на всякий случай захватили и их с собой)?

Члены экипажа выполнили работы по проверке герметичности стыка станции и корабля вручную (электрические команды на станцию не проходили), вскрыли пробку в стыковочном узле станции, уравняли давление между кораблем и станцией, открыли люк и вошли в переходной отсек. Перед переходом в рабочий отсек космонавты провели вскрытие клапана, предназначенного для забора проб воздуха, проверили газовый состав атмосферы в станции: нет ли следов пожара, опасных токсичных примесей в атмосфере отсека. Для этого экипаж корабля был вооружен приборами, позволяющими проводить тонкий анализ воздуха на присутствие опасных газовых примесей. Затем открыли люк: атмосфера нормальная, но холодно. Насколько? Попробовать стенку? Руководитель полета Валерий Рюмин в шутку посоветовал Джанибекову: «Да плюнь ты на нее!» Экипаж тут же доложил: «Проба на слюну указывает на температуру ниже нуля». Слюна на металле замерзла примерно за три секунды. Еще в переходном отсеке Джанибеков проверил напряжение на одной из розеток: равно нулю.

Оправдывались самые худшие предположения. Но все-таки попробовали в рабочем отсеке выдавать команды с пультов — не проходят. Датчики емкостей показывали в основных батареях — ноль, в резервной батарее — нормальная емкость. Но такого не может быть! Если основные батареи полностью разряжены, то в процессе их разрядки и соответствующего падения напряжения автоматика должна была подключить к шинам электропитания резервную батарею, которая также должна была разрядиться. Может, неисправность, и автоматика не сработала? Ведь бывает же иногда везение и в неисправностях! Но нет. Проверили еще раз. Напряжение резервной батареи — ноль. Действительно, неисправность, но неисправность датчика емкости батареи: когда разряжалась еще основная батарея, то по назначенной заранее величине минимального напряжения автоматика системы управления бортовым комплексом отключила большинство потребителей, оставив только минимально необходимые: программно-временное устройство, систему терморегулирования и так далее.

Питание этих оставшихся приборов было настолько малым, что индикатор датчика контроля емкости резервной батареи, который контролирует разрядный ток, не сдвинулся с места. Все правильно — «удачной неисправности» не было.

Что же произошло? В каком состоянии станция? Как в ней работать — ведь без очистки атмосферы (а систему регенерации включить невозможно — нет напряжения) при пребывании экипажа внутри станции примерно за сутки концентрация углекислого газа возрастет до опасного для жизни уровня.

А работать надо — ведь иначе не понять, что произошло и что делать дальше. Значит надо непосредственно из корабля по изготовленному на борту кабелю подавать питание на один из регенераторов станции.

Вопросы росли как гора и перед экипажем, и соответственно перед инженерами на Земле.

Прежде всего необходимо было наладить работу системы энергопитания. Но вставал вопрос: возможно ли это в принципе? Ведь еще до старта «Союза Т-13» специалисты по СЭП категорически утверждали: если система энергопитания вышла из строя и батареи разряжены, восстановить ее работоспособность невозможно. Но это мнение было отклонено.

Требовалось найти выход.

Судя по тому, что даже при освещении солнечных батарей на шинах СЭП напряжение не появлялось, солнечные батареи были отключены от буферных батарей. Так сформировалась первая задача: подключить солнечные батареи к шинам СЭП, что требовало подачи напряжения на обмотку автоматического дистанционного переключателя. Но при этом оставалась опасность, что в электрических цепях станции окажется неисправность, которая выведет из строя систему электропитания корабля, и возвращение космонавтов на Землю окажется невозможным.

И все-таки мы нашли выход и реализовали процедуру восстановления СЭП, хотя и довольно сложную. Сначала решили зарядить одну из химических батарей. По схемам и инструкциям, переданным с Земли, экипаж изготовил кабели, разобрал схему подключения солнечных батарей к шинам СЭП и подключил одну из батарей напрямик к солнечным батареям. Станцию за счет работы системы управления корабля и его управляющих реактивных двигателей ориентировали таким образом, чтобы подключенные солнечные батареи были освещены. Через несколько часов первый блок был немного заряжен. Его подключили к шинам СЭП. После чего оказалось возможным проверить состояние станции с пультов и по телеметрическим измерениям, переданным на Землю. После просмотра телеметрии выяснилось, что таких проблем оказалось больше: не только проблема энергопитания должна была беспокоить нас — температуры элементов конструкции были близки к нулю и даже ниже. Это означало, что нельзя использовать управляющие реактивные двигатели и что вода на станции замерзла.

Уже на второй день экипаж пытался включать систему водоснабжения. Оказалось, что она не работает — вода замерзла. И разогреть ее не представлялось возможным за короткое время. Запас воды на корабле был на восемь суток; то есть должен был кончиться 14 июня. И даже если использовать, предварительно отогрев в корабле, две имевшихся на станции небольших переносных емкости с замерзшей водой, ограничить норму потребления воды для экипажа, использовать воду из неприкосновенного аварийного запаса корабля, то ее должно было хватить только до 21–24 июня.

Решили срочно подготовить к запуску грузовой автоматический корабль, главной задачей которого стала доставка воды на станцию. Надо было в кратчайшие сроки испытать, заправить и подготовить к запуску корабль и ракету-носитель. Все это было сделано, и на рассвете 23 июня «Прогресс-24» пристыковался к станции.

Но процесс разогрева начался раньше. После заряда первой батареи в том же порядке зарядили и остальные. В процессе работы с ними выяснили и причины выхода из строя СЭП: в одной из батарей оказался неисправным датчик, указывающий на полный заряд батареи. По сигналу этого датчика солнечные батареи отключаются от заряда буферных химических батарей. В создавшейся ситуации датчик выдавал команду на отключение от подзаряда батарей. По командам программно-временного устройства один раз за виток подавалась команда на подключение солнечных батарей, но тут же неисправный датчик их отключал. Химические батареи, оставшись один на один с потребителями, постепенно разрядились до нуля. Вся аппаратура станции перестала работать: не было напряжения в сети.

Аппаратура не работала, и тепло не выделялось. Станция стала замерзать. Этого бы не произошло, если бы на станции находился экипаж или если бы не прекратилась связь с Землей — неисправный датчик в принципе всегда можно отключить.

В процессе восстановления работоспособности станции, после заряда буферных батарей, космонавты исправили электрическую схему, заработали системы энергопитания, ориентации солнечных батарей, терморегулирования и телеметрии. Экипаж установил исправную аппаратуру командной радиолинии, появился свет, тепло, и 16 июня «пошла вода» — начал таять лед в системе водоснабжения. Кризис миновал.

При разогреве требовалась определенная осторожность: дело в том, что в процессе охлаждения станции влага атмосферы, скорее всего, должна была осесть и затем замерзнуть на стенках. Поэтому контур термостатирования корпуса нельзя было включать сразу. В этом случае влага испарилась бы со стенок и могла осесть на холодных приборах, электрических разъемах и привести к нарушениям в их работе. Поэтому сначала космонавты прогрели атмосферу, приборы и только потом включили контур термостатирования корпуса.

Уже 13 июня был проведен тест на готовность системы ориентации, аппаратуры сближения и двигательной установки. Если бы они не работали, то нельзя было бы заправить транспортный корабль. Поскольку он был старого образца, то мог подойти к станции только при работе в автоматическом режиме совместно с автоматикой станции. В этом случае экипажу пришлось бы возвращаться, прервав экспедицию.

Тест прошел нормально — были отданы команды на заправку и старт корабля «Прогресс».

Конечно, аппаратура станции подверглась тяжелому испытанию. Поэтому после восстановления СЭП пришлось провести испытания и всех остальных систем. Все эти работы были выполнены. Станция работала нормально.

Надо сказать, что члены экипажа в тяжелых условиях с высоким напряжением и тщательностью провели работы по восстановлению жизни станции, проявив мужество и большую работоспособность. Нельзя не отметить самоотверженную и осторожную работу персонала Центра управления полетом и всех инженеров, участвовавших в анализе ситуации, разработке программ и схем действий.

Работа на станции вошла в нормальную колею. Но полного доверия к станции, прошедшей этап клинической смерти и отогретой из состояния льда, уже не было. Появились отказы в отдельных приборах. Летом 1986 года станция «Салют-7» была переведена в режим консервации, так как уже начала работать новая станция — «Мир».

Однако в деле получения сколько-нибудь заметных положительных результатов на станциях «Салют» мы практически не продвинулись вперед. Фактически продолжали работать сами на себя. Установленные на станциях телескопы (инфракрасный, радио, рентгеновский), оборудование для экспериментов по получению сверхчистых материалов либо совсем не работали, либо оказались неэффективными.

Вероятно, мы слишком поздно заказывали оборудование для исследований и экспериментов и разработчики не успевали создавать качественную и надежную аппаратуру. Да, наверное, это главная причина. Нехватка времени и отсутствие надежной инженерной базы разработки и создания аппаратуры и оборудования для исследовательских целей.

А что, если попытаться обойти эти проблемы? Создать такую станцию, чтобы оказалось возможным в процессе полета кардинально менять инструменты и саму программу исследований? Одним словом, раскинуть сеть пошире. Такова и была основная идея станции «Мир». По замыслу ее базовый блок похож на последние станции «Салют», но с шестью стыковочными узлами, два из которых должны были устанавливаться, как и обычно, вдоль продольной оси, а четыре — на переходном отсеке, перпендикулярно продольной оси. Такая конфигурация позволяла присоединять к станции не только пилотируемые и грузовые корабли (вдоль продольной оси), но и до четырех модулей для проведения исследовательских и экспериментальных работ. Предполагалось, что эти модули будут разрабатываться и изготовляться нашим предприятием на базе грузовых кораблей «Прогресс».

Стоимость таких модулей могла быть около 10–20 миллионов рублей (застойных рублей, которые на нашем внутреннем рынке примерно соответствовали доллару на американском рынке), вместо 200–400 миллионов за станции типа «Салют». Так что сама станция могла стоить 250–450 миллионов долларов. Был выпущен проект. Началась разработка чертежей и другой технической документации. Но скоро дело застопорилось. Так и осталось не ясно, откуда исходила инициатива. От работников КБ «Салют» или прямо от нашего министра С.А. Афанасьева.

Новое предложение состояло в том, чтобы модули для исследовательской и экспериментальной аппаратуры станции «Мир» делать не на базе «Прогресса» (с массой каждого около 7 тонн), а на базе ТКС (транспортных кораблей снабжения), разработанных ранее для станции «Алмаз», целая серия которых якобы уже была изготовлена, и министерство не знало, куда их списать, так как работы по «Алмазу» уже были прекращены. Масса каждого из этих модулей должна была быть около 20 тонн (в три раза больше!) и стоимость после доработки конструкции порядка ста миллионов рублей (а практически — существенно больше).

Сражение кончилось не в нашу пользу. Сторонником этого варианта оказались не только КБ «Салют», но и завод имени Хруничева, и его директор Киселев (ставленник министра Афанасьева), и конструкторские отделы нашего КБ, и наш завод, от которых то же министерство и руководство КБ требовали, чтобы они «сосредоточились» на совершенно бессмысленной работе над «Бураном», являвшимся подражанием «Шаттлу». Сражаться с начальством было трудно, так как оно использовало вроде бы логичные доводы: ТКС уже почти готовы, их навалом (но это оказалось обманом, хотя министр мог об этом и не знать), общая масса исследовательской аппаратуры увеличится до 40 тонн, вместо 7–9 тонн по нашему варианту. Они выиграли сражение, и это, конечно, резко снижало шансы нашей новой разработки на успех. Общая стоимость самой станции с модулями выросла в два-три раза — до 600–800 миллионов долларов, а возможность замены неэффективных, не оправдавших себя модулей другими практически исчезла.

Базовый модуль новой станции «Мир» был запущен на орбиту в феврале 1986 года (опять же к съезду КПСС!). Первый модуль «Квант» был пристыкован к базовому блоку станции только в 1987 году. Вообще-то этот модуль предназначался для станции «Салют-7» и поэтому был сделан с двумя стыковочными узлами, с тем чтобы его можно было состыковать со стороны агрегатного отсека базового блока, для сохранения возможности причаливания к нему грузового или пилотируемого корабля. Это должно было обеспечить возможность прихода на комплекс, состоящий из базового блока и модуля «Квант», двух кораблей. Но поскольку к 1986 году уже имели место сомнения в работоспособности «Салюта-7», решили «переадресовать» модуль «Квант» на станцию «Мир».

Комплектация «Мира» модулями растянулась на много лет. 1989 год — «Квант-2», 1990 год — модуль «Кристалл», 1995 год — модуль «Спектр», 1996 год — модуль «Природа». Увеличение возможностей для установки экспериментального оборудования и исследовательской аппаратуры не привело к успеху. И аппаратура, и оборудование, как правило, были ненадежными и неэффективными. Время работы конкретного прибора, телескопа, экспериментальной аппаратуры, соотнесенное со временем полета, оказалось ничтожным. И функции членов экипажа на исследовательской станции сводились к функциям техников-диспетчеров или ремонтников. Станция была сделана неправильно. Продолжая раскидывать сети пошире, мы не добились успеха в продвижении вперед. Можно сказать, что мы опять потерпели очередную неудачу в решении проблемы эффективного участия человека в работах на орбите. В чем же дело?

Тут имеют решающее значение три вещи. Во-первых, надо как можно четче уяснить, что же мы хотим сделать на данной орбитальной станции. Во-вторых, определить главную функцию человека, которую он будет осуществлять на орбите и которая оправдывала бы его пребывание на орбитальной станции. И в-третьих, оснастить станцию наиболее эффективными инструментами для исследований и экспериментов.

Начнем с последнего тезиса. Когда мы работали над очередным проектом, то попытались договориться с представителями Института Макса Планка в Германии об установке на нашей станции рентгеновского телескопа косого падения с диаметром объектива около 600 миллиметров, разработка которого в то время у них уже далеко продвинулась. Ничего не вышло: нам нанесли удар в спину разработчики рентгеновского телескопа из нашего Института космических исследований. Их представители встретились, кажется, на какой-то конференции в Австрии с разработчиком из института Макса Планка и упросили его отказаться от переговоров с нами: «Если вы согласитесь поставить ваш телескоп на станцию, телескоп ИКИ не будет поставлен. Имейте совесть!» Дело кончилось как обычно: рентгеновский телескоп ИКИ в полете не работал, а рентгеновский телескоп с зеркалом косого падения (с увеличенным диаметром, кстати, разработанный в институте Макса Планка) был выведен на орбиту только в 1999 году на «Шаттле». Безусловно, никаких «компромиссов» в деле оснащения станции наиболее эффективными инструментами быть не должно!

Но предположим нам удалось бы оснастить станцию хорошими, эффективными инструментами. Добились бы мы успеха? Пожалуй, все равно нет. Дело в упоминавшемся уже временном коэффициенте полезного действия работы аппаратуры и человека.

А что может делать на станции человек?

Приступая к разработке космических кораблей, мы исходили из того, что, создавая их, пролагаем путь человечеству в новый мир необъятных размеров, который ему предстояло еще только осваивать, который предоставит людям новые возможности. Какие возможности появятся для человека непосредственно в этом новом мире, тогда было не ясно. Но они должны были быть. В какой-то степени это подтвердилось в дальнейшем.

Правда, возникал вопрос: а сможет ли человек воспользоваться этими возможностями, находясь и работая непосредственно в космическом пространстве? Сможет ли он жить и работать в условиях невесомости, в условиях орбитального или межпланетных полетов?

В условиях космического полета радиация является вполне реальной опасностью, только если корабль летает на высоте выше 400 километров, когда он проходит через радиационные пояса и дальше. Источник опасности — высокая концентрация протонов и электронов в радиационных поясах на высотах от 400 до примерно 20 тысяч километров, вспышки на Солнце, при которых в сторону Земли летят облака электронов, и частицы высоких энергий в галактическом космическом излучении. Но последняя опасность может возникнуть только при осуществлении межпланетных полетов. Если проходить радиационные пояса с космическими скоростями, как это было у американцев во время полетов к Луне, то за счет краткости пребывания корабля в радиационных поясах опасности нет.

Конечно, крайне нежелателен пробой стенки микрометеорами, но серьезной опасности не представляет. Заметной опасностью является встреча с частицей, способной пробить стенку корабля. При этом диаметр отверстия будет примерно равен толщине стенки и, несмотря на большую скорость истечения воздуха из внутреннего объема станции, давление в ней начнет падать очень медленно, и можно спокойно принять меры по спасению жизни. Другое дело, встреча с каким-нибудь крупным предметом, оставшимся на орбите от ракет или аппаратов. Вероятность столкновения с такими предметами сейчас пока очень небольшая и не выходит за пределы допустимого профессионального риска. Но необходимо все-таки заключить международное соглашение, запрещающее оставлять на орбитах вокруг Земли на длительное время элементы конструкции ракет и аппаратов, которые, постепенно накапливаясь, могут стать вполне реальной опасностью для полетов.

Вымывание кальция из костей и, соответственно, уменьшение плотности костной ткани, ослабление мощности сердечной мышцы из-за заметного снижения нагрузки на нее в условиях невесомости, вредные газовые примеси в атмосфере орбитальных станций, высокое нервное напряжение в течение длительного времени — вполне реальные опасности пребывания в космических полетах. Они прогнозировались и подтверждались. Для этого всегда принимались профилактические меры: регулярные физические нагрузки на бегущей дорожке, велоэргометре, газовые фильтры, дни отдыха и разгрузки и тому подобное. Похоже, что существует еще опасность, связанная с выполнением длительных полетов. Она проявляется в явном нежелании уже летавших космонавтов участвовать в полетах большой длительности (полгода, год и более). Почему? Пока мы этого не поняли, но надо постараться понять и принять меры.

Ну и конечно всегда в полете существует вполне реальная опасность аварии на участке выведения на орбиту, при сближении и стыковке со станцией, во время работы на орбите, при возвращении на Землю.

Такие опасности, как вакуум, радиация и метеоры были более или менее осознаваемы, мы понимали, что эти препятствия преодолеть можно инженерными методами. Но сможет ли человеческий организм адаптироваться к условиям невесомости? Априорная убежденность в том, что человек может жить и работать при отсутствии силы тяжести, плавая внутри объемов кораблей и станций, была. Она принималась, как принимались религиозные представления. Но на самом деле эта убежденность базировалась только на одном, совершенно не убедительном соображении: если человек не сможет жить в условиях невесомости, то зачем нам за это дело браться? Что такое соображение не является доказательством, было очевидно, и потому с самого начала нужно было разобраться в возможности человека жить и работать в невесомости, попытаться определить, нет ли здесь каких-нибудь подводных камней, нет ли каких-то ограничений, касающихся, например, длительности полета, возраста, показателей здоровья. И мы постепенно наращивали длительность полета, не провозглашая эту задачу одной из важнейших целей полетов. Длительность непрерывного полета на кораблях и орбитальных станциях была постепенно доведена до четырехсот с лишним дней, хотя мы и натолкнулись здесь на дружное и упорное сопротивление. И пока эти эксперименты с длительными полетами, которые по существу были опасными (ведь у нас не было никакой информации по проблеме «организм — невесомость»), проходили благополучно. И фактически, отправляя космонавтов в каждый длительный полет, особенно увеличивая в очередной раз длительность полета, мы рисковали жизнью или здоровьем космонавтов, доверивших нам свои жизни (не говоря о чисто физическом риске, связанном с возможными авариями).

Это понимали все участники работ: и врачи, и инженеры, участвовавшие в управлении полетом, и космонавты, и начальство. Во всяком случае, думаю, что понимали: дело-то очевидное. Хотя это впрямую не формулировалось. Можно понять начальство: «Вы толкаете нас на риск, а отвечать придется нам!» Можно понять руководителей полета: они несли ответственность за благополучный исход полета. Можно понять и врачей, и инженеров: они тоже несли ответственность за благополучное окончание каждого полета. И космонавтов тоже можно понять — ведь речь шла об их жизни, об их здоровье. И все-таки удивляло дружное, иногда просто ожесточенное сопротивление.

Один из наших известных космонавтов говорил мне, что увеличивать время полета сверх пяти суток нельзя: «Это просто невозможно вынести! Речь идет о выживании!» Он летал именно на такой срок. А ведь пять суток — это как раз период адаптации к условиям невесомости, который большинство переносит достаточно болезненно. Но как оказалось впоследствии, организм человека за несколько суток привыкает к ощущению постоянного падения и к ощущениям укачивания при любых движениях и перемещениях. Знаменитый летчик-испытатель и первый «лунный человек» Армстронг рассказывал, что и он испытывал эти неприятные ощущения. В начале полета при активной деятельности и перемещениях он начинал чувствовать себя плохо. Тогда он усаживался в кресло, смотрел в иллюминатор, и все постепенно приходило в норму. Это вполне объяснимо. Вестибулярный аппарат выдавал в мозг, во внутренний компьютер человека, сигнал тревоги: падение, качка. А глаза, тело (когда он усаживался в кресло) тоже посылали сигнал: все на месте, никакого падения, никакой качки. И человеческий компьютер привыкал не принимать во внимание этот сигнал, отключать его от сознания. Время привыкания и есть период адаптации к условиям невесомости. И ничего унизительного в плохом самочувствии в этот период нет. Это естественно. Это стало известно и космонавтам. Но они по-прежнему активно возражали. А почему, мне непонятно. Ведь они добровольно выбрали не просто опасную работу, они пошли на то, чтобы стать первопроходцами.

Насколько я помню, только один Глушко активно поддерживал необходимость постепенного увеличения времени полета. Ведь речь не шла об установлении рекордов. Речь шла об исследовании границ возможного по продолжительности полета, по возрасту, по уровню здоровья. И это направление необходимо продолжить. Полет семидесятисемилетнего Джона Гленна имел тот же смысл. А как иначе исследовать вопрос о допустимых границах? Другого способа не найти. На животных эти эксперименты не проведешь. Легко просматриваются и технические, и биологические трудности, связанные с необходимостью свободы перемещения животных, с их питанием, с уборкой твердых и жидких отходов, с интерпретацией результатов.

Я пытался понять, почему космонавты активно сопротивлялись увеличению продолжительности полетов.

Может быть, это сопротивление связано с постоянным, непрерывным ощущением опасности, подстерегающей человека за тонкой (около полутора миллиметров толщиной) стенкой станции? И опасность вполне реальная, а не воображаемая: вакуум (опасность разгерметизации всегда есть), возможный пробой стенки метеорами или проплывающими иногда за иллюминаторами (правда, очень и очень редко) осколками ракет и аппаратов, выпадение влаги на стенках, на приборах и связанная с этим опасность коротких замыканий в электрических схемах, помех и коррозии материала герметичной стенки (бывало!), опасность пожара. Но едва ли причина в этом. Конечно, вполне реальная опасность может создавать определенную напряженность, но организм человека при стабильной обстановке на подсознательном уровне может отключать ощущение этой напряженности.

Возможно, такое сопротивление связано просто с усталостью от интенсивной работы, с ощущением постоянного запаздывания, отставания от заданной программы работы? Или от необходимости каждые полтора часа выходить на связь с Землей, отвечать на глазах у тысяч людей на вопросы, обнаруживая при этом подчас и просто непонимание, и неподготовленность, и неспособность замечать необычные явления, а порой неспособность передать на землю свои впечатления и ощущения в полете? Это как бы вызов «на ковер» к начальству перед тысячами глаз заинтересованных участников процесса управления полетом. Как правило, космонавты отрицали эту причину. Но едва ли позиция их случайна. Так или иначе, с этим надо разбираться, понять и помочь. Проблема остается. Но, скорее всего, она может быть решена. Ведь уже сейчас мы знаем, что люди могут работать непрерывно в условия полета в течение года, а может быть, и существенно больше.

Более сложный вопрос заключается в другом. Чем должен быть занят человек на станции, что оправдывало бы затраты на создание пилотируемых кораблей? Пока что он занят достаточно примитивной работой: уборка, дезинфекция, перенос грузов из грузовика в станцию, замена неисправного прибора, ремонт чего-то достаточно простого, включение, выключение приборов, доклад на Землю обстановки. За все прошедшие годы не удалось найти область применения интеллекта человека, соответствующую его возможностям и затратам. Пока нашли только одну сферу деятельности человека на орбите — обслуживание. Будем надеяться, что найдется и другая стоящая работа.

Но и функция обслуживания немаловажна. Телескоп «Хаббл» стоил американцам порядка двух-трех миллиардов долларов. После его выведения на орбиту обнаружилось, что из-за ошибки в изготовлении или в сборке его оптической системе требуется ремонт. Пришлось ждать, насколько помнится, более двух лет до прилета на «Шаттле» ремонтной бригады. Один только этот полет обошелся в четыреста миллионов долларов. И такая же ситуация наблюдается сейчас: нужно заменить камеру с приемником инфракрасного излучения, силовые гироскопы, но приходится ждать прилета «Шаттла» с бригадой обслуживания. Наземные большие телескопы обслуживаются чуть ли не ежедневно. Если бы на станции было достаточно мощное и дорогое инструментальное оборудование (например, целая батарея телескопов для астрофизических и геофизических наблюдений и исследований, сложные экспериментальные установки), это могло бы оправдать расходы на обеспечение работы человека на станции. Конечно, это не означает, что приходится искать работу на борту. Наоборот, при помощи бортовых компьютеров необходимо всячески освободить экипаж от рутинной и неэффективной работы по ежедневному многократному контролю работы оборудования и обстановки на станции: пусть человек занимается по возможности квалифицированной работой, а рутинную — по контролю и диагностике — следует передать бортовым компьютерам.

Низкий временной КПД исследовательской и экспериментальной аппаратуры станции «Мир», определяемый тем, что одновременное проведение различных работ оказывается невозможным, и трудности, связанные с созданием и функционированием таких больших сооружений, как станции «Мир» или «Альфа», заставляют искать более эффективные идеи проектирования новых станций.

К трудностям создания и работы больших станций можно отнести громадные размеры ферменных конструкций, на которых размещены жилые и производственные помещения, заправочные станции, телескопы, солнечные батареи и транспортные корабли, что приводит к громадным моментам инерции и к трудностям ориентации таких сооружений. Слишком большая запрограммированность таких станций ограничивает возможности их развития и совершенствования производственной и исследовательской программ.

Включение производственных помещений в единую конструкцию приводит к возрастанию уровня микрогравитации в этих помещениях, что, скорее всего, скажется на качестве получаемой продукции и потребует ограничений на процессы ориентации и управления движением и на деятельность экипажа станции (например, это может привести к запрету бега на дорожках, необходимому для здоровья космонавтов). Для работы телескопов высокого класса требуется сверхточная ориентация, что, скорее всего, окажется невозможным в общей конструкции, даже если будет предусматриваться свобода угловых перемещений телескопов относительно конструкции станции.

Включение в состав такой единой конструкции заправочной станции (для заправки орбитальных и межпланетных аппаратов и кораблей, обслуживаемых орбитальной станцией), размещение заправочных емкостей, содержащих, как правило, самовоспламеняющиеся компоненты, сложные пневмо — и гидравлические схемы приема топлива от кораблей-заправщиков и заправки абонентов в общей конструкции станции представляются небезопасным и нежелательным. С другой стороны, все это естественно разместить рядом, чтобы можно было производить настройку, ремонт, испытания и обслуживание всех этих телескопов, технологических лабораторий, заводов, заправочных станций.

Эти трудности и противоречия можно устранить за счет использования схемы «станции-облака». Представим себе станцию, состоящую из нескольких автономных частей, например, базового жилого блока, астрофизической обсерватории, производственно-лабораторного модуля и заправочного модуля. Все части летают по одной орбите, не слишком удаляясь друг от друга, с тем чтобы расстояние от базового блока до каждого из них всегда находилось в выбранных пределах, например, составляло 10–50 километров. Для этого на каждой части нужно иметь систему измерения дальности и радиальной скорости относительно базового блока и двигательную установку с двигателями координатных перемещений.

Идея схемы совместного полета «облака» отдельных модулей достаточно простая. Скорость удаления или приближения уменьшается до минимума, определяющегося чувствительностью измерителей относительной скорости. Пусть это будет 1,5 сантиметра в секунду. Тогда расстояние от 10 до 50 километров (с учетом особенностей движения спутника на орбите) будет изменяться примерно за десять суток.

Когда расстояние от одного модуля до другого увеличится до 50 километров, на втором модуле выдается импульс, изменяющий знак относительной скорости, и модуль начинает сближаться с первым, доходит до своих 10 километров еще через десять суток и так далее. Если относительную скорость измерять с точностью порядка сантиметра в секунду (что вполне в возможностях современной радиолокационной техники при работе по активному приемнику-ответчику), то расход топлива на поддержание «облака» модулей станции в заданном относительном положении оказывается существенно меньшим, чем топливо, которое мы в любом случае обязаны тратить на компенсацию торможения станции атмосферой. Таким образом, телескоп, например, можно держать на расстоянии 10–50 километров сзади базового блока, производственный модуль на расстоянии 10–50 километров впереди, а заправочный модуль еще дальше впереди, на расстоянии, например, 60–100 километров.

Состав такой «станции-облака» может расширяться и меняться. Естественно было бы использовать базовый блок станции, где размещается дежурная смена космонавтов, и как геофизический модуль с аппаратурой экологического контроля, контроля состояния озонового слоя атмосферы, исследований природных ресурсов. Там же можно было бы разместить средства медицинских и биологических исследований.

На этом блоке должны быть несколько причалов для пилотируемых и грузовых кораблей и для орбитальных «автомобилей» — аппаратов, предназначенных для перелетов космонавтов между модулями станции для их обслуживания.

Эта идея была предложена мной в восьмидесятые годы, излагал я ее в курсе лекций для студентов в девяностые годы и долго считал, что будущее орбитальных станций именно за схемой «станция-облако». Сейчас у меня уже нет такой убежденности. Сегодня представляется целесообразным создавать специализированные станции как единые, включающие в себя механически связанные модули, а универсальные — в виде «станции-облака».

Например, специализированную астрофизическую станцию, включающую в себя ряд больших телескопов (допустим, с размерами телескопа «Хаббл»), можно все же попытаться создать в виде ряда механически соединенных карданных подвесов, в которых устанавливаются отдельные работающие по независимым программам телескопы, нацеливаемые на различные участки неба. Технические трудности, связанные с наличием в этой же конструкции жилого блока для бригады обслуживания из космонавтов, будут, по-видимому, немалые, но, возможно, их удастся преодолеть, а космонавтам на такой станции работать будет существенно проще, и топлива на перелеты между отдельными телескопами не потребуется. А универсальную станцию, включающую в себя и телескопы, и модули для технологических работ и исследований, и заправочную станцию, и строительную базу, строить с использованием схемы «станции-облака».

Я говорил об орбитальных станциях, размещаемых на относительно низких орбитах, с высотой порядка 400 километров. Но в принципе может оказаться целесообразным создание орбитальных станций на очень высоких орбитах, например, на геостационарной. Геостационарная орбита отличается тем, что она лежит в плоскости экватора, а период обращения спутника на этой орбите равен периоду вращения Земли вокруг собственной оси. То есть спутник на геостационарной орбите остается неподвижным относительно поверхности Земли.

База-станция на геостационарной орбите (ГСО) может оказаться необходимой для обслуживания автоматических геостационарных платформ, спутников связи, ретрансляторов телевидения и метеорологических спутников, размещаемых на ГСО, для размещения аппаратуры связи и ретрансляции телевидения, наблюдения поверхности Земли в интересах экологического контроля и исследования природных ресурсов, метеорологических наблюдений, астрофизических исследований в радио — и в некоторых других диапазонах. Она окажется необходимой в случае принятия решения о строительстве на ГСО солнечных орбитальных электростанций.

Создание базы на ГСО не выглядит сегодня насущной задачей, но развитие технических средств связи и ретрансляторов телевидения, появление многоцелевых платформ на геостационарной орбите может привести в будущем к выводу о необходимости создания базы на ГСО. Остальные цели (связь, телевидение, радиотелескопы) — попутные; если база будет создана, то логично использовать ее и для других задач, естественных для ГСО.

Можно отметить некоторые особенности базы на ГСО, отличающие ее от обычных низкоорбитальных станций.

Затраты энергии на доставку аппаратов на ГСО примерно такие же, как и при доставке на поверхность Луны. Поэтому доставка экипажа и грузов на базу будет обходиться очень дорого: в несколько раз дороже, чем при доставке грузов на низкоорбитальную станцию.

Отсутствие зонтика магнитного поля Земли, защищающего низкоорбитальные станции от опасных потоков солнечного космического излучения, возникающих при больших солнечных вспышках (такие вспышки на Солнце возникают до четырех раз в год).

Для возвращения экипажа на Землю нужно будет иметь спускаемый аппарат, предназначенный для движений в атмосфере при входе в нее примерно со второй космической скоростью.

В состав базы можно было бы включить: орбитальный блок, строительную платформу, заправочную станцию, орбитальный транспортный аппарат для перелетов космонавтов и доставки грузов к обслуживаем аппаратам и платформам.

Кроме того, в состав средств обеспечения работы базы должны входить транспортный пилотируемый корабль — для доставки экипажей на базу и для их возвращения, и грузовые транспортные корабли — для доставки грузов с низкой орбиты на базу.

При использовании современных одноразовых средств выведения на орбиту (исходя из стоимости выведения на низкую орбиту порядка 5000 долларов за килограмм) стоимость полета на базу корабля массой около семи тонн, с учетом массы двигательной установки с топливом, необходимой для возвращения на Землю, составит порядка нескольких миллионов долларов в зависимости от использованного носителя, плоскости орбиты выведения на промежуточную орбиту и компонентов, используемых в ракетной ступени для выведения корабля с промежуточной орбиты на ГСО. Это очень много. Поэтому нужно стремиться к минимальному составу экипажа на станции и к достаточно большому сроку вахты. Представляется логичным иметь в составе экипажа базы трех космонавтов со сроком работы каждой смены один год.

В жилом модуле базы, учитывая стоимость доставки грузов, следует ориентироваться на систему обеспечения жизнедеятельности экипажа, использующую для своего функционирования расходуемые материалы в виде заменяемых в процессе работы элементов оборудования. Обезвоженную пищу, белье, одежду придется доставлять грузовыми кораблями. Масса доставляемых пищи, белья и прочего может составить порядка 2–3 тонн в год при общем грузопотоке на базу порядка 15–20 тонн в год (напомним, что грузопоток на станцию «Мир» составляет 10–15 тонн в год). Основную часть грузопотока будет составлять оборудование для регламентных работ, приборы и агрегаты, требующие замены на обслуживаемых базой аппаратах, новое научное оборудование, топливо и тому подобное.

В варианте «облака» заправочная станция должна представлять собой самостоятельный автоматический космический аппарат. Поэтому она должна иметь в своем составе весь набор служебных систем, обеспечивающий ее существование: системы управления и ориентации (в том числе и радиолокатор для измерения дальности и радиальной скорости относительно основного блока базы, силовые гироскопы в качестве управляющих органов), связи, терморегулирования, электропитания, систем обеспечения жизнедеятельности, включаемых во время посещения их космонавтами.

Заправочная станции должна предусматривать как свою заправку от грузового корабля-заправщика, так и заправку от нее корабля обслуживания и, возможно, других аппаратов, которые будут к ней подходить на заправку. Ее пневмогидросхема заправки должна быть секционированной и включать в себя: емкости для компонентов, баллоны наддува, компрессорные установки и пневмогидроавтоматику.

Аппарат для перелетов между объектами обслуживания базы может представлять собой орбитальный корабль, способный работать как в пилотируемом режиме, так и в беспилотном. В беспилотном режиме корабль может использоваться для простейших операций обслуживания, таких, например, как операция заправки. Для более сложных операций, связанных с заменой или ремонтом приборов и оборудования обслуживаемого аппарата, в полет на этом корабле отправляется экипаж. В составе корабля обслуживания не нужно иметь спускаемый аппарат. Зато все остальное должно быть: аппаратура управления и связи, энергопитания с использованием солнечных батарей, системы терморегулирования и жизнеобеспечения, двигательная установка с маршевым и управляющими двигателями, стыковочный узел.

Кроме того, в нем должны быть установлены средства заправки обслуживаемых аппаратов: емкости для компонентов заправки, баллоны наддува, компрессорная установка (для перекачки газа наддува из баков заправляемой двигательной установки в ее баллоны) и пневмогидроавтоматика.

Естественно, что аппараты, которые станут клиентами базы на ГСО, должны будут унифицировать используемые компоненты, пневмогидросхемы своих двигательных установок (хотя бы в части заправки и обеспечения безопасности), стыковочные устройства.

Если принять ту же стоимость доставки топлива на низкую орбитальную станцию — 5000 долларов за килограмм, то переход к многоразовому кораблю МПК ГСО может сократить расходы на смену экипажа базы примерно вдвое. Но нужно еще принять во внимание расходы на полет пилотируемого транспортного корабля «Земля — орбита — Земля» и ту долю расходов на низкоорбитальную станцию обслуживания, которая будет отнесена на счет межорбитального пилотируемого корабля, так что выигрыш может оказаться не столь существенным.

Но будущее все же, наверное, за многоразовыми системами. И на них и нужно ориентироваться. А решительного сокращения транспортных расходов можно добиться только при последовательном применении принципа многоразовости, только при создании действительно экономичной многоразовой транспортной системы, обеспечивающей доставку грузов на низкую околоземную орбиту по цене примерно 100 долларов за килограмм.

Повторю, что на базу ГСО потребуется доставлять около 15–20 тонн грузов в год. Доставка этого количества грузов с помощью одноразовых грузовых кораблей обойдется примерно в 500 миллионов долларов (при такой же, как и в случае использования одноразового пилотируемого корабля, схеме оценки, то есть при работе в плоскости экватора). Поэтому и здесь возникает задача оценки целесообразности создания многоразового грузового транспортного корабля.

Такой корабль можно представить в виде многоразового буксира с электрореактивными двигателями, получающими электроэнергию для своей работы от солнечных батарей. У такого буксира, правда, будет один крупный недостаток: неоперативная доставка грузов, так как его полет с низкой орбиты на ГСО займет несколько месяцев.

По этой же причине, а также потому, что он при этом будет долго двигаться в радиационных поясах, корабль с электрореактивными двигателями едва ли будет использоваться для доставки экипажей на базу ГСО (экипажу пришлось бы по два месяца в процессе выведения сидеть в малом пространстве радиационного убежища).

В настоящее время общая мощность электростанций на Земле составляет около 2–3 миллиардов киловатт, и этого не хватает. Один Китай, например, вынужден строить и ежегодно вводить в число действующих электростанции мощностью около 20 миллионов киловатт. Потребности в электроэнергии будут расти и в дальнейшем по ряду объективных причин.

Во-первых, мощности энергетики в основном сосредоточены в странах Запада (Европа и Северная Америка) и в нашей стране. В слаборазвитых странах, в которых живет более трех четвертей населения Земли, переход к современному уровню потребления электроэнергии еще впереди: если в нашей стране и странах Запада мощность электростанций составляет примерно 0,5–1 киловатт на человека, то в остальных, как правило, много меньше — 0,1 киловатта на человека.

Во-вторых, рано или поздно будет решена задача создания экологически чистого электромобиля, использование которого потребует увеличения мощности электроэнергетики на миллиарды киловатт: сейчас в мире примерно 100 миллионов автомобилей со средней мощностью около 50 киловатт (то есть их общая мощность в сумме приблизительно 5 миллиардов киловатт). Так что от необходимости решения проблемы электроэнергетики не уйти: в XXI веке ее придется решать. И тут естественно возникает вопрос: а есть ли у нас такие возможности?

Можно строить тепловые электростанции с величиной затрат около 500–1500 долларов на каждый киловатт мощности вновь введенной электростанции. Но ограниченность запасов топлива и экологические соображения практически исключают этот вариант решения энергетической проблемы.

Строительство атомных электростанций с затратами порядка 1500–3000 долларов на киловатт не может быть решением энергетической проблемы из-за неизбежности аварий с тяжелейшими последствиями и для живущих сейчас людей, и для их потомков: аварии ядерных электростанций имеют длительные и плохо предсказуемые последствия. В то же время аварии — вещь вероятностная, и надеяться на то, что их можно в принципе избежать, было бы нелепым самообольщением.

Будут, конечно, строиться гидроэлектростанции стоимостью порядка 2000–4000 долларов на киловатт, но они не могут целиком решить эту проблему из-за локального, местного характера решения.

Наверное, будут строиться геотермальные, приливные и ветровые электростанции, но и они не могут стать глобальным решением энергетической проблемы из-за их локального характера.

Наземные солнечные электростанции могли бы рассматриваться как вполне возможное решение энергетической проблемы. Сегодня, на мой взгляд, представляется возможным достигнуть стоимости наземных солнечных электростанций порядка 500–1000 долларов на киловатт. Если мы сможем организовать массовое производство солнечных фотопреобразователей, то снизим их стоимость до 300–500 долларов на киловатт, а остальные 500–700 долларов пошли бы на конструкцию и изготовление электростанций. С точки зрения размещения их на поверхности, вроде бы проблем не должно возникнуть: нужно будет найти площади в сумме порядка 50 тысяч квадратных километров. Эта площадь равна площади квадрата со стороной около 200 километров. Тут нет проблем. Свободных площадей, особенно в засушливых солнечных районах, больше чем достаточно. Но, конечно, придется преодолевать ряд трудностей. Самые очевидные — обеспечение защиты от грязи, пыли, дождей и от эрозии внешней поверхности от песка и пыли, бьющих по поверхности, когда дует ветер. Но это инженерная проблема, и она представляется решаемой (вспомним хотя бы «дворники» на автомобилях). Более сложной является проблема дня и ночи: когда солнце склоняется к закату, мощность наземных солнечных электростанций будет падать до нуля. Но именно вечером и ночью нужно увеличивать выработку электроэнергии (освещение, подзарядка аккумуляторов, обеспечение ночных смен на заводах и тому подобное). Пока хотя бы часть континента освещена солнцем, энергию можно передавать с освещенной части на ночную сторону по высоковольтным линиям электропередачи. Но когда весь континент окажется в тени, то наземные линии электропередачи уже не помогут. То есть возникнет задача передачи электроэнергии через океаны, которая может оказаться серьезной технической проблемой. Даже если это не удастся преодолеть, наземные солнечные электростанции могут оказаться серьезным вкладом в решение энергетической проблемы. Следовательно, создание дешевых и надежных наземных солнечных электростанций (больших и малых) будет одной из важнейших технических задач в следующем веке.

Правда, тут нас будет подстерегать еще одно осложнение. Если потребляемая мощность электростанций возрастет на порядок, то следует ожидать повышения температуры поверхности на величину около одного градуса Цельсия. Но это осложнение только напоминает нам о том, что проблема роста народонаселения грозит нам еще и опасностью нарушения теплового баланса Земли.

Другим, возможно, перспективным, путем решения энергетической проблемы может оказаться создание орбитальных солнечных электростанций.

Уже сейчас получен опыт длительной эксплуатации солнечных батарей в условиях космоса. Для орбитальных солнечных электростанций можно было бы использовать пленочные солнечные батареи с массой порядка 3–4 килограммов на киловатт.

Солнечные орбитальные электростанции представляются пригодными для снабжения Земли электроэнергией. Полученную от солнечных батарей электроэнергию можно преобразовать в радиоизлучение и с помощью остронаправленной антенны орбитальной электростанции в виде узкого пучка лучей передавать на приемную антенну, расположенную на поверхности Земли. Принятое на Земле радиоизлучение можно снова преобразовать в электроэнергию и направить потребителям. Чтобы орбитальные электростанции имели непрерывную и кратчайшую связь с наземными приемными станциями, было бы целесообразно размещать их на геостационарной орбите. Сама идея создания орбитальных солнечных электростанций появилась еще в конце семидесятых годов, когда инженеры, работавшие в космической технике, начали искать возможности орбитальных сооружений для решения насущных проблем человечества. Но проработки показали, что это далеко не простое дело.

Главное на пути к созданию солнечных орбитальных электростанций — научиться строить на орбите гигантские и одновременно легкие конструкции. Начинать можно, например, со сборки ажурной панели-блока размером, например, 100 на 100 метров. А затем, постепенно соединяя между собой такие блоки, наращивать площадь конструкции до десятков квадратных километров. С панели площадью 100 квадратных километров можно было бы снять мощность до 10 миллионов киловатт. Для передачи энергии на Землю на такой орбитальной электростанции потребуется антенна площадью около квадратного километра. Наземная приемная антенна будет при этом иметь диаметр порядка нескольких километров. Скорее всего, окажется целесообразным не только сборку, но и изготовление элементов блоков-панелей вести на орбите. То есть доставлять туда, скажем, рулоны металлической ленты, там ее резать и изготовлять из нее стержни, из которых собирать потом ферменные конструкции панелей (конечно, могут быть найдены и другие технологии изготовления и сборки панелей). И уже на эти панели натягивать пленочные солнечные батареи. С учетом массы самой пленки, фирменных панелей и других элементов конструкции, масса солнечной электростанции могла бы составить примерно 4–5 килограммов на киловатт ее мощности.

Сложнейшей частью задачи создания солнечных орбитальных электростанций является доставка на орбиту материалов для ее строительства. Масса станции мощностью 10 миллионов киловатт может составить около 50 тысяч тонн, и соответственно масса 100 таких станций составит порядка 5 миллионов тонн. Для решения задачи доставки на орбиту такого количества материалов с приемлемой стоимостью потребуется создать совершенно новые многоразовые ракеты-носители. С одной стороны, это должны быть достаточно большие машины, способные выводить на орбиту полезный груз массой, скажем, порядка 500 тонн, с тем чтобы за один-два года (при темпе их запусков 10–50 в год) можно было бы доставлять строительные материалы одной станции на орбиту и с такой скоростью вести строительство. С другой стороны, для рентабельности этого предприятия необходимо, чтобы стоимость выведения на таком носителе была бы не больше 100 долларов за доставку на орбиту килограмма полезного груза. Если сравнить эту величину со стоимостью доставки на орбиту с помощью современных одноразовых ракет (порядка 5000 долларов за килограмм), становится очевидной вся сложность решения этой задачи. Нужно снизить стоимость доставки на два порядка. Но эта задача не безнадежная. Мне она представляется решаемой.

Киловатт мощности орбитальной электростанции мог бы при этом стоить около двух-трех тысяч долларов (при условии эффективного решения транспортной проблемы). Это примерно в полтора раза дороже, чем у атомных станций, в два раза дороже, чем у гидроэлектростанций, и в три-четыре раза дороже, чем у тепловых электростанций. Однако орбитальные электростанции не расходуют природных ресурсов, и через несколько лет эксплуатации они могут оказаться рентабельнее и тепловых, и атомных. А главное, эти станции будут экологически чистыми.

Ориентация гигантских ферменных панелей на Солнце представляется также вполне решаемой задачей. Ведь практически придется вращать панель со скоростью равной одному обороту в год.

Для строительства электростанции на орбите возникнет необходимость создать специализированное производство. Потребуются строители. Им понадобятся жилища — орбитальные станции. Конечно, все производство должно быть максимально стандартизировано и автоматизировано. Строительство должны будут вести, в основном, роботы. Поэтому людей там должно быть немного. Работать на орбите они могут, сажем, не более года за одну «командировку» и, следовательно, искусственная тяжесть на строительных станциях не понадобится.

Есть, конечно, и много других проблем на пути создания солнечных орбитальных электростанций: преобразование гигантских мощностей электроэнергии в радиоизлучение, бортовая направленная антенна с диаметром порядка километра, средства приема мощного потока радиоизлучения и его обратного преобразования в электроэнергию и так далее. Но все эти проблемы лежат в области реального.

Идеи космических электростанций привлекают потому, что они могут внести существенный вклад в решение одной из самых сложных задач, стоящих перед человечеством, — задачи создания экологически чистой энергетики.

С идеей создания солнечных электростанций и других больших конструкций (например, гигантских радиотелескопов) связана задача создания космических роботов. Это актуальная задача современной космической техники. Опыт работы космонавтов на орбите в открытом пространстве показывает опасность этих работ и крайне ограниченные возможности человека, закованного в доспехи выходного космического скафандра. Даже изготовленные из мягких тканей и резиновой тонкой гермооболочки элементы выходного скафандра превращаются в жесткую конструкцию вследствие перепада между внутренним давлением в скафандре и внешним вакуумом, составляющего 0,3–0,4 атмосферы. Постоянная необходимость специальной фиксации и страховки, скованность движений человека, одетого в скафандр, резко снижают производительность, эффективность его работы в открытом пространстве. В то же время опыт показывает необходимость расширения работ вне герметичных отсеков станций и кораблей. Обслуживание самих орбитальных станций, их ремонт и профилактика, обслуживание автоматических космических аппаратов и пилотируемых кораблей на орбите, строительство больших конструкций, платформ спутников связи, больших орбитальных станций, больших астрофизических инструментов, антенн радиотелескопов и прочего невозможны без выполнения сложных и объемных работ в открытом пространстве. Общий объем этих работ представляется довольно большим, он явно не под силу одетым в скафандры космонавтам.

Отсюда и задача создания робота для выполнения работ в открытом пространстве. Каким он должен быть? Внешне он представляется пяти — или шестилапым существом. Вернее, двух — или трехруким и трехногим: одна или две «руки» работают, а одна или две держат запасной инструмент или подготовленную к установке деталь или прибор. Назначение «ног» — фиксация робота на внешних элементах конструкции обслуживаемого аппарата или строящегося объекта. Желательно иметь три «ноги», чтобы силовые моменты не нагружали конструкцию «ног».

Можно представить два типа роботов: телеуправляемые и автономные. Телеуправляемый робот управляется человеком-оператором или даже бригадой операторов, расположенных внутри орбитальной станции или даже на Земле. Для управления операторам нужно иметь стереоскопическое изображение места работы или места фиксации, причем в различном масштабе. Это означает, что робот должен иметь несколько пар телевизионных камер, снабженных трансфокаторами, направление визирования которых может меняться, и линии связи, обеспечивающие передачу изображений операторам по двум телевизионным каналам. На рабочем месте операторов должны быть достаточно мощные средства, строящие перед оператором стереоскопическое изображение динамичной картины в темпе приема. В случае, если выбирается управление с Земли, должна обеспечиваться широкополосная (два телевизионных канала) линия связи по цепочке: робот — орбитальная станция — спутник-ретранслятор — наземный пункт связи с ретранслятором — центр управления, где располагаются пульты управления операторов. Обеспечение таких линий связи вполне реально, но очень громоздко. Поэтому можно представить, что на каком-то этапе предпочтение может быть отдано более простому варианту использования в качестве операторов космонавтов, находящихся непосредственно на борту станции.

Принципиально возможно создание роботов, самостоятельно выполняющих работу по указанию, данному в достаточно общем виде. Но пока это еще не под силу современной технике. Распознавание образов, выбор алгоритмов для данной конкретной работы, алгоритмы ее планирования — подобные задачи еще далеки от решения. Хотя развитие работ в этом направлении неизбежно. Это направление совпадает с общим направлением разработки универсальных роботов для нужд промышленности, для использования в сельском хозяйстве, в шахтах и на тяжелой работе в сложных и опасных условиях. Да и даже в домашнем хозяйстве неплохо избавиться от рутинных работ по уборке помещений, приготовлению пищи и тому подобному.

Жизнь прошла, но проблема орбитальных станций в целом так и осталась нерешенной. По существу это вопрос о жизни самого человека в новом мире, в который он проник, но не знает зачем и не видит, не понимает, что может непосредственно он в этом мире сделать, не оставаясь на уровне «дворника» или «сантехника». Разобраться в этом, экспериментировать и искать — задача следующего поколения.

Дальше