Кошмар «Скайлэба»

14 мая 1973 года на мысе Канаверал состоялся запуск большой орбитальной станции. Изначально она создавалась как элемент околоземной инфраструктуры, обеспечивающей организацию американских экспедиций к соседним планетам, однако с первого дня стала источником проблем. Вместо нормальной работы астронавты, пребывавшие на ней, были вынуждены заниматься ремонтом. Впрочем, в то время никто и предположить не мог, что главный кошмар ещё впереди.

Космическое «надувательство»

Концепция орбитальной станции стала набирать популярность среди американских энтузиастов астронавтики в начале 50-х годов благодаря усилиям немецкого конструктора Вернера фон Брауна. Своим планом освоения внеземных пространств он сумел заинтересовать самые разные круги: от журналистов до членов правительства. В марте и декабре 1955 года компания Уолта Диснея даже выпустила два познавательных телефильма «Человек в космосе» (Man in Space) и «Человек и Луна» (Man and the Moon), в которых фон Браун представил проекты сверхтяжёлых ракет-носителей и околоземной обитаемой базы, которая могла бы служить наблюдательным постом, обсерваторией, лабораторией и причалом для межпланетных кораблей.

Несмотря на интенсивную рекламу, энтузиастам в то время не удалось получить финансирование на реализацию столь масштабной инициативы. Ситуация изменилась только после того, как Советский Союз резко вырвался вперёд в космической «гонке», успешно запустив искусственный спутник Земли. Практически с момента создания Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (National Aeronautics and Space Administration, NASA) группы специалистов приступили к обсуждению различных вариантов орбитальных станций, в том числе на основе предложений фон Брауна.

Одна такая группа состояла из членов Руководящего комитета исследования пилотируемых космических полётов, возглавляемого Гарри Геттом (Research Steering Committee for Manned Space Flight, Goett Committee). Она начала свою работу 25 мая 1959 года, и каждый из десяти участников обсуждения должен был представить свои соображения по поводу развития астронавтики после завершения принятой к реализации программы «Меркурий» (Mercury), которая предусматривала отправку пилота на орбиту в одноместной капсуле. Все они высказались с той или иной долей уверенности в пользу того, что следующим значимым шагом станет полёт к Луне. При этом Лоуренс (Ларри) Лофтин, представлявший Исследовательский Центр имени Лэнгли (Langley Research Center, LaRC, NASA Langley), заявил, что обязательным этапом перед отправкой межпланетных экспедиций должно стать строительство орбитальной станции с «транспортным спутником» (то есть транспортным кораблём), который будет доставлять на неё сменные экипажи и расходные материалы. Станция проекта AMIS (Advanced Man In Space), который предложил Лофтин, вмещала как минимум двух человек, могла менять высоту орбиты по желанию экипажа и предназначалась для изучения «влияния космической среды на материалы, оборудование и силовые установки», а также проведения медико-биологических исследований. Конечно, рассматривались и возможности её применения в интересах военной разведки.

Не дожидаясь принципиального решения руководства NASA, сотрудники Центра Лэнгли образовали специальную группу изучения пилотируемой космической лаборатории (Manned Space Laboratory Research Group, MSLRG), которая взялась решать самый широкий круг задач: выбор общей компоновки станции, проектирование приборов стабилизации и ориентации, создание и испытание систем жизнеобеспечения, расчётный анализ процедур сближения и стыковки с «транспортным спутником», выбор силовых установок и т.п. Помимо прочего, группа взялась оценить схему использования станции в качестве «стартовой площадки» для полётов к Луне.

На начальном этапе специалисты рассматривали любые конфигурации станции, но в 1960 году, завершив сравнительный анализ, остановились на варианте надувной конструкции, описанном в предварительном проекте «Пилотируемая космическая лаборатория в виде развёртываемого тора» (Erectable Torus Manned Space Laboratory, ETMSL). Среди её достоинств они называли небольшой объём, занимаемый в сложенном состоянии, что позволяло вывести станцию в космос одним пуском ракеты-носителя, и возможность создания искусственной силы тяжести с любым значением g за счёт раскрутки станции вокруг центральной оси.

Вскоре началась практическая отработка на различных имитаторах станции, включая полноразмерную экспериментальную модель, сделанную инженерами Goodyear Aircraft: она напоминала огромную пневматическую шину и была изготовлена из трёхслойной намотки нейлонового корда, пропитанного бутиловым эластомером. В ходе испытаний выяснилось: надувной тор имеет и недостатки. Основное беспокойство вызывало то обстоятельство, что при небольшой прочности гибкого материала действия астронавтов внутри станции могли привести к прорыву оболочки. Другая проблема была связана с динамикой тороидальной конструкции: после стыковки транспортного корабля астронавты должны были доставить оборудование из центрального узла в рабочую область на периферии тора — математическое моделирование операции показало, что когда экипаж начнёт переходить из одной части сооружения в другую, держась за внутреннюю оболочку, вся конструкция «задрожит, как желе», провоцируя многочисленные аварийные ситуации.

В поисках более надёжного решения Центр Лэнгли выдал летом 1961 года заказ компании North American Aviation (NAA) на детальное изучение концепции большой модульной станции, которая имела жёсткую конструкцию, но могла автоматически развёртываться в космосе. Она включала шесть модулей, связанных надувными спицами через подшипники с центральным невращающимся узловым блоком, который предполагалось оснастить стыковочным механизм для приёма транспортного корабля. Конструкция размером около 23 м в поперечнике полностью собиралась на Земле, затем складывалась в компактную конфигурацию и запускалась в космос. Двухступенчатый вариант лунной ракеты-носителя «Сатурн-5» (Saturn V), обладавший грузоподъёмностью 95 т, мог легко поднять на орбиту шестиугольник массой 77,5 т. Стоимость проекта космической станции (тора или шестиугольника) оценивалась в 100 млн долларов.

В то время у NASA не было таких денег. Лоуренс Лофтин попытался добиться поддержки у Комитета по науке и астронавтике Палаты представителей (U.S. House Committee on Science and Astronautics) и внезапно выяснил, что конгрессмены даже не понимают, о чём идёт речь.

Американские политики и общественность стали относиться к космическим проектам более заинтересованно, когда 25 мая 1961 года президент Джон Кеннеди выступил с речью, провозгласив высадку человека на Луну национальной задачей США на ближайшее десятилетие. После этого NASA потратило четырнадцать месяцев на обсуждение различных способов осуществления амбициозной миссии. Изначально многие специалисты не сомневались, что путь к Луне лежит через стыковку на околоземной орбите частей корабля, доставляемых при двух или более пусках ракет-носителей типа «Сатурн-5». Процесс сборки можно было бы сделать более надёжным при наличии станции. Центр Лэнгли воспользовался ситуацией для продвижения своих идей. Однако в конечном итоге NASA выбрало схему стыковки лунного модуля с командным модулем корабля «Аполлон» (Apollo) на селеноцентрической орбите, что позволяло обойтись одним пуском «Сатурна-5», заметно снизив стоимость всей программы.

Сторонники станции не отчаялись. Они продолжили исследование шестиугольного варианта, перейдя от общих соображений к выбору конкретных систем. К примеру, было решено использовать для энергоснабжения станции солнечные батареи с буферными аккумуляторами, разместив их на всех модулях, включая центральный. Подробно изучался вопрос влияния вращения на астронавтов: с этой целью были задействованы добровольцы, которые часами работали на имитаторах.

В 1963 году руководству Центра Лэнгли стало ясно, что для реализации проекта потребуется концепция, которая максимально соответствовала бы техническим решениям, принимаемым для лунной программы. В результате появился вариант комплекса меньших размеров под названием «Пилотируемая орбитальная исследовательская лаборатория» (Manned Orbiting Research Laboratory, MORL), который сразу получил поддержку со стороны главного заказчика. 4 марта Хью Драйден, заместитель администратора NASA, выступая перед Комитетом по науке и астронавтике Палаты представителей, озвучил «постаполлоновские» космические инициативы, среди которых было названо и строительство станции MORL как «необходимое условие для пилотируемой разведки планет». Станцию планировалось запускать без экипажа с мыса Канаверал на носителе типа «Сатурн-1» (Saturn I). После дистанционного тестирования всех систем два астронавта в космическом корабле «Джемини» (Gemini) на ракете «Титан-2» (Titan II) стартовали бы к ней и совершали стыковку. Через несколько дней к ним должны были присоединиться ещё двое; при этом один из них оставался бы на борту целый год, тогда как трое других пребывали там в течение более коротких периодов по графику ротации. Специалисты хотели начать работу со станцией на орбите до конца 1966 года. Поскольку одним из важнейших направлений исследований на MORL должно было стать изучение длительного влияния невесомости, от идеи раскручивать станцию для получения искусственной силы тяжести отказались.

В июне 1963 года Флойд Томпсон, директор Центра Лэнгли, учредил небольшой офис исследования пилотируемой орбитальной лаборатории (MORL Studies Office), занявшийся управление контрактами, которые предполагалось выдать компаниям Boeing Company и Douglas Aircraft. После года работы был определён предварительный облик станции массой 13,5 т, диаметром 6,5 м и длиной 12,6 м, включающий стыковочный адаптер, секцию ангара, шлюзовой отсек и двухместную центрифугу. В NASA изучили варианты и остановили выбор на проекте, предложенном компанией Douglas Aircraft, выделив ей 1,4 млн на девятимесячное исследование «второго этапа».

Её инженеры рассматривали MORL как многоцелевую базу для решения целого ряда научных задач. Она могла нести несколько астрономических телескопов, а также иметь обособленные модули медико-биологических экспериментов. Для синоптиков, геологов и океанографов предлагалась специализированная девятилинзовая фотокамера, способная вести съёмку в широком спектральном диапазоне. На борту мог быть установлен специальный радиолокатор для проведения топографической съёмки. Кроме того, MORL представлялась идеальным местом для испытания систем будущих межпланетных кораблей и их двигательных установок. Планы Douglas Aircraft предусматривали также перевод станции на селеноцентрическую орбиту с целью фотографирования Луны и выбора посадочной площадки в рамках программы «Аполлон». При оснащении специальной тормозной ступенью станция даже могла прилуниться и стать долговременной базой на поверхности. Как вариант MORL предполагалось использовать в качестве модуля корабля, предназначенного для полёта к Марсу.

Плохое начало

В 1964 году концепция Douglas Aircraft вступила в жёсткую конкуренцию с проектами, которые были развитием технологий, создаваемых исключительно для программы «Аполлон». Вместо универсальной лаборатории MORL с пятилетним ресурсом NASA решило создать станцию с ограниченными возможностями и запустить её сразу после реализации лунных полётов. Центру Лэнгли было поручено составить перечень экспериментов, которые могли бы проводиться при эксплуатации упрощённого варианта станции.

20 октября 1965 года состоялось первое координационное совещание в рамках утверждённой программы практического применения «Аполлона» — AAP (Apollo Applications Program). С этого момента инициативу перехватил Центр космических полётов имени Маршалла (George C. Marshall Space Flight Center, MSFC), который в то время возглавлял Вернер фон Браун. Он выдвинул на рассмотрение проект «Орбитальной мастерской» (Orbital Workshop): в неё предлагалось превратить освобождённый от жидкого водорода бак второй ступени ракеты «Сатурн-1Б» (Saturn 1B).

В ноябре 1966 года к «мастерской» присоединили разрабатывавшийся параллельно проект посещаемой солнечной обсерватории, после чего появилась концепция «кластера» (cluster concept) — станции, состоящей из использованных вторых ступеней и специальных модулей. 26 января 1967 года проект нового варианта был предан гласности, но на следующий день в пожаре погиб экипаж «Аполлона-1». На доработку кораблей, направляемых к Луне, требовалось много денег, поэтому многие инициативные разработки были отклонены.

К лету 1969 года от обширной программы AAP остался лишь упрощённый проект станции, все модули которой планировалось выводить одним пуском на двухступенчатой ракете «Сатурн-5» — вместо лунной экспедиции «Аполлон-20». Станция изготавливалась на базе ступени S-IVB ракеты «Сатурн-1Б» № AS-212, но её оснащение решили осуществлять в наземных условиях, то есть изначальная идея переоборудования использованной ступени была отброшена. 17 февраля 1970 года программа AAP были переименована в «Скайлэб» (Skylab, от sky — небо, lab — лаборатория). Компания McDonnell Douglas взялась построить две станции: первую для запуска в июле 1972 года, вторую — в 1974 году.

В финальном варианте станция «Скайлэб» с пристыкованным командно-служебным модулем корабля «Аполлон» имела следующие габариты: длина — 36,1 м, размах солнечных батарей — 27 м, масса — 90,6 т, жилой объём — 357,6 куб. м. Атмосфера — кислородно-азотная, давление 0,34 атм, температура — от 16 до 32 °C. При запуске самым верхним на металлической ферме располагался блок ATM (Apollo Telescope Mount) с комплексом из десяти астрономических приборов. На орбите часть фермы поворачивалась лебёдкой в рабочее положение (90° к продольной оси станции), после чего открывался доступ к осевому стыковочному узлу станции. Стыковочный адаптер MDA (Multiple Docking Adapter), шлюзовая камера AM (Airlock Module) и кольцевой отсек системы управления ракеты «Сатурн-5» находились выше основной обитаемой части OWS (Orbital Workshop или Saturn Workshop). Она, в свою очередь, была разделена решётчатой перегородкой на лабораторный и бытовой отсеки: первый служил для проведения научных экспериментов, надевания скафандров и как склад, второй — для приёма пищи, личной гигиены, отдыха и сна (в нём были отгорожены три каюты, столовая, гардероб, душ и туалет). Энергетический комплекс «Скайлэба» состоял из шести солнечных батарей: двух основных, развёртывавшихся от корпуса станции в виде больших крыльев, и четырёх, раскрывавшихся крестообразно на астрономическом блоке АТМ: за виток в среднем они давали от 3,7 и 3,8 кВт соответственно. Всё необходимое для деятельности трёх запланированных экспедиций находилось на «Скайлэбе» во время запуска: 907 кг продуктов в замороженном и обезвоженном виде, 2722 кг воды, предметы личной гигиены и т.п.

Интересно, что американцы были хорошо осведомлены о проектах орбитальных станций, которые прорабатывались в Советском Союзе, и даже собирались использовать общий интерес для сближения стран. Джо Калифано, советник Ричарда Никсона, в меморандуме только что избранному президенту подчёркивал:

«Анализ темпов, какими осуществляется советская программа высадки человека на Луну, наличие пилотируемых космических кораблей и носителей для их запуска, дают основание предположить, что Советы уже в состоянии вывести в космос прототип космической станции. Это может стать прологом к установлению [их] длительного присутствия на околоземной орбите».

Калифано указывал, что СССР является «естественным партнёром» США в разработке и строительстве орбитального комплекса. В 1970 году идею подхватили многие американские политики, требовавшие от Никсона настойчивее приглашать «русских» в проект «Скайлэба», по факту превратив его в международный. Как известно, это движение к сближению двух конкурирующих космических программ в итоге привело к триумфальному совместному полёту «Союз-Аполлон» в июле 1975 года.

Несмотря на падение интереса общественности к космическим программам, снижение финансирования и технические трудности, запуск станции «Скайлэб» (SL-1) всё-таки состоялся. 14 мая 1973 года со стартового комплекса LC-39А на мысе Канаверал ракетой «Сатурн-5» (AS-513) она была выведена на почти круговую орбиту высотой 435 км. Двадцать шесть тысяч участников программы стали свидетелями кульминационного момента напряжённой работы, продолжавшейся шесть лет. В районах, расположенных поблизости от космодрома, собралось почти полмиллиона зрителей.

Согласно плану, станция выполнила ориентацию на Солнце. Тут же начала расти температура, через несколько часов поднявшись до 38 °С внутри обитаемых отсеков и до 82 °С на внешней стороне «Скайлэба». И регистрируемые значения продолжали увеличиваться, что могло привести к порче оборудования, запасов продуктов и лекарств.

Никто из специалистов не мог сказать, что происходит. Помощь пришла со стороны Военно-воздушных сил США. Через несколько часов после запуска они передали NASA снимки «Скайлэба», сделанные станцией оптического наблюдения в штате Нью-Мексико. Кроме того, терпящий бедствие космический «кластер» был «просканирован» широкополосным радаром ALCOR на острове Кваджалейн.

Виновником аварийной ситуации оказался алюминиевый противометеоритный экран. При нормальном выходе на орбиту он плотно прижат к корпусу специальными бандажами, а через 96 минут после старта пиротехнические заряды должны были разорвать их, чтобы экран отошёл на 127 мм за счёт действия специальных рычагов. Однако на 63-й секунде полёта ракета проходила участок максимального скоростного напора, и вследствие проектной ошибки под экраном возникло неравномерное распределение давления. Он начал отделяться от корпуса станции, зацепив одну из двух основных солнечных батарей, которые до раскрытия были закреплены в виде продольных «балок». На 593-й секунде, при отделении второй ступени, сорвало и остатки экрана, и батарею, а оставшуюся заклинило, в результате чего на «Скайлэбе» возник энергетический «голод».

Через 13 часов после старта станцию командами повернули продольной осью на центр Земли, чтобы она меньше нагревалась. Но из-за этого продолжал снижаться ток от уцелевших солнечных батарей. Операторы с трудом подбирали баланс между питанием и охлаждением, гироскопы давали ложные данные, температура подскочила до 55 °С, и в то же время вода в затенённой шлюзовой камере замерзала.

Запуск первого экипажа станции, планируемый на 15 мая, отложили на пять суток, чтобы оценить возможности ремонта. Тут снова потребовалась поддержка ВВС. «Скайлэб» сфотографировали разведывательным спутником KH-8-38 (GAMBIT-3), запущенным 16 мая. Он семь раз прошёл рядом со станцией, сделав снимки с расстояния от 197 до 261 км и с разрешением от 14 до 19 см.

Проанализировав ситуацию, специалисты предложили развернуть теплозащитный экран через один из научных шлюзов. Конструкция напоминала зонтик: астронавты выдвинут его в космос, а подпружиненные спицы раскроют плёночное полотнище, которое создаст тень. Рассматривались и другие экраны в виде «паруса» и «полога», но они требовали для установки выхода в открытый космос, поэтому 20 мая приоритет отдали «зонтику». Тем не менее, изготовлены были все три варианта, а члены экипажа прошли соответствующие тренировки на макете «Скайлэба» в бассейне гидроневесомости.

Рекорд за рекордом

Надо сказать, что к маю 1973 года самыми продолжительными были полёты кораблей «Джемини-7» (14 суток), «Союз-9» (почти 18 суток) и трагическая экспедиция космонавтов на станцию «Салют» (около 24 суток). Астронавты, отправлявшиеся на «Скайлэб», должны были побить ранее установленные рекорды, проработав в космосе 28 суток. Однако до их прибытия на станцию не было уверенности, что они смогут следовать плану.

Космический корабль «Аполлон» (CSM-116) был запущен 25 мая с комплекса LC-39B мыса Канаверал. На его борту находились опытный командир Чарльз (Пит) Конрад, пилот Пол Вейц и врач Джозеф Кервин.

На пятом витке корабль сблизился со станцией, после чего астронавты смогли рассмотреть её и оценить степень ущерба. Центр управления полётами в Хьюстоне (ЦУП-Х) попросил их раскрыть уцелевшую солнечную батарею. Для этого пришлось надеть скафандры и разгерметизировать корабль. Затем Пол Вейц вылез наружу, держа шест с крюком на конце, чтобы подцепить обрывок противометеоритного экрана, который не давал батарее встать нормально. Астронавт Джозеф Кервин вспоминал:

«Пол высунулся с десятифутовой пастушьей жердью в руках, пытаясь захватом на её конце открепить панель, а я страховал, обхватив его руками за ноги. Пит управлял кораблём, и каждый раз, когда Пол дёргал крюком, корабль и станция надвигались друг на друга и маневровые двигатели автоматически включались. Конраду надо было проявлять боксёрскую реакцию, предотвращая столкновение. Это впечатляло!»

Вейц так и не смог справиться с заданием, поэтому ЦУП-Х распорядился прекратить возню и отдохнуть, ведь рабочий день продолжался больше двадцати часов. После закрытия люка Конрад начал стыковаться к станции, но у него не получилось — причём девять раз подряд! Миссия была близка к провалу. Пока на Земле шло обсуждение, астронавты вновь разгерметизировали кабину, за пятнадцать минут осмотрели стыковочный узел, перекоммутировали электрическую схему замков, и вскоре Хьюстон услышал радостный доклад Конрада: десятая попытка стыковки удалась.

26 мая экипаж, надев кислородные маски, проник на станцию. Первым зашёл Пол Вейц, неся химический детектор. Как впоследствии иронизировал астронавт, для прессы это устройство называли «электронным газоанализатором с адаптером», а на самом деле оно представляло собой обычную губку, смоченную чувствительным реактивом и засунутую в стеклянный цилиндр с грушей на конце. Поработав с ней немного, Вейц решительно объявил, что состав атмосферы на «Скайлэбе» нормальный.

Пройдя в самую «жаркую» часть лабораторного отсека, Конрад и Вейц вывели «зонт» в космос через верхний научный шлюз. Одна из четырёх спиц не вытянулась полностью, материал собрался складками, но температура стала снижаться (на полградуса в час), и ночью директор программы Уильям Шнайдер объявил, что «Скайлэб» спасён.

На следующий день, когда температура упала до 37 °С, а вещи немного остыли, астронавты приступили к расконсервации станции. Шесть диспетчеров, используя компьютер ЦУПа, указывали им, где что лежит. Поскольку начали с ремонтных работ, то, прежде всего, извлекли винты, гайки, армейские ножи и отвёртки. С 28 мая экипаж начал обедать горячей пищей в «столовой», на большом столе бытового отсека. Астронавты освоились, переоделись в шорты, майки и носки-бахилы. Приступили к экспериментам по изучению природных ресурсов Земли, сделали около четырёхсот снимков Солнца. Вейц под наблюдением Кервина опробовал «вакуумные штаны», предназначенные для понижения давления на нижнюю часть тела; они должны были помочь в борьбе с негативным влиянием невесомости. Для отдыха у экипажа имелся набор дартс, игральные карты, мяч и книги. Но основным развлечением стали созерцание Земли в иллюминатор и акробатика.

В начале июня была утверждена процедура ввода в строй уцелевшей основной батареи. Астронавты не репетировали внеплановый выход, поэтому работа в космосе стала рискованным экспромтом. 7 июня, позавтракав, они надели скафандры, после чего Конрад и Кервин выбрались наружу через люк шлюзовой камеры. «Скайлэб» находился в земной тени, поэтому при свете ламп Конрад собрал из пяти секций шест длиной 7,5 м с ножницами для резки металла на конце. Кервин с большим трудом зацепил ими алюминиевую полоску, удерживавшую батарею, а другой конец шеста вставил в ферму АТМ. Медленно перебирая руками по импровизированному поручню, Конрад двинулся к батарее. Было неудобно, запутывался 18-метровый фал. Наконец командир приблизился к месту, осмотрелся и сообщил Кервину, как правильно повернуть «ножницы». Тот выполнил указание, перерезал полоску — и освобождённая «балка» батареи отошла, резко толкнув Конрада. «Меня отстрелило в бездну!», — весело сообщил командир.

Затем Конрад привязал к консоли батареи трос, подлез под него, встал и выпрямился во весь рост. Его действия создали необходимое усилие, чтобы сломать замёрзший демпфер механизма поворота «балки». Астронавты почувствовали вибрацию от разламывающейся наледи, трос внезапно провис, и батарея заняла проектное положение, перпендикулярное к продольной оси станции. ЦУП-Х откликнулся восторженно: начался интенсивный заряд аккумуляторов!

Впрочем, новая проблема не заставила себя долго ждать. Поужинав, астронавты отправились спать, но уже через час раздался сигнал тревоги. В стыковочном адаптере MDA, в основном контуре терморегулирования, заклинило клапан смесителя. Как следствие, температура в теплообменниках упала ниже нулевой, и вновь возникла опасность замерзания воды и разрыва трубопроводов. Действуя быстро, астронавты подключили систему к шлангам водяного охлаждения скафандров, а сами скафандры обмотали вокруг резервуаров с подогретой водой. В дальнейшем им пришлось постоянно приглядывать за контуром, чтобы не допустить повторения аварийной ситуации.

Вторая неделя июня была уже полностью посвящена наблюдениям Солнца и Земли, а также металлургическим опытам. 18 июня первый экипаж «Скайлэба» побил рекорд по продолжительности работы на орбите, а 22 июня вернулся на Землю. Через два дня, когда астронавты прошли начальные процедуры по реабилитации, президент Ричард Никсон представил их Генеральному секретарю ЦК КПСС Леониду Ильичу Брежневу, который находился в США с официальным визитом. Они попросили генсека передать советским космонавтам нож, использованный в экспедиции, с гравировкой: «Мы с вами, как и вы с нами, во всех космических полётах».

28 июля 1973 года на корабле «Аполлон» (CSM-117) стартовала вторая экспедиция. В её состав вошли командир Алан Бин, пилот Джек Лаусма и инженер-физик Оуэн Гэрриот. Они должны были проработать на станции вдвое больше предшественников — пятьдесят девять суток. Чарльз Берри, руководитель медицинского отдела NASA, говорил по этому поводу:

«Удвоение срока космического полёта чрезвычайно важно — ещё слишком много вещей относительно воздействия невесомости мы не понимаем. Уменьшение объёма сердца примерно на 3% частично объясняется потерей жидкости, но если потери относятся к самой сердечной мышце, это необратимо. Нет ясности по процессам уменьшения красных кровяных телец на 14%, объёма жидкой плазмы на 4% и многому другому…»

Члены второй экспедиции должны были ответить на важнейший вопрос: сможет ли тренированный землянин без вреда для здоровья находиться в невесомости почти два месяца? Или человечество должно отказаться от идеи дальних пилотируемых полётов в космос?

В конце пятого витка экипаж «Аполлона» заметил огни станции, и тут мимо правого окна пролетел некий предмет. Астронавты замерли: неужели они потеряли один из двигателей маневрирования? Но подобное выглядело настолько невероятным, что Алан Бин догадался: то была ледяная пробка окислителя, замёрзшего внутри сопла двигателя; она вывалилась, когда закрывали и открывали питающую его магистраль. Пришлось отключить этот блок, ведь корабль не просто терял топливо — оно могло скопиться в корпусе и взорваться. Однако как теперь маневрировать и стыковаться? Позднее Бин рассказывал:

«Я тормозил, пытаясь держать носовую часть корабля прямо, но каждый раз, когда нацеливался на «Скайлэб», она уплывала назад, и я боялся, что пролечу мимо… Джек [Лаусма] беспокоился: «Не ударь по ней!», — он видел, что мы не замедлились… Я сказал: не ударю, боюсь — просвищу мимо. Мы затормозили точно под «Скайлэбом», это была удача, чистая удача! Уверен: мой пульс был как никогда высок, я очень боялся, что мы потеряем лабораторию».

Несмотря на трудности, стыковка состоялась, но астронавты почувствовали себя плохо, не успев приспособиться к невесомости, и им дали день на отдых. Затянувшийся процесс адаптации вызвал множество вопросов, ведь первый и второй экипажи проходили одинаковые тренировки. Была высказана рабочая гипотеза, что члены предыдущей экспедиции дольше находились в тесном корабле и работали в экстремальных условиях, поэтому им удалось избежать «болезни движения» (кинетоза).

Только 3 августа астронавты начали выполнять научную программу. Ещё через три дня Лаусма и Гэрриот вышли в открытый космос, чтобы установить новый экран типа «полог», потому что майский «зонтик» медленно разрушался под действием ультрафиолета. Гэрриот по очереди извлекал полутораметровые трубы-секции и соединял в два шеста длиной почти 17 м каждый. Лаусма закрепил их концы в кронштейне на ферме АТМ, так что они образовали V-образную раму над старым «зонтиком». На конце каждого шеста были закреплены ролики с тросами, которые должны растянуть полотнище, сложенное как жалюзи. Астронавты начали аккуратно растягивать экран — от фермы АТМ к концам шестов. Он не расправлялся как следует, ролики заклинивало, тросы заматывались вокруг шестов, и Лаусма потратил много времени на распутывание. В конце концов, новый экран был растянут и зафиксирован; температура внутри станции сразу начала падать. Завершив установку, астронавты пошли на ATM, чтобы заменить плёнки четырёх приборов, убрать дефектную заслонку спектрогелиометра и вынести укладку для регистрации микрометеоритов. Выход продолжался рекордные шесть с половиной часов — только лунные «прогулки» продолжались дольше.

18 августа экипаж догнал по количеству выполненных экспериментов своих предшественников. Астронавты вошли во вкус и определяли график сами: работали в часы вечернего отдыха, часто забывая перекусить. Они стали худеть, потеряв от 2 до 3 кг, но сумели выполнить ещё два успешных выхода в открытый космос.

7 сентября Гэрриот наблюдал чрезвычайно мощную вспышку на Солнце, причём этот район фотографировался и до её зарождения. На поверхности светила возникло грибовидное «облако» наподобие ядерного взрыва, которое привело к появлению округлого «пузыря» в солнечной короне протяжённостью несколько сотен тысяч километров. Было признано, что полученные снимки разворачивающегося процесса — лучшее, что удалось сделать до сих пор. От концепции спокойной однородной короны, господствовавшей в гелиофизике до полёта «Скайлэба», научному миру пришлось отказаться.

25 сентября вторая экспедиция вернулась на Землю. Через 43 минуты после приводнения командный модуль «Аполлона» подняли на палубу спасательного судна «Нью-Орлеана», внутрь отсека забрался врач, проверил состояние астронавтов и сообщил, что они могут выйти самостоятельно. Первым решился Лаусма, затем — Гэрриот и Бин. Все ступали неуверенно, делали мелкие шаги, но выглядели жизнерадостными. Позже, по данным телеметрии и результатам анализа физиологических образцов, специалисты установили, что состояние астронавтов стабилизировалось через сорок суток на орбите. Таким образом, было доказано, что человеческий организм способен адаптироваться к невесомости, и при условии поддержания физической формы она не представляет угрозы для здоровья.

16 ноября 1973 года на корабле Apollo CSM-118 стартовала третья экспедиция, в состав которой вошли командир Джеральд Карр, пилот Уильям Поуг и физик Эдвард Гибсон, автор книги «Спокойное Солнце» (The Quiet Sun, 1973). Одной из основных научных задач было определено наблюдение за кометой C/1973 E1, открытой 7 марта чешским астрономом Любошем Когоутеком, работавшим в Гамбургской обсерватории.

На шестом витке с третьей попытки Карр пристыковал корабль к станции. Ещё при сближении Поуга затошнило. После стыковки ему стало ещё хуже, при этом Карр и особенно Гибсон чувствовали себя хорошо. Утром 17 ноября астронавты вплыли в «Скайлэб», осмотрелись и увидели, что их места на борту заняты! Предшественники шутки ради изготовили из рабочей одежды чучела: одно разместили на велоэргометре, на второе надели «вакуумные штаны», третье посадили в туалет.

Поуг долго не мог справиться с «болезнью движения», поэтому другим членам экипажа пришлось его подменять, и экспедиция начала отставать от графика. В итоге проблема «рассосалась» сама собой, и 22 ноября Поуг с Гибсоном совершили выход в открытый космос, чтобы заменить кассеты с плёнкой на АТМ, установить образцы теплозащитных покрытий и ловушки частиц, а также отремонтировать привод антенны микроволнового радиометра.

23 ноября, когда астронавты спали, отказал гиродин (силовой гироскоп) №1. Станция могла функционировать без него, но с более интенсивным использованием газодинамической системы управления на сжатом азоте. Запасов газа оставалось мало и, чтобы провести все научные сеансы, требовалось следить за расходом. Программу наблюдений пришлось скорректировать.

Медики заметили, что третий экипаж отличается некоторой «заторможенностью». Операции выполняли медленнее, быстро уставали, допускали больше ошибок при обслуживании систем, мало говорили между собой и с ЦУПом. Стало очевидно, что они измотаны необходимостью поддерживать в рабочем состоянии оборудование «Скайлэба», которое постепенно выходило из строя.

Тем временем комета Когоутека пересекла орбиту Венеры, её яркость значительно возросла, стали видны два хвоста: один из светящегося газа, второй — из пыли. 13 декабря астронавты наблюдали комету невооружённым глазом (до того с трудом засекали в бинокль), но её яркость оказалась меньше, чем предсказывали астрономы.

В тот день заканчивалась четвёртая неделя полета. На пресс-конференции в Хьюстоне представители NASA сообщили, что работа идёт по плану, а станция «ведёт себя хорошо для объекта, пробывшего в космосе семь месяцев». И тут просочился слух, что экипаж «Скайлэба» взбунтовался, и Уильям Поуг накануне в очень резкой форме раскритиковал недостатки в планировании операций. Кроме того, он сообщил, что на прошлой неделе, заправив «по инструкции» одну из камер для фотографирования кометы, получил расфокусированное изображение. NASA неохотно признало наличие проблемы.

И всё же работа продолжалась. 25 декабря Карр и Гибсон вышли в открытый космос, чтобы закрепить на ферме АТМ две специальные камеры для фотографирования кометы. Карр сообщил, что цвет её хвоста раньше был серебристо-голубым, а теперь в нём появились красные и жёлтые оттенки. 28 декабря выход повторили, и Карр проинформировал ЦУП-Х, что наблюдает у кометы широкий, массивный хвост цвета пламени, хотя и не слишком длинный. После прохождения перигелия у неё появилась ещё и чётко различимая «пика», направленная к Солнцу, и несколько образований, напоминающих перья голубоватого цвета.

В то же время участились сбои гиродина №2. Руководители полёта признали, что полностью истощили свой «мешок фокусов», с помощью которых пытались наладить его, и спасательному вертолетоносцу «Нью-Орлеан» было дано указание выйти в расчётный район приводнения корабля на три дня раньше срока.

31 января сломались душ и система наведения инфракрасного спектрометра, но это было уже не страшно: научная программа приближалась к завершению. 3 февраля Карр и Гибсон снова вышли в открытый космос, извлекли кассеты из комплекса АТМ, фотографировали Солнце, свечение верхних слоёв атмосферы и облако частиц искусственного происхождения вокруг станции. Лишь одну укладку вынесли наружу — новую ловушку для частиц: на случай, если на станцию ещё кто-нибудь прилетит.

6 февраля четырьмя малыми двигателями корабля «Аполлон» астронавты скорректировали орбиту станции, увеличив высоту и прогнозируемый срок её существования до 1983 года. 8 февраля третья экспедиция вернулась на Землю; продолжительность полёта составила 84 суток, 1 час и 15 минут. Телекомпании от трансляции приводнения отказались: пилотируемая космонавтика надолго вышла из моды.

Небесная угроза

Хотя все ресурсы NASA были брошены на реализацию программы «Спейс Шаттл» (Space Shuttle), специалисты продолжали надеяться, что астронавты когда-нибудь вернутся на «Скайлэб». Предполагалось, что один из шаттлов доставит к станции дистанционно управляемый разгонный блок, который поднимет её на более высокую орбиту, — это позволило бы в спокойной обстановке разработать план новой экспедиции.

Однако усиление солнечной активности в 1978 году вызвало «вспухание» земной атмосферы, которая ускорила падение «Скайлэба». Расчёты показывали, что «махина» весом около 80 т не сможет сгореть полностью при прохождении плотных слоёв; до земной поверхности долетят обломки общей массой 18 т. При этом определить место их падения с удовлетворительной точностью невозможно.

При NASA организовали специальный штаб, а правительство Соединённых Штатов заявило о своей готовности возместить любой ущерб, который теоретически могут причинить обломки из космоса. При этом была созвана группа юристов, призванная отклонять «необоснованные» претензии. В мире начала разгораться паника, чем не преминули воспользоваться различные дельцы: в продаже появились футболки с рисунком-мишенью для «приземления» станции, «антиорбитальный» репеллент и «антиосколочные» шляпы.

В июне 1979 года операторы NASA, восстановив связь со станцией, придали ей ориентацию, обеспечивавшую максимальное аэродинамическое торможение. Всем стало понятно, что до входа в атмосферу остаётся совсем чуть-чуть. Настоящий ажиотаж вызвало предложение газеты «San Francisco Examiner», которая установила приз в 10 000 долларов тому, кто принесёт первый обломок станции. В ответ конкурирующее издание «San Francisco Chronicle» предложило 200 000, если подписчик понесёт личный или имущественный ущерб при крушении «Скайлэба». Поскольку по всему миру заключались пари на точное время и место падения, оживились экстрасенсы, дававшие «точные» прогнозы.

В отчёте, подготовленном по заказу NASA, утверждалось, что вероятность попадания обломков в человека составляет 1:152, а вероятность их приземления на территорию города с населением более 100 000 человек — 1:7. Публикация сообщения об этом вызвало истерию во многих странах. Филлипинский президент Фердинанд Маркос даже выступил по национальному телевидению, чтобы успокоить сограждан.

Станция вошла в плотные слои атмосферы 11 июля. За несколько часов до схода с орбиты, когда прогноз не исключал возможность её падения на США и Канаду, ориентацию «Скайлэба» снова изменили, чтобы продлить полёт примерно на полчаса. В результате большинство обломков упало в Индийский океан, а часть пролетела над побережьем Австралии в районе прибрежных городов Эсперанс и Балладония. Местные жители и пилоты авиакомпаний успели увидеть десятки разноцветных вспышек в небе — большие куски «Скайлэба» нагревались и разваливались в воздухе.

Следующей американской инициативой по строительству большой обитаемой базы на орбите стал проект «Фридом» (Freedom). В 1993 году он был преобразован в программу создания Международной космической станции.

---

Источники и литература:

1. Афанасьев И., Воронцов Д. Золотой век космонавтики: мечты и реальность. — М.: Фонд «Русские Витязи», 2015
2. Бэлью Л., Стулингер Э. Орбитальная станция «Скайлэб» / сокр. пер. с англ. Г. Швырковой, Б. Круглова, В. Кехваянца. — М.: Машиностроение, 1977
3. Второй экипаж «Скайлэба» (Обзор зарубежных сообщений) // Земля и Вселенная. 1973. №6
4. Гольдовский Д. Финал «Скайлэба» // Земля и Вселенная. 1980. №1
5. Железняков А. Секреты американской космонавтики. — М.: Эксмо, 2012
6. Караш Ю. Тайны лунной гонки. СССР и США: сотрудничество в космосе. — М.: Олма-Пресс Инвест, 2005
7. Марков А. Беспокойное Солнце. К 30-летию второй экспедиции на ОС Skylab (28.07-25.09.1973) // Новости космонавтики. 2003. №9-10
8. Марков А. Единственное ограничение. К 30-летию полёта 3-й экспедиции на станцию Skylab // Новости космонавтики. 2004. №3
9. Марков А. «Небесная лаборатория». К 30-летию запуска первой американской орбитальной станции // Новости космонавтики. 2003. №7-8
10. Марков А. Программа «Скайлэб» // Земля и Вселенная. 2004. №3
11. Мировая пилотируемая космонавтика. История. Техника. Люди. / Под ред. Ю. Батурина. — М.: Изд-во «РТСофт», 2005
12. О съёмке космических объектов // Новости космонавтики. 2003. №5
13. Первый экипаж «Скайлэба» (Обзор зарубежных сообщений) // Земля и Вселенная. 1973. №5
14. Салахутдинов Г. Приключения на орбитах. — М.: Изд-во МАИ, 1993
15. Третий экипаж «Скайлэба» (Обзор зарубежных сообщений) // Земля и Вселенная. 1974. №2
16. Akens D. Skylab Illustrated Chronology. 1962 – 1973. Historical Staff. George C. Marshall Space Flight Center, NASA, 1973
17. Brooks C., Grimwood J., Swenson L. Chariots for Apollo: A History of Manned Lunar Spacecraft: https://www.hq.nasa.gov/office/pao/History/SP-4205/contents.html
18. Compton D., Benson C. Living and Working in Space: A History of Skylab. Scientific and Technical Information Branch, NASA, Washington, DC, 1983
19. Hitt D., Garriott O., Kerwin J. Homesteading Space: The Skylab Story. Board of Regents of the University of Nebraska, 2008
20. Van Pelt M. Space Stations and Orbital Colonies. Springer International Publishing AG, 2017