11 февраля 1990 г. в 09 ч 16 мин 00 с по московскому времени стартовал космический корабль «Союз ТМ-9» с экипажем шестой основной экспедиции *. Его командир — Герой Советского Союза, летчик-космонавт СССР полковник Соловьев Анатолий Яковлевич, бортинженер — Баландин Александр Николаевич.
* Здесь и далее в тексте указано московское декретное (зимнее) время, по которому осуществляется управление полетом советских космических аппаратов. ЦУП на летнее время не переходит.
Анатолий Соловьев родился в Риге 16 января 1948 г. в рабочей семье. Шестнадцатилетним пареньком он пошел работать слесарем в камвольно-производственное объединение «Ригас текстиле».
С виду спокойный, задумчивый, уступчивый, он мог при необходимости проявить и железную твердость. Так случилось, например, когда его призывали в армию. В Риге разнарядки были в основном в военно-морские училища, но Соловьев хотел в авиацию. Предложили вертолетное. Тоже отказался — только в Черниговское высшее военное авиационное училище летчиков. Так и добился своего.
После окончания училища лейтенант Соловьев получил направление на Дальний Восток. Там он повышал свое летное мастерство. Летал увлеченно, учился у более опытных товарищей, помогал новичкам. Стал военным летчиком первого класса, командиром звена. А когда представилась возможность попробовать себя в космонавтике, Анатолий пошел на это с интересом. Новизна всегда привлекала его.
Курс общекосмической подготовки, затем занятия— сначала в составе группы и, наконец, в экипаже, но пока еще в дублирующем — таков обычный путь космонавта. Готовиться наравне с основным экипажем и ждать своего звездного часа. Правда, слова «ждать»
Соловьев не признает — это работа, из подготовки в подготовку, из программы в программу, в состоянии постоянной готовности.
И в Звездном городке Анатолий не расставался с авиацией. Здесь он стал летчиком-испытателем второго класса, освоил более десяти типов самолетов, а его общий налет составил 1385 часов. Кроме того, он — инструктор парашютно-десантной подготовки, на его счету более 140 прыжков. Но затем ему пришлось сосредоточиться на освоении космической профессии.
Соловьев возглавлял резервный экипаж основной экспедиции на станцию «Салют-7». А когда на орбите появилась станция «Мир», Анатолий снова «сел за парту» в качестве командира дублирующего советско-сирийского экипажа. Пришлось изучать не только новую станцию, но и новый корабль «Союз ТМ», который пришел на смену «Союзу Т». В составе следующего международного экипажа Анатолий Соловьев совершил свой первый космический полет. Вместе с ним тогда стартовали болгарин Александр Александров и летчик-космонавт СССР Виктор Савиных. Потом снова в дублерах. С ноября 1988 г. вместе с Баландиным.
Биография Александра Баландина, как и большинства новичков, не отличается многообразием событий. Он родился 30 июля 1953 г. в подмосковном городке Фрязино в семье военнослужащего. Окончив школу, Александр поступил в Московское высшее техническое училище (ныне Московский государственный технический университет) имени Н. Э. Баумана. Потом распределение в научно-производственное объединение «Энергия». Фирма именитая, ведь ее основателем был сам С. П. Королев. Правда, нынешнее название она получила уже после его смерти.
С работой, считает Александр, повезло. Куда же может быть интереснее, ведь он участвовал в проектных разработках космического корабля многоразового использования «Буран». Вот бы самому слетать!.. Он пишет заявление, и в 1978 г. его зачисляют в отряд космонавтов, в группу по все той же «бурановской» тематике. Готовясь стать бортинженером, он изучал матчасть новой машины, которая жила пока еще в чертежах. Прошел предназначенную для «бурановцев» программу специализированной летной подготовки, совершил 25 прыжков с парашютом.
Два года назад Баландин начал готовиться к полету на станцию «Мир». Пилотируемые полеты на «Буране» пока еще в перспективе, а космический опыт не помешает. Ведь не зря же проходили «обкатку космосом» профессиональные летчики-испытатели Игорь Волк и Анатолий Левченко, кандидаты в первые пилоты корабля многоразового использования. Но до этого на борту «Бурана» должен побывать экипаж орбитального комплекса «Мир». Соловьеву и Баландину во время своего полета нужно было принять и ввести в эксплуатацию модуль Т (технологический), который одновременно будет служить и причалом для «Бурана». Для этого на модуле Т, кроме обычного, есть еще андрогинный стыковочный узел. Точно такой же будет и на «Буране». Кстати, к полету готовится новая машина, а не та, которая уже была в космосе и демонстрировалась затем на международном салоне в Ле Бурже. Очередной полет «Бурана» будет беспилотным, и он стыкуется с «Миром» через модуль Т.
Этот эксперимент представляет немалый интерес для экипажа, которому предстоит перейти на борт многоразового корабля и поработать механическим манипулятором, предназначенным для выведения в космос различных аппаратов и возвращения их в грузовой отсек корабля. Трудно переоценить и тот опыт, который приобретет Центр управления полетом, работая со связкой космических аппаратов общей массой под две сотни тонн.
Таким образом, перейдя на программу «Мир», Александр Баландин нисколько не изменяет «Бурану», так как оба эти направления развития космических систем не исключают друг друга, а наоборот, имеют много точек соприкосновения вплоть до непосредственной стыковки на орбите. Но это в будущем, а пока...
— Программа нашего полета, — отметил Баландин перед стартом, — будет очень интересной. Мы продолжим эксперименты, начатые предыдущими экипажами, будем проводить и совершенно новые. Оборудование модуля дооснащения дает возможность испытать замкнутый цикл использования воды на борту, без чего невозможны дальние космические полеты. Но главное — это технологический модуль. На нем предполагается начать опытно-промышленное производство высококачественных полупроводниковых материалов для нужд микроэлектроники. Нас ждут интересные эксперименты и по биотехнологии. Надеемся внести свой вклад в решение экологических проблем нашей страны.
«Родники» (это позывной Соловьева и Баландина) состыковались с комплексом «Мир» 13 февраля в 09 ч 37 мин 47 с и после полуторачасовой процедуры проверки герметичности стыка открыли люки. На борту комплекса их встретили два Александра — Викторенко и Серебров, которые завершали свою работу на орбите.
Шесть суток продолжалась передача космической вахты от одного экипажа другому. Проводились и запланированные научные эксперименты по различным направлениям исследований.
— Уже в первые дни полета, — рассказывает Анатолий Соловьев, — мы провели новый в практике космонавтики биотехнологический эксперимент. Суть его — исследование процесса слияния клеток в условиях микрогравитации. Получена ценная научная информация, которая позволит в дальнейшем наладить производство в космосе уникальных лекарств и биопрепаратов. Есть здесь прямая экономическая выгода. Так, например, создание нового штамма оценивается до миллиона рублей и выше. Получаемые препараты найдут широкое применение в практической медицине.
Не были забыты и проводимые ранее предыдущими экипажами эксперименты по отработке технологии очистки лекарственных препаратов методом электрофореза, по выращиванию монокристаллов различных белковых соединений.
Биотехнологические эксперименты на борту орбитального комплекса «Мир» дают обнадеживающие результаты. Достигнута производительность процесса злектрофоретической очистки белковых препаратов в тысячу раз большая, чем на Земле. Получены пробные партии генно-инженерного интерферона, очищенного от примесных соединений и биологически неактивных иммунноопасных его форм, чего в настоящее время не могут добиться в земных лабораториях. Выращенные в невесомости монокристаллы белка используются для синтеза противогриппозных сывороток. Все эти препараты предназначены для создания высококачественных лекарств и биостимуляторов. Восьмилетний опыт практической работы по космической биотехнологии позволяет специалистам утверждать, что пора переходить от отдельных экспериментов к полупромышленному производству в космосе биологически активных материалов и лекарственных препаратов.
19 февраля 1990 г. в 04 ч 06 мин 20 с корабль «Союз ТМ-8» с Викторенко и Серебровым отстыковался от комплекса «Мир». В 06 ч 40 мин 53 с включился двигатель, и корабль начал терять высоту. Через несколько секунд космонавты отстрелили бытовой отсек, а затем по команде программно-временного устройства отделился приборно-агрегатный отсек. Спускаемый аппарат с экипажем пятой основной экспедиции приземлился в 07 ч 36 мин 18 с в 55 км северо-восточнее г. Аркалыка.
Проводив Викторенко и Сереброва, «Родники» стали полноправными хозяевами орбитального комплекса. Прежде чем приступить к выполнению своей программы научных исследований, они должны были перестыковать корабль «Союз ТМ-9» с модуля «Квант» на переходный отсек базового блока.
Перестыковка давно уже стала привычной операцией. Во время облета орбитального комплекса космонавты осматривают его внешние поверхности, элементы конструкции. Станция «Мир» уже четыре года трудится в космосе. Хотя все работает нормально, но не мешает увидеть своими глазами.
21 февраля в 06 ч 56 мин 01 с «Союз ТМ-9» мягко оттолкнулся от стыковочного узла на модуле «Квант». Космонавты с помощью двигателей малой тяги отвели корабль от комплекса «Мир». Перестыковка осуществляется с использованием ручного управления кораблем, Это позволяет держать дистанцию в 50—60 м. А автоматическое управление потребовало бы удаления на 200 м, что связано с увеличением расхода топлива. Да и условия для визуального контроля были бы уже не те.
Облетая орбитальный комплекс, «Родники» увидела его таким, каким и представляли себе. Только в натуре он производил более впечатляющий эффект. А вот когда включили телекамеру на базовом блоке и она передала изображение приближающегося корабля на Землю, картина была неожиданной...
Три из шести мягких панелей экранно-вакуумной теплоизоляции (ЭВТИ), прикрывающей теплозащитное покрытие спускаемого аппарата, растопырились, подобно огромным лопухам, и раскачивались при срабатывании двигателей корабля.
Стыковке это не помешало. «Родники» уверенно подвели корабль к переходному отсеку. Датчики зафиксировали время касания космических аппаратов — 07 ч 15 мин 23 с. И тогда начались вопросы...
— Что видно из иллюминаторов? — спрашивает Центр управления полетом. — Как «лопухи»? -
— В левом иллюминаторе СА (спускаемого аппарата) видно два «лопуха», — докладывает Соловьев. — Их номера я записал.
— Они немного обгоревшие, — дополняет Баландин. — Когда двигатели работают, прижигают их.
— При стыковке что-нибудь заметили? — продолжает вопросы ЦУП.
Возможно, колебания панелей сказываются на управлении кораблем?.. Но нет.
— Слышали только, как что-то хлопает, — ответил экипаж.
Панели ЭВТИ двухметровыми полотнищами облегают снаружи корпус спускаемого аппарата и закрепляются на нем передними и задними краями, т. е. у мест стыка соответственно с бытовым и приборно-агрегатным отсеками. С помощью ЭВТИ поддерживается необходимый температурный режим внутри СА, предохраняется от воздействия космического пространства теплозащитное покрытие. ЭВТИ нужна только на орбите, а перед входом в атмосферу Земли она сбрасывается. Па участке спуска от чрезмерного аэродинамического нагрева СА спасает теплозащитное покрытие. Основную температурную нагрузку воспринимает массивный теплозащитный экран, установленный на днище СА. Выполнив свою задачу, он затем отстреливается, когда уже идет спуск на парашюте. А для предохранения боковых стенок СА от нагрева они обмазываются специальным теплозащитным покрытием. И вот сейчас три панели ЭВТИ освободились каким-то образом по одному поясу креплений, и теплозащитное покрытие оказалось наполовину обнаженным перед лицом открытого космоса. Как оно себя поведет при резком перепаде температур, бомбардировке микрометеоритами и заряженными частицами космических излучений? Очевидно, что процессы старения материала должны ускориться. Но насколько интенсивно они пойдут, это пока неизвестно.
В такой ситуации, когда впечатление от увиденного, пожалуй, многих заставило поволноваться, руководители полета сохраняют спокойствие.
— Реальной угрозы для жизни экипажа нет, — говорит заместитель руководителя полета В. Д. Благов. — Надо провести анализ ситуации, ее возможных последствий. Может быть, придется совершить выход в открытый космос. Хотя в программе этой экспедиции выходов нет, но, как дублеры Викторенко и Сереброва, Соловьев и Баландин прошли полный объем подготовки к таким работам. В крайнем случае мы можем послать к ним корабль-спасатель.
Жизнь на орбите входила в рабочую колею. 23 февраля «Родники» начали 70-часовой эксперимент по получению монокристалла теллурида кадмия на технологической установке «Галлар». Этот материал в настоящее время находит широкое применение в микроэлектронике. Он используется, например, при изготовлении датчиков рентгеновского излучения в компьютерных томографах. Из одного кристалла диаметром 20 и высотой 25 мм можно получить до тысячи дорогостоящих датчиков. Кстати, на международном рынке 1 г теллурида кадмия оценивается в 3 тыс. марок ФРГ.
«Галлар» создан в НПО «Научный центр», которое одновременно является и потребителем получаемой на нем продукции. Этому НПО уже передана первая партия монокристаллов теллурида кадмия, арсенида галлия и окиси цинка, выплавленных в ходе полета пятой основной экспедиции.
В земных условиях монокристаллы такого высокого качества трудно, а порой и просто невозможно получить. Их выращиванию препятствует термическая нестабильность, вызванная гравитационной тепловой конвекцией. Трудности получения и обусловливают высокую стоимость продукции. Иное дело невесомость. По мнению специалистов, отлаженное промышленное производство полупроводниковых и биологически активных материалов в космосе будет дешевле земного. Поэтому во многих странах растет сейчас интерес к технологическим экспериментам. За последний год с помощью советской космической техники провели такие эксперименты фирмы США, Франции и ФРГ.
Космической технологии предсказывают большое будущее, По оценкам американских специалистов, к 2000 г. доходы от производства в космосе лекарств, биопрепаратов, полупроводников и других материалов могут достичь 20 млрд. долл. Способна ли советская космонавтика сказать здесь свое весомое слово? Один из вариантов, основанный на базе уже существующих космических аппаратов, на использовании сложившейся кооперации ученых, конструкторов, испытателей, служб космодрома и управления полетом, разработан в КБ «Салют». О нем рассказывает заместитель генерального конструктора В. В. Палло:
— Уникальные материалы для микроэлектроники, биопрепараты и лекарственные средства нужны нашей стране сегодня, сейчас. Мы катастрофически отстаем от развитого мира, и с каждым годом это отставание будет нарастать, как ком. Только космическая технология, видимо, поможет преодолеть его. Мы предлагаем реальную программу по производству в космосе уникальных полупроводников, оптических стекол, биопрепаратов и лекарственных средств.
Программа разделяется на два этапа. Первый из них завершается в 1993 г. созданием на базе «мировских» модулей «Квант-2» и «Кристалл» 20-тонного беспилотного полностью технологического модуля. Выводиться на орбиту он будет серийной ракетой-носителем «Протон». На борту модуля разместятся 16 отечественных и зарубежных технологических установок с суммарной полезной массой до 1600 кг. Готовая продукция возвращается в баллистических капсулах. И она сможет дать ощутимую прибыль, которая позволит приступить ко второму этапу.
Второй этап — это создание на околоземной орбите 100-тонного опытного завода производительностью около 1000 кг продукции в год.
Такие тяжелые аппараты не новинка для нашей космической промышленности. Вспомните первый пуск ракеты-носителя «Энергия» 15 мая 1987 г. То, что было названо в сообщении ТАСС габаритно-весовым макетом спутника, по существу, представляло собой 100-тонный модуль «Полюс», который должен был пройти обкатку в космосе. К сожалению, из-за схемной ошибки в одном из блоков системы управления он не смог выйти на орбиту.
Выведение космического завода также под силу лишь «Энергии». Масса технологического оборудования будет составлять 20 т. Завод работает автоматически, дважды в год его посещают космонавты для проведения разгрузочных, пусконаладочных и ремонтно-восстановительных работ. На борт необходимо ежегодно доставлять до 20 т расходуемых материалов. Продукцию завода в первые два года можно возвращать на Землю в баллистических капсулах, уже отработанных на предыдущем этапе. В дальнейшем предполагается использование многоразовой аэрокосмической системы, состоящей из орбитального корабля «Молния» и самолета-носителя «Мрия». Технико-экономический расчет показывает, что эта программа на 1991—2000 гг. является рентабельной. Общие затраты на нее составят 1,2 млрд. руб, А стоимость произведенных в космосе материалов оценивается в 3—8 млрд. руб. в зависимости от вида продукции и колебаний цен на мировом рынке. Прибыль от реализации программы может поступать уже с 1994 г.
— Мы видим за этой программой, — заключает В. В. Палло, — резкий рывок нашей страны в отечественной радиоэлектронной, оптической, медико-биологической промышленности. Это и есть та конверсия, на которую способно предприятие нашего уровня.
Но прежде чем получить прибыль, надо сначала затратить определенные средства. А сейчас наметилась тенденция к сокращению отечественного космического бюджета. Так, если в 1989 г. в СССР на космические исследования было выделено 6,9 млрд. руб., то в 1990 г. — 6,3 млрд. руб. А финансирование пилотируемых полетов уменьшилось с 300 до 220 млн. руб. И все это происходит на фоне непрерывного роста расходов на космос не только в США, Франции, ФРГ, Японии, но и в развивающихся странах.
Кстати, американцы приняли решение форсировать программу развития орбитальных станций и выделили на это 2,5 млрд. долл., не ущемляя другие направления космических исследований.
В области космической технологии у нас сейчас накоплен самый большой практический опыт. СССР сегодня является единственной страной, которая имеет технические средства, позволяющие проводить в космосе многомесячные технологические эксперименты. С появлением постоянно действующих орбитальных станций за рубежом положение изменится. Оно может оказаться критическим для нас, если мы начнем сворачивать свои работы. Так, может быть, надо лучше использовать оставшееся время, чтобы завоевать себе прочное место на мировом рынке?
1 марта в 02 ч 10 мин 57 с к «Миру» стартовал автоматический грузовой корабль «Прогресс М-3». Через двое суток, 3 марта в 04 ч 05 мин 11 с, он состыковался с орбитальным комплексом.
Для «Мира» это уже двадцатый грузовик, а для шестой основной экспедиции — первый. В числе уже привычных грузов «Прогресс М-3» привез яйца японского перепела для эксперимента «Инкубатор-2». Этот эксперимент готовили совместно советские и чехословацкие специалисты.
В качестве объекта исследований японский перепел был выбран не случайно. В работах по изучению возможностей создания замкнутых экологических систем, которые могут стать в будущем системами обеспечения жизнедеятельности космических экипажей в длительных полетах, рассматривались различные живые организмы. Водоросль хлорелла и некоторые высшие растения уже доказали свою выживаемость в условиях космического полета и способность к регенерации кислорода из атмосферы жилых отсеков. Но есть и другое направление этих исследований — обеспечение космонавтов постоянным, возобновляемым источником пищи.
Японские перепела значительно меньше обыкновенных домашних кур и по размерам, и по массе. Но их масса, приходящаяся на единицу корма, существенно выше куриной. Перепелки и нестись начинают гораздо раньше кур, в возрасте 35—40 суток. Причем могут нести по 2 яйца в сутки, а в год — 280—300 штук. Хотя эти пестренькие яички весят всего по 10—12 г, но по питательности не уступают куриным.
Первая установка «Инкубатор-1» была разработана учеными Словацкой академии наук. В 1979 г. она совершила 12-суточный полет на советском спутнике «Космос-1129». К сожалению, возвращение на Землю оказалось для хрупких «пассажиров» слишком жестким. Однако исследования, проведенные на нескольких поврежденных яйцах, показали, что развитие эмбрионов шло вполне успешно, хотя, конечно, стартовые перегрузки и вибрации оказали свое неблагоприятное воздействие. Ученые уверены, если бы полет спутника продолжался, уже и тогда можно было бы дождаться первых птенцов в космосе.
Биотехнический комплекс «Инкубатор-2» создан в Лениградском СКТБ «Биофизприбор». В состав комплекса входит термостат, способный с высокой точностью поддерживать температуру 37,5°С. Имеется своя система обеспечения жизнедеятельности, ведь эмбрионам необходимо дышать. Система автоматически поддерживает необходимую влажность воздуха и постоянную вентиляцию. На Земле курочка, высиживая цыплят, периодически поворачивает яйца. В невесомости эту работу аккуратно выполняет воздушный поток. Перепелиные яйца привезены из Чехословакии, где они получены от одиннадцатого поколения птиц, выращиваемых специально для космического эксперимента. Общая масса биотехнического комплекса около 120 кг. Он стационарно установлен на модуле «Квант-2», который работает в составе «Мира» с 6 декабря 1989 г. И вот теперь пришла пора поработать и «Инкубатору».
48 перепелиных яиц были доставлены на борт орбитального комплекса. С помощью овоскопа космонавты проверили их качество и пять штук забраковали. В скорлупе обнаружились трещины, очевидно, из-за перегрузок при выведении на орбиту. Оставшиеся яйца разместили в искусственном гнезде. 4 марта, через 15 суток после того, как яйца были снесены, началось их «высиживание». Одновременно был включен аналогичный инкубатор, установленный в Институте медико-биологических исследований. В ходе эксперимента космонавты зафиксировали 8 яиц на разных стадиях развития эмбриона. Та же операция проделывалась и с земными контрольными образцами.
Появление птенцов ожидалось на двадцатые сутки, т. е. 24 марта. И можно представить то удивление, которое испытали космонавты, заглянув в «Инкубатор» 22-го и обнаружив там довольно крупного цыпленка, который успел уже обсохнуть. Вскоре появился еще один. А всего вылупилось шесть птенцов.
С нетерпением ЦУП ждал телевизионного сеанса, чтобы увидеть рожденных в космосе малышей. Радовались постановщики эксперимента, ведь такое случилось впервые. Но только радость оказалась недолгой...
Вылупившихся цыплят космонавты пересадили в специальный птичник — круглый контейнер с сеткой на полу. Предполагалось, что птенцы будут лапками цепляться за эту сетку и смогут клевать пастообразный корм, разработанный учеными специально для них. Однако у новорожденных начисто отсутствовал хватательный рефлекс. Об этом рассказал командир экипажа в очередном сеансе связи:
— Все вылупившиеся цыплята беспорядочно летали по своей камере, совершали кульбиты, не могли сориентироваться в пространстве. Поток воздуха прижимал их к сетке, где был набросан корм, но цыплята почему-то не могли за нее ухватиться, отталкивались и продолжали беспорядочно кувыркаться в пространстве. Мы пытались накормить птенцов, но долго ничего не получалось.
Птенцы нуждались в постоянном уходе, а у экипажа было много других забот. Главной задачей сейчас являлась установка на борту новой мощной ЭВМ «Салют-5Б», которая сможет управлять орбитальным комплексом с усложнившейся пространственной конфигурацией, со значительно возросшим количеством аппаратуры. Новая ЭВМ сможет связать в единую схему системы управления движением, которые имеются на базовом блоке и модулях, обеспечить совместную работу гироскопических стабилизаторов «Кванта» и «Кванта-2». Прежняя ЭВМ «Аргон-16Б» с возросшим объемом задач справиться уже не способна, а ведь орбитальный комплекс в ближайшее время должен пополниться еще одним модулем. Третьего члена экипажа явно не хватало.
А дела у птенцов шли все хуже. Четырех из них пришлось зафиксировать в спиртовом растворе для последующего изучения на Земле. Двое оставшихся еще немного пожили благодаря заботам экипажа. Чтобы они не кувыркались, а в застабилизированном положении привыкали к невесомости, космонавты осторожно спеленали их салфетками и закрепили в прежних инкубаторских гнездах. Но цыплята уже не смогли выжить, и 26 марта эксперимент прекратили. Научить жить оказалось труднее, чем произвести на свет.
При составлении программы шестой основной экспедиции старт технологического модуля (он получил название «Кристалл») планировался на 30 марта, а его стыковка с комплексом «Мир» — на 6 апреля. На этот модуль возлагались особенно большие надежды, так как за счет работы его оборудования ожидалось получить основную прибыль во время полета Соловьева и Баландина. Еще перед стартом «Родников» было объявлено, что шестая основная экспедиция станет первой, которая своими результатами сможет окупить расходы на ее проведение. Назывались и конкретные суммы. Затраты оценивались в 80—90 млн. руб., а доход должен составить 105—108 млн. руб. Из чего же будет складываться этот доход? Главным образом прибыль планируется получить за счет производства в космосе полупроводниковых материалов и биологически активных веществ, а также за счет фотосъемок Земли. Большинство из этих работ без модуля «Кристалл» выполнить невозможно.
И вот объявляют, что старт модуля переносится на 18 апреля, а затем дата старта сдвигается еще дальше. Нет, модуль здесь ни при чем, он в полном порядке. Причина в трудностях, возникших при отладке взаимодействия комплекса бортовых ЭВМ, которые дополнились новой машиной «Салют-5Б», с наземными вычислительными комплексами. Задача оказалась сложнее, чем предполагалось вначале. Лишь 19 апреля были завершены испытания первого этапа, подтвердившие успешное выполнение основных режимов.
— По-моему, здесь сказывается неравномерность насыщения нашей сферы передовой вычислительной техникой, — говорит руководитель полета В. А. Соловьев. — На борту «Мира» целый вычислительный комплекс — пять машин, мощнейших компьютеров, сведенных в единую сеть. Эти уникальные по качеству машины могут конкурировать с лучшей мировой техникой. А на Земле с ними взаимодействуют серийные ЭВМ, способные и ошибиться, и заклиниться в самый неподходящий момент. Тогда вступают в действие мозги и пальцы наших программистов, которым, скажем, надо сформулировать 3—5 тысяч цифровых слов-посылок. Тут и возникают очень обидные ошибки, за которые порой трудно винить человека. Но они и привели к перерасходу топлива, которое теперь надо восполнять.
Космическому экипажу, как правило, устанавливается обычный для живущих на Земле режим труда и отдыха — пятидневная рабочая неделя и два выходных. Но отдых на орбите — понятие условное. Очень часто это время космонавты используют для подчистки «хвостов», проведения инициативных работ (конечно, по согласованию с ЦУПом), записей минувших событий и впечатлений. Ничто не может освободить экипаж от ежедневного контроля и обслуживания бортовых систем орбитального комплекса, так как от их работы зависит жизнь космонавтов. В длительном космическом полете человек должен поддерживать на необходимом уровне свое физические состояние. Это требуется и для сохранения работоспособности, и для подготовки организма к будущей встрече с земным тяготением. Мы уже привыкли, что после многомесячнoro пребывания в невесомости космонавты, приземлившиеся буквально пару часов назад, самостоятельно спускаются по трапу самолета. А на следующий день плавают в бассейне, гуляют по парку... Все это достигается упорным повседневным трудом самих космонавтов на орбите и службы медицинского обеспечения на Земле. Возьмем для примера утреннюю зарядку. В ее полезности, пожалуй, никто не сомневается. Но вот заставить себя регулярно ее делать — не каждому под силу. А для космического экипажа ежедневная норма — 5 км на «бегущей» дорожке и 10 км на велоэргометре. И строгий экзаменатор впереди — гравитационные объятия родной планеты.
Для дозаправки орбитального комплекса готовился грузовик, оставшийся от старой серии, — «Прогресс-42». Он же доставит на орбиту еще некоторые электронные блоки, проходимые для надежной совместной работы бортовых и наземных вычислительных средств. А пока работа на «Мире» шла по скорректированному плану. Простоев у экипажа не было. Всегда имеется большое количество дел по профилактике бортового оборудования, замене аппаратуры. Не останавливались и научные эксперименты. Продолжались регулярные плавки на «Галларе», проводились фотосъемки и визуальные наблюдения по программе исследования природных ресурсов Земли и изучения окружающей среды.
26 апреля в 23 ч 24 мин 23 с покинул причал орбитального комплекса грузовик «Прогресс М-3». 27 апреля в 03 ч 00 мин 00 с была включена его двигательная установка, и корабль, покинув космическую орбиту, устремился в плотные слои атмосферы, где и закончил свое существование.
А 5 мая в 23 ч 44 мин 01 с стартовал «Прогресс-42». 8 мая в 01 ч 45 мин 04 с он занял недолго пустовавший стыковочный узел на «Мире». В дополнение к перечню грузов, которые были доставлены его предшественником, «Прогресс-42» привез еще и питьевую воду для дозаправки бортовой системы «Родник». Увеличены были и запасы топлива, особенно в баках двигательной установки корабля, с помощью которой затем проводились коррекции орбиты комплекса «Мир». А общая масса грузов составила 2409 кг.
Май для «Родников» оказался насыщен разнообразными работами. Кроме разгрузки «Прогресса» и уже привычных плавок на «Галларе», они проводили различные астрофизические и геофизические эксперименты. С помощью ультрафиолетового телескопа «Глазар», имеющегося на первом «Кванте», фотографировали звездное небо. При исследовании природных ресурсов Земли использовали видеоспектральный комплекс на гиростабилизированной платформе, установленной на «Кванте-2». Начали эксперименты с аппаратурой «Арфа-Э», которую установили Викторенко и Серебров на внешней поверхности первого модуля.
Эксперименты, аналогичные «Арфе», уже проводились на комплексе «Мир» начиная с 1987 г. Тогда в качестве инжектора электронов применялась аппаратура «Источник». Цель этих экспериментов (их постановщиком и разработчиком аппаратуры является Московский институт радиотехники, электроники и автоматики), можно сказать, весьма злободневная. Ведь уже сейчас комплекс «Мир» буквально утыкан антеннами, которые затрудняют работу экипажа в открытом космосе. Если развитие космической техники и дальше пойдет по такому пути, то к будущим орбитальным комплексам вообще подступиться окажется невозможным. Какой же предлагается выход? А что, если заменить антенную арматуру невидимым пучком электронов? Идея заманчивая. Никаких тебе сложных переплетений конструкций, а только умещающаяся на ладони электронная пушка. Включил — и антенна готова, невидимая глазом, но имеющая определенную форму в зависимости от диапазона частот радиосигналов. После окончания сеанса пушку выключаешь, и антенна исчезает.
В ходе предыдущих экспериментов обнаружился любопытный эффект — состояние ионосферы каким-то образом зависит от тектонических процессов, происходящих в земной коре. Следовательно, научившись «читать» информацию, накапливающуюся в ионосфере, можно предсказывать землетрясения и другие стихийные бедствия. Конечно, до практической реализации еще очень далеко, проблема пока на уровне гипотез.
На Земле завершилась подготовка к старту модуля «Кристалл». Теперь уже все причины, препятствующие его запуску, были устранены. Остались только штатные операции на орбите, чтобы освободить для него осевой стыковочный узел в переходном отсеке, где сейчас находился корабль «Союз ТМ-9». А для перестыковки «Союза» на модуль «Квант» надо было убрать оттуда пришвартованный там грузовик.
27 мая в 10 ч 08 мин 58 с грузовой корабль «Прогресс-42» отстыковался от орбитального комплекса, и в 14 ч 40 мин 00 с была включена двигательная установка этого корабля на торможение.
На следующий день, 28 мая, космонавты произвели перестыковку своего корабля с переходного отсека на модуль «Квант». Датчики зарегистрировали время разделения космических аппаратов — 14 ч 45 мин 13 с, а затем и время их касания — 15 ч 11 мин 17 с. Причал для «Кристалла» был свободен.
31 мая 1990 г. в 13 ч 33 мин 20 с стартовал долгожданный модуль «Кристалл». В сообщении ТАСС о его запуске говорилось: «Модуль «Кристалл» предназначен для опытно-промышленного производства полупроводниковых материалов, очистки биологически активных веществ с целью получения новых лекарственных препаратов, выращивания кристаллов различных белков и гибридизации клеток, а также проведения астрофизических, геофизических и технических экспериментов».
Внешне модуль «Кристалл» несколько похож на «Квант-2». Максимальный диаметр его корпуса такой же — 4,35 м, а длина на полметра меньше и равна 11,9 м. Существенным отличием, которое сразу бросается в глаза, являются солнечные батареи. При их изготовлении использован принцип многоразовости. Створки панелей могут не только раскрываться, но и складываться до исходного транспортировочного положения. Панелей на модуле две, и каждая состоит из 30 створок. При полном раскрытии всех створок длина одной панели достигает 15 м. Конструкция солнечных батарей «Кристалла» предусматривает возможность их демонтажа в условиях полета в составе орбитального комплекса. В дальнейшем планируется перенести их на модуль «Квант», предварительно подготовив там места для крепления. Но эти работы будут выполнять уже экипажи седьмой и восьмой основных экспедиций. А цель такой перестановки — создать для бортовых солнечных электростанций комплекса «Мир» лучшие условия по освещенности.
Надо сказать, что хотя подобные солнечные батареи впервые в космосе, но аналогичная кинематическая конструкция уже прошла испытания в реальном полете. «Маяк» — так назывался тот эксперимент, который провели в 1986 г, Леонид Кизим и Владимир Соловьев на орбитальной станции «Салют-7» во время двух выходов в открытый космос. А разработчики конструкции остались прежними — коллектив Института электросварки имени Е. О. Патона.
Но вернемся к модулю «Кристалл». Он состоит из двух герметичных отсеков: приборно-грузового и приборно-стыковочного, сообщающихся между собой через люк обычного диаметра — 800 мм. В приборно-грузовом отсеке размещаются служебные системы модуля, технологические установки, основная масса доставляемых на орбиту грузов. Грузовые контейнеры крепятся к панелям «пола» и «потолка» (как это было и на «Кванте-2»). Часть продуктов питания для космонавтов хранится в морозильнике объемом 100 л при температуре до —35°С.
Используя «Кристалл» в качестве попутного транспорта, разместили на нем 1965 кг доставляемых грузов. В их числе оборудование для проведения работ в открытом космосе. Часть этого оборудования предназначена для ремонта корабля «СоюзТМ-9», его предстоит использовать нынешнему экипажу орбитального комплекса. А другая часть будет ждать следующих экипажей, которые займутся переносом солнечных батарей с «Кристалла» на «Квант».
Приборно-стыковочный отсек модуля «Кристалл» служит в основном для размещения научного оборудования. И он же выполняет роль переходного отсека для стыковки и совместных работ с кораблем «Буран».
Модуль «Кристалл» со стороны приборно-грузового отсека имеет активный стыковочный узел, которым он будет причаливать к комплексу «Мир». А с другой стороны на сферической части приборно-стыковочного отсека установлены два андрогинно-периферийных агрегата стыковки АПАС-89. Один из этих агрегатов, осевой, предназначен для стыковки с «Бураном», К другому, боковому, с помощью манипулятора будет пристыковываться блок научной аппаратуры, доставленный кораблем многоразового использования.
Если сейчас на комплексе «Мир» полупроводниковые материалы выплавляются на одной технологической установке «Галлар», то с прибытием «Кристалла» их число увеличится на целых пять. Это «Кратер-В», «Оптизон-1», «Зона-02», «Зона-03» и «Кристаллизатор ЧСК-1». Первые две из них созданы в НПО «Научный центр» и предназначены для отработки базовых технологических процессов опытно-промышленного производства высококачественных полупроводниковых материалов для нужд микроэлектроники. На установке «Кратер-В», использующей электропечь резистивного нагрева, можно проводить эксперименты продолжительностью до 15 суток. Она позволяет выращивать разными методами монокристаллы различных материалов, а также получать эпитаксиальные структуры. «Оптизон-1» — установка лучевого нагрева. С ее помощью можно получать монокристаллы кремния методом бестигельной зонной плавки.
Установки «Зона-02» и «Зона-03» созданы в Технологическом центре «Сплав». Они используют принцип резистивного нагрева и предназначены для отработки базовых технологических процессов получения высококачественных металлических сплавов и полупроводниковых материалов, применяемых в микроэлектронике и атомной технике.
Назначение чехословацкой многофункциональной установки «Кристаллизатор ЧСК-1» — фундаментальные исследования в области космического материаловедения и технологии. Но она должна во всю мощь заработать в следующих экспедициях, «Родникам» же запланированы только отдельные эксперименты.
На модуле «Кристалл» предполагается развернуть и биотехнологическое производство. С помощью универсального электрофоретического комплекса «Айнур» будет производиться очистка ценных белковых препаратов, таких, как синтетические интерфероны человека, антигены (поверхностные белки), различные вирусы для приготовления вакцин и сывороток.
Несмотря на то что модуль «Кристалл» называется технологическим, на нем имеется немало аппаратуры для исследований и по другим направлениям, Так, фотокомплекс «Природа-5» предназначен для съемок земной поверхности. В состав этого комплекса входят два фотоаппарата с объективами, имеющими фокусное расстояние 1 м и разрешающую способность 5—7 м. Астрофизическая аппаратура представлена ультрафиолетовым телескопом «Глазар-2», гамма-телескопом-спектрометром «Букет», спектрометрами «Мария-2», «Марина», «Гранат». В отличие от первого «Глазара», который стоит на «Кванте», новый телескоп благодаря кардановому подвесу может самостоятельно наводиться на заданные участки неба и не требует точной ориентации всего орбитального комплекса.
Есть на «Кристалле» и миниатюрный огород — созданная болгарскими специалистами оранжерея «Свет», способная автоматически поддерживать необходимые условия для роста растений.
И вот, наконец, модуль «Кристалл» на орбите. Но, памятуя о приключениях его предшественника, модуле «Квант-2», с нетерпением ждем сообщений с орбиты. Как там раскрываются конструкции, особенно панелей солнечных батарей?
— Раскрыто шесть створок, — объявляет информатор ЦУПа. — Раскрыто одиннадцать створок...
Но всем створкам раскрыться не дали. Когда предстоят динамические операции, считают специалисты, лучше обойтись 10-метровыми панелями. Если же электроэнергии не будет хватать, тогда можно будет добавить еще по 5 м.
Итак, все, что требовалось раскрыть, раскрылось. «Кристалл» послушно маневрировал в космосе, четко выполняя программы, заложенные в его бортовую ЭВМ. Наступил день стыковки — 6 июня. Осталось провести последний двухимпульсный маневр дальнего сближения. А затем на орбитальном комплексе и на модуле будет включена аппаратура радиотехнической системы «Курс», с помощью которой осуществляется автономное сближение космических аппаратов.
Первый импульс «Кристалл» отработал. Маршевый двигатель выключился, и вскоре модуль вышел из зоны радиосвязи. А когда он снова вошел в связь, оказалось, что бортовая ЭВМ отключила систему управления, прекратив все дальнейшие процессы!
Такого еще не случалось. Насколько же это серьезно? И хочется верить, что все-таки найдется решение и модуль сможет завершить свой путь к причалу комплекса «Мир».
Не теряет надежды и А. И. Киселев, директор машиностроительного завода имени М. В. Хруничева, в цехах которого изготавливаются орбитальные станции и специализированные модули.
— Время у нас есть, — отмечает он. — Сейчас в ЦУП с борта «Кристалла» по телеметрическим каналам передана достаточно подробная информация. Обработка ее, дополнительное тестирование системы позволят найти оптимальный вариант дальнейших действий. Что касается топлива, то его хватит на две попытки стыковки, даже если их производить, как говорится, с нуля.
Подозрение пало на один из двигателей малой тяги системы ориентации. Из-за его нештатной работы не удалось построить нужную ориентацию модуля перед последним импульсом, поэтому бортовая ЭВМ и дала отбой.
Любопытный штрих к событиям дня. На Всесоюзное радио в программу «Маяк» позвонил астролог В. Борвегов и предупредил, что сегодня шансы на удачную стыковку равны 1 к 99. Правда, звонок был уже после того, как в ЦУПе приняли неутешительные вести с орбиты.
Система ориентации модуля «Кристалл» имеет два коллектора двигателей малой тяги: основной и дублирующий. Выяснив причину отказа системы, решили при дальнейшем маневрировании использовать дублирующий коллектор. А время встречи космических аппаратов пришлось изменить.
— У нас были проработаны варианты ее на 9, 10, 12 и 14 июня, — рассказывает руководитель службы навигационно-баллистического обеспечения В. Н. Почукаев. — Почему выбрали именно 10-е число? В этот день получаются наименьшие затраты топлива на маневрирование, достаточное время для проверки систем и хорошие условия для управления объектами, так как они проходят через обширные зоны радиовидимости.
Любопытно было узнать на этот счет мнение астролога. Оказалось, он считает, что лучший день для стыковки не 10 июня, а 12-е. Но баллистики остались при своем мнении.
Новая дата стыковки потребовала проведения дополнительных маневров, в которых заодно были проверены и дублирующие двигатели. И вот 10 июня в 13 ч 47 мин 22 с зафиксировано касание стыковочных узлов модуля «Кристалл» и комплекса «Мир». Общая масса космического сооружения, получив солидную прибавку, возросла до 83 т.
На следующий день, 11 июня, «Кристалл» с помощью собственного манипулятора перебрался на свое штатное место — на боковой стыковочный узел переходного отсека, напротив модуля «Квант-2». Теперь орбитальный комплекс снова стал симметричным относительно продольной оси.
Анатолий Соловьев и Александр Баландин приступили к освоению новых «производственных площадей». Уже в первые дни они провели тестовые включения фотоаппаратуры «Природа-5», а затем с ее помощью приступили к регулярным съемкам земной поверхности. Использовали они при этом и уже имевшийся на борту космический фотоаппарат природоведения КАП-350. В середине июня «Родники» приняли участие в комплексном эксперименте по отработке методов дистанционного зондирования для определения биологической продуктивности морских вод. Параллельно со съемками из космоса наблюдения проводились и с борта научно-исследовательского судна в северо-западной части Черного моря.
Дистанционное зондирование Земли из космоса — перспективное направление. Оно уже сейчас находит широкое применение в практическом народном хозяйстве. По данным заместителя председателя Главного управления геодезии и картографии при Совете Министров СССР Ю. П. Киенко, сегодня в нашей стране космическую информацию используют более 1100 предприятий и организаций различных министерств и ведомств. Потребителями этой информации являются и свыше 80 зарубежных партнеров, в том числе фирмы США, ФРГ, Франции, Канады, Бразилии, Аргентины.
— В 1988 году, — рассказывает Ю. П. Киенко, — по материалам космических съемок было выявлено 130 проявлений полезных ископаемых. В нефтяной и газовой промышленности в том же году было рекомендовано для проверки 438 объектов. В 1987 году — 588. Примерно 70—80% из них получили подтверждение. Разведка месторождений с помощью бурения обошлась бы в десятки раз дороже. Изучение Антарктиды с помощью космоса обходится примерно в 28 раз дешевле традиционных методов. С помощью космической съемки мы проверяли использование земельного фонда в отдельных районах страны. Оказалось, что искажения в земельной отчетности составляют от 15 до 50%.
Экономический эффект от космической геологии оценивается специалистами до 2 млрд. руб. в год. Использование космической фотосъемки для геодезии и картографии по расчетам на каждый вложенный рубль дает 5 руб. прибыли. С помощью аппаратуры орбитального комплекса за 5 мин съемки фотографируется территория площадью около 1 млн. км2. С самолета этот объем работы можно выполнить лишь за два года.
Американцы, практичность которых в последнее время стало модным ставить в пример, считают для себя выгодным с помощью спутниковых наблюдений прогнозировать урожайность пшеницы в СССР. По результатам этих прогнозов затем устанавливаются соответствующие цены при продаже нам уже своей пшеницы. А мы даже в рекордный по урожайности год не снижаем закупок хлеба за рубежом. Да и сам небывалый урожай, как выяснилось, явился полнейшей неожиданностью для нас (но не для американцев).
Орбитальный комплекс «Мир» обладает мощным арсеналом аппаратуры для исследования Земли из космоса. А ценность космической информации сегодня общепризнана, поэтому она пользуется большим спросом на международном рынке. Предполагают, что стоимость одного снимка, полученного с помощью фотоаппаратуры «Природа-5», будет составлять около 1000 долл. И на этом можно получать «живые» деньги, а не так называемый условный экономический эффект. Но когда же и у нас, в своей собственной стране, советская космонавтика сможет заработать «живой» полновесный рубль?
К сожалению, действенного механизма, стимулирующего развитие научно-технического прогресса, у нас в стране до сих пор нет. А инициатива в этом направлении порой даже бывает наказуема. Вот один из примеров. Рассказывает генеральный директор НПО «Планета» летчик-космонавт СССР В. В. Аксенов:
— Однажды мы попытались выяснить, какой экрномический эффект получают благодаря нашей работе геологи, труженики сельского хозяйства, лесники, рыбаки. Министерство геологии сообщило — 50 миллионов рублей в год. А на следующий год представители этого же министерства заявили: эффекта, братцы, вы нам не даете. Что за метаморфоза? Оказывается, Министерство финансов и Совмин СССР, узнав об эффекте, из бюджета министерства на следующий год эти 50 миллионов рублей вычли.
Так можно ли в таких условиях сделать космонавтику по-настоящему рентабельной?
Мне вспоминается разговор с одним из специалистов, одним из тех рядовых тружеников, которые честно делают свое дело, не гоняясь за высокими должностями и званиями.
— В принципе окупить затраты на экспедицию можно, — сказал он, — и получить при этом не условные, а реальные деньги. За счет тех же кристаллов, сократив, а то и вовсе свернув другие направления. Правда, покупатель у нас в стране на такой дорогой товар вряд ли найдется, зато зарубежные фирмы, не скупясь, выкладывали бы миллионы долларов... Только кому бы это было выгодно? Ведь наши кристаллы работали бы на их технологию, а мы оставались бы топтаться на месте. В конце концов, создав свою орбитальную станцию, они откажутся от наших услуг. В итоге мы, безнадежно отстав в технологии, будем вынуждены покупать у них изделия, созданные с помощью наших же кристаллов.
Вот истинная цена сиюминутной выгоды! Пожалуй, неплохо было бы призадуматься над этим тем руководителям, которые в погоне за валютой отправляют за рубеж так нужные нашему народу товары. А потом государству аналогичные товары приходится приобретать за рубежом, конечно же, за валюту и по более высоким ценам.
Отсутствие стимулов к использованию имеющегося у нас в стране огромного потенциала научно-технических достижений — это общая болезнь всего нашего народного хозяйства. И от того, насколько успешным будет лечение, зависит сегодня и рентабельность, и судьба отечественной космонавтики.
Модуль «Кристалл» активно начал свою трудовую жизнь в составе орбитального комплекса. И волнения, связанные с его не совсем штатным полетом, уже улеглись. И вот волна слухов, вызванных болтающимися у корабля «Союз ТМ-9» «лопухами» ЭВТИ, в очередной раз прикатилась к нам из-за рубежа. У нас этот инцидент, если его можно так назвать, давно считался исчерпанным. Но в других странах вдруг появлялись «сенсационные» сообщения о «драме на орбите». Так, например, агентство Рейтер со ссылкой на еженедельник «Авиация и космическая технология» заявило: «Два космонавта, находящиеся на борту советской орбитальной космической станции «Мир», остались без реальной возможности вернуться на Землю. Они готовят срочный выход в открытый космос из своего стального убежища». Пристыкованный к станции космический корабль «Союз ТМ-9», по утверждению агентства Рейтер, нуждается в ремонте. А в сообщении агентства Пренса Латина отмечается, что на борту космического корабля резко повысилась температура.
Что касается сообщения агентства Пренса Латина, то тут объяснение простое. Обычная температура в жилых отсеках — около 24°С. А накануне орбитальный комплекс совершал полет по так называемым «солнечным виткам», когда его поверхность непрерывно освещается и нагревается Солнцем. Такой режим предусмотрен заранее, и система терморегулирования при этом поддерживает температуру около 26°С. Вот и все повышение.
С «лопухами» история давняя. По одной из восьми имеющихся на данный момент версий, они образовались еще во время выведения на орбиту, когда отделяется и уходит расположенная на самом кончике ракеты двигательная установка системы аварийного спасения. При нормальном полете она сбрасывается после прохождения участка больших скоростных напоров. Так было и в этот раз. Но одна из трех лап, которые поддерживают спускаемый аппарат, уходя, выдернула из креплений часть обшивки ЭВТИ. Конечно, абсолютно точную картину восстановить вряд ли удастся. А любая версия имеет право на существование, пока ее нельзя опровергнуть.
Первой реакцией на такое происшествие было предложение — экипажу выйти в открытый космос и восстановить теплоизоляцию. Опасались главным образом нарушения температурного режима в спускаемом аппарате. В случае перегрева начнет разлагаться перекись водорода, на которой работают двигатели управления спуском. Если газообразный кислород попадет в двигатели, то они, как говорится, захлебнутся — и спускаемый аппарат перейдет на баллистическую траекторию. А это более высокие перегрузки по сравнению с управляемым спуском и приземление в нерасчетном районе. При снижении температуры до точки росы конденсирующаяся влага может нарушить работу бортовой аппаратуры. И как следствие — тоже баллистический спуск.
Но температурным балансом в спускаемом аппарате научились управлять и без выхода в открытый космос. Для этого дважды в сутки меняли его освещенность Солнцей. Развороты орбитального комплекса производили на гиродинах, без затрат топлива. Кроме того, подаваемый в «Союз ТМ-9» воздух (по всем отсекам комплекса для обеспечения вентиляции прокладываются воздуховоды) периодически подогревали электронагревателем. В результате температура в спускаемом аппарате поддерживалась в пределах 23—25°С, когда он освещался Солнцем, и 13—16°С, когда был в тени.
Опасение вызывало и теплозащитное покрытие спускаемого аппарата, лишившееся «одеяла» ЭВТИ. Моделирование в Московском авиационном институте имени С. Орджоникидзе, Московском лесотехническом институте и НПО «Энергия» дало три разных результата. После этого была создана модель для испытаний по ускоренной методике. Теплозащитное покрытие в ней «летает» уже как бы в конце июля. Каждую неделю отпиливаются образцы для тщательного исследования. Изменения в испытуемом материале, конечно, идут, но до критического состояния еще очень далеко. Так что здесь выход в космос тоже не требуется.
Высказывалось беспокойство и из-за того, что один из болтающихся «лопухов» попадал в поле зрения инфракрасного датчика, с помощью которого строится ориентация корабля перед включением двигателя на спуск. Смоделировав ситуацию на заводе, выяснили: если сильно нагретый «лопух» как следует изогнуть, то отклонение инфракрасной вертикали достигает 1,5—2°. Однако космонавты со своего пульта в спускаемом аппарате могут внести необходимые поправки в управление процессом спуска, чтобы выдержать расчетную траекторию и обеспечить посадку в заданный район.
И все-таки выход в открытый космос состоится. К такому решению пришли в результате анализа ситуации, которая может произойти после схода корабля с орбиты при разделении его отсеков. «Лопух», который сейчас, раскачиваясь, достает до антенны «Курса» на бытовом отсеке, может тогда и зацепиться за нее. Не исключена вероятность зацепа за приборно-агрегатный отсек. Было промоделировано 17 вариантов, и в трех случаях опасения оказались ненапрасными. Задержка разделения отсеков из-за зацепления «лопухами» достигала 1,2 с. Ну и, конечно, спускаемый аппарат приобретает ненужные угловые скорости. Жизни экипажа это нисколько не угрожает. Самые «страшные» последствия — баллистический спуск. Но после шестимесячного пребывания в невесомости не хотелось бы подвергать «Родников» излишним перегрузкам.
Корабль «Союз ТМ» не приспособлен для проведения работ на его внешней поверхности. Потребовалось сконструировать специальные трапы, позволяющие космонавтам передвигаться вдоль корабля, не касаясь его корпуса. Трапы крепятся к модулю «Кристалл», который и доставил их на орбиту. Но для этого надо сначала перестыковать корабль с «Кванта» на переходный отсек, поближе к «Кристаллу».
На все работы, связанные с выходом, требовалось десять дней. А чтобы успеть выполнить намеченные ранее эксперименты, было предложено продлить экспедицию на такое же время. При этом старт следующего экипажа переносится с 22 июля на 1 августа, а возвращение «Родников» на Землю — с 30 июля на 9 августа.
Реакция Соловьева и Баландина на продление их орбитальной вахты была бодрой:
— Десять дней? Маловато... Модуль задержался на шестьдесят, надо наверстывать.
4 июля космонавты перестыковали свой корабль. В 01 ч 07 мин 04 с «Союз ТМ-9» отделился от стыковочного узла на модуле «Квант» и в 01 ч 31 мин 12 с причалил к переходному отсеку.
В тот же день, не теряя времени, «Родники» запустили установку «Кратер-В» на очередную плавку, которая будет продолжаться 11 суток. До выхода они успели еще провести ряд съемок с помощью фотоаппаратуры «Природа-5», завершить контрольные испытания астрофизической аппаратуры «Марина», «Букет» и «Гранат». Новый ультрафиолетовый телескоп «Глазар-2» проверили в работе еще перед перестыковкой.
17 июля в 16 ч 06 мин «Родники» открыли главный выходной люк орбитального комплекса.
«— Ох ты, солнышко какое! — не удержался от эмоционального восклицания Александр Баландин, ведь для него, как и для Анатолия Соловьева, это первый выход в открытый космос.
Путь экипажу предстоял нелегкий. Не все поверхности орбитального комплекса удобны для передвижения космонавтов да еще с такими габаритными связками грузов. Вот где пригодились полностью автономные скафандры. С длинными фалами через лес антенн пробраться невозможно.
Руководитель полета В. А. Соловьев еще раз напоминает:
— Ребята, в течение всего выхода первое — следить, чтобы были застрахованы. И второе — следить за скафандрами.
Первая попытка пройти окончилась неудачей, непреодолимой преградой стала какая-то антенна. Пришлось возвращаться назад к люку, перебираться на другую сторону модуля и уже по ней попытаться достичь цели. Так они двигались, перецепляя на каждом шагу страховочные карабины. Страховать надо не только себя, но и грузы.
Но вот с некоторым опозданием «Родники» все же добрались до «Кристалла». Установили прямой трап, протянувшийся над корпусом корабля. Баландин влез на него и к свободному концу присоединил другой трап, дугой огибающий спускаемый аппарат. Вся конструкция напоминала букву «Г», закрепленную с одного конца, Жесткости, конечно, маловато.
Из ЦУПа просят осмотреть пиропатроны, с помощью которых разделяются отсеки корабля. Баландин дотягивается до них перчаткой, пробует, не качаются ли. Кажется, все нормально.
В наступившей тени ЦУП дает команду на небольшой отдых, так как у бортинженера от больших нагрузок слишком зачастил пульс. Когда орбитальный комплекс снова вышел на свет, Баландин принялся за «лопухи». Но оказалось, что они не достают до прежних мест крепления. Усохли, как выразился бортинженер. На этот случай был предусмотрен другой вариант - скатать «лопухи» в рулоны и привязать. Однако на практике даже такую, казалось бы, простую операцию выполнить было невозможно. Слишком длинной получалась скатка, двумя руками не управиться. А трапы и под одним-то человеком ходуном ходят, да и вдвоем тут не поместишься.
— Может быть, их сложить? — предлагает Баландин.
Действительно, сложенные «лопухи» станут короче, меньше будут болтаться, не попадут в поле зрения инфракрасного датчика, не достанут и до других отсеков. ЦУП мгновенно дает «добро» и из-за недостатка времени рекомендует ограничиться двумя «лопухами», от которых могут быть неприятности.
Баландин уже слишком устал и уступает Соловьеву место на трапе.
Пока командир экипажа «стоял» на прямом трапе, ему удалось справиться с одним из опасных «лопухов». Он сложил его и закрепил зажимами с двух сторон. А когда ступил на огибающий трап, тот стал раскачиваться, не давая ухватиться за второй опасный «лопух».
Время неумолимо шло вперед, «съедая» ресурс скафандров. ЦУП начал поторапливать.
— Пять минут дайте, — просил Соловьев. — Сейчас ухвачу...
— Даем десять минут, но не больше.
Соловьев все-таки складывает «лопух», но скрепляет зажимом только с одной стороны, до другой никак не может дотянуться.
— Достаточно с одной. Пора складывать трап, — снова торопит ЦУП. — В 22.05 быть в ШСО (шлюзовом специальном отсеке) при закрытом люке. Если не успеваете, все бросайте.
Время автономной работы скафандра по инструкции ограничено шестью часами, и сейчас оно на исходе... «Родники» успели войти в шлюзовой отсек, когда истекали последние минуты. Казалось, все волнения уже позади. Но их ждало новое испытание — крышка люка никак не хотела закрываться... Космонавты перевели скафандры на бортовое питание, поочереди и вместе пытались закрыть неподатливую крышку. Ведь не доходит-то, всего чуть-чуть!
- Еще 20 минут люк можете закрывать, — предупреждает, ЦУП. — В 22.50 все прекратить и перейти в соседний отсек.
Орбитальный комплекс уходит из зоны радиосвязи. Томительно тянутся минуты ожидания. Обсуждаются возможные варианты, высказываются предположения... И вот звучит долгожданное сообщение с орбиты:
— ШСО оставили. Перешли в ПНО (приборно-научный отсек). Закрылись, провели шлюзование, сняли скафандры... Люк ШСО не доходит на 1,5 мм. Такое впечатление, что что-то мешает закрыть.
С такой щелью они и оставили крышку люка, дотянув ее до защелки механизма закрытия. Разгерметизация шлюзового отсека никак не должна была отразиться на его оборудовании, ведь все оно рассчитывалось специально для условий открытого космоса. Так что временная потеря отсека не грозила неприятными последствиями.
7 часов провели Анатолий Соловьев и Александр Баландин в открытом космосе, не раз помянув добрым словом создателей скафандра. При желании можно, не жалея красок, расписать приключения Соловьева и Баландина в открытом космосе, нагнетая драматизм по ходу действия. Жизнь космонавтов, мол, висела на волоске, буквально на последнем вздохе они все-таки успели закрыть люк, отдав космосу шлюзовой отсек. Но руководители полета и сами участники «драмы на орбите» так не считают. На вопрос «Была ли ваша жизнь а опасности?» Анатолий Соловьев ответил;
— Нет. Системы скафандра хорошо резервированы. Мы работали на основных кислородных баллонах, израсходовали две трети запаса. Резервные баллоны не трогали. Большие запасы кислорода предусмотрены на случай порыва скафандра, чтобы компенсировать снижение давления. Так что удушье нам не грозило, скорее были ограничения по другим системам. У поглотителей углекислого газа, например, гарантийное время работы до 7 часов.
Однако и тут конструкторы предусмотрели резервные варианты. Если поглотители уже не работают, углекислый газ можно удалять из скафандра вентиляцией кислорода, попросту выдувать его кислородом. На 40—50 мин его бы «Родникам» хватило. А после подключения скафандра к борту «Кванта-2» уже системы модуля взяли бы на себя заботу о снабжении космонавта кислородом и удалении углекислого газа. Конструкторы модуля «Квант-2» тоже оказались дальновидными, предусмотрев резервную возможность шлюзования в приборно-научном отсеке.
— Весь следующий после выхода день, — рассказывает заместитель генерального конструктора КБ «Салют» В. В. Палло, — шла проработка переговоров ЦУП — борт, циклограммы работ, телеметрической информации о действиях в шлюзовой камере, характере сброса давления и выдачи команд. В тот же день эта ситуация была разыграна у нас на стенде, где мы создали несколько вариантов неисправностей и ответных действий. После анализа мы предложили две версии. Первая - что-то попало в механизм закрытия люка (кусок ЭВТИ, шланга, кабеля). Это создало перекос и те трудности, с которыми космонавты столкнулись. Вторая версия — «Родники» просто устали и в дефиците времени нечетко выдержали технологию закрытия люка. Если к тому же при открытии люка было не до конца сброшено давление в отсеке, его могло сильно вытолкнуть наружу и даже деформировать этим толчком механизм открытия-закрытия.
Пока на Земле разбирались с люком, в космосе снова продолжалась будничная работа. Космонавты приступили к плавкам на новой технологической установке «Зона-03». На биологической установке «Светоблок-М» начался эксперимент по изучению роста пшеницы. Проводились и астрофизические исследования. По просьбе ЦУПа «Родники» сняли видеокамерой через иллюминатор корабля оставленные ими трапы, как они там прикреплены к поручням «Кристалла». Видеоинформацию «сбросили» на Землю.
26 июля в 14 ч 15 мин Соловьев и Баландин опять вышли в открытый космос. Осмотрели выходной люк, но посторонних предметов не обнаружили. Действуя строго по инструкции, попытались, закрыть его. Добрый десяток попыток окончился безрезультатно.
— Идет нормально, — поделился своими впечатлениями Баландин, — но не доходит миллиметров пять и начинает пружинить.
Соловьев высунулся из люка, чтобы осмотреть его снаружи.
— Есть повреждение, — доложил он. — Деформирован один из кронштейнов, на котором держится и открывается люк.
Подошедший с телекамерой Баландин крупным планом показал ЦУПу это место.
Теперь причина стала ясной. Во время открытия люка была нарушена инструкция. Его надо открывать постепенно, на упоре, выпуская в щель избыточное давление. Но упор сняли раньше времени, а блокировку конструкторы не предусмотрели. И при внутреннем давлении 33 мм рт. ст. крышка откинулась наружу с силой 400 кг, деформировав кронштейн-петлю.
— С люком потом, — решает ЦУП. — Продолжайте выход.
В этом выходе у «Родников» есть еще одна задача. Тогда, в прошлый раз, из-за спешки они закрепили трапы слишком близко к стыковочному узлу. Есть опасения, что; расшатавшись, трапы будут мешать стыковке кораблей.
Справившись со второй задачей, космонавты вернулись к первой. Используя ручку молотка в качестве рычага, попытались выровнять кронштейн. С большим трудом, но все же люк удалось закрыть. А кронштейн в будущем придется поменять. На этот раз «Родники» пробыли в условиях открытого космоса 3 ч 31 мин.
Снова на борту комплекса «Мир» трудовые «будни». Очередная плавка на установке «Зона-03». Включена в работу еще одна технологическая установка «Кристаллизатор ЧСК-1». Проведены съемки и визуальные наблюдения лесных массивов на юге Сибири, пострадавших во время пожаров в 1989 г. И начались тренировки в пневмовакуумном костюме «Чибис» — это уже подготовка к возвращению на Землю.
1 августа в 12 ч 32 мин 21 с на корабле «Союз ТМ-10» стартовал экипаж седьмой основной экспедиции. Два Геннадия Михайловича — Манаков и Стрекалов — отправились на смену Анатолию Соловьеву и Александру Баландину. Для Манакова это первый полет в космос, для Стрекалова — уже четвертый.
3 августа в 14 ч 45 мин 44 с «Союз ТМ-10» причалил к стыковочному узлу модуля «Квант». Через полтора часа «Вулканы» (позывной Манакова и Стрекалова) перешли на борт комплекса «Мир».
Неполных шесть суток совместной работы двух экипажей загружены до предела. Времени явно маловато. Об этом говорят «Родники», которым самим довелось принимать космическое хозяйство, а теперь приходится сдавать его. Такого же мнения придерживаются и «Вулканы», ведь хозяйство на орбите теперь немалое. Возьмем нынешнюю связку космических аппаратов: базовый блок, три модуля, два корабля. Общая масса — более 90 т.
По программе эксперимента «Инкубатор-2» Манаков и Стрекалов привезли пять взрослых японских перепелов, чтобы изучать их поведение в невесомости. Хлопот эта «экспедиция посещения» доставила космонавтам много.
Правда, сначала был приятный сюрприз. В контейнере с птицами обнаружили свежее пестренькое яичко. Первое яйцо, снесенное в космосе? Возможно. Но может быть, оно появилось на участке выведения? Или еще на старте? Однозначного ответа никто не даст.
Содержание «птицефермы» на борту космической станции оказалось более сложным делом, чем полагали на Земле. Птицы требовали постоянного ухода, кормить их можно было только с рук. Как сказали «Родники», с которыми перевела вернулись на Землю, если эксперимент продлить на всю основную экспедицию, то для этого нужен специальный член экипажа.
Во время совместной работы «Родников» и «Вулканов» проводились и другие биологические эксперименты. Еще одна «экспедиция посещения» состояла из виноградных улиток. У них очень чувствительная нервная система. Это позволяет изучать ее реакцию на непривычные условия космического полета, что в конечном счете поможет бороться с болезнью невесомости.
На установке «Светоблок-Т» продолжался начатый 23 июля эксперимент по формированию полиакриламидного геля. Он затем будет использоваться на Земле для электрофореза при получении сверхчистых белковых веществ. Космический гель имеет более равномерную структуру и вчетверо улучшает очистку образцов по сравнению с земным.
Продолжались и работы по космической технологии. Так, на установке «Зона-03» с 4 по 7 августа выращивался монокристалл германия. Уделялось также внимание астрофизическим исследованиям и техническим экспериментам. Неотступное око медицины всегда присутствует в космическом полете от первого до последнего дня, и с этим экипажи давно уже смирились.
Из запланированных на шестую основную экспедицию 520 экспериментов выполнено 506. Материалы с результатами проведенных работ тщательно укладываются в спускаемом аппарате корабля «Союз ТМ-9». При возвращении на Землю очень важно иметь необходимую центровку спускаемого аппарата, поэтому он загружается в строго определенном порядке. Благодаря особым очертаниям корпуса и тому, что центр давления сил воздушного сопротивления не совпадает с центром масс аппарата, у него есть аэродинамическое качество, правда, небольшое — всего 0,25. Система управления спуском с помощью небольших реактивных двигателей, работающих на перекиси водорода, меняя величину подъемной силы, а следовательно и траекторию полета, приводит аппарат в заданное место посадки.
Всего у «Родников» набралось 130 кг грузов с материалами проведенных исследований и экспериментов, из них около 3 кг полупроводниковых материалов (монокристаллы теллурида кадмия, арсенида галлия, окиси цинка, германия и образцы эпитаксиальных кремниевых структур). Вот здесь третий член экипажа был бы лишним. Тогда пришлось бы большую часть грузов оставить на борту комплекса «Мир» до лучших времен.
Космическая вахта Соловьева и Баландина завершается. Вот и последний телевизионный репортаж, в котором по традиции возвращающийся экипаж как бы отчитывается о своей работе. Их сменщики рассказывают об экспериментах, которые начали проводиться на борту орбитального комплекса.
9 августа, четыре утра. Наступило время прощания. «Вулканы» желают «Родникам» мягкой посадки, а те им в ответ — плодотворной работы на орбите.
— До встречи на Земле! — говорят они друг другу. Закрываются переходные люки. Больше часа длится проверка их герметичности. После этого «Родники», пока еще в бытовом отсеке корабля, одевают скафандры, переходят в спускаемый аппарат и закрывают за собой люк. Убедившись в герметичности и этого люка, и скафандров, ЦУП дает разрешение на расстыковку. Космонавты снимают блокировку, которая вводится для предотвращения случайного разделения космических аппаратов. Команда на расстыковку выдана, и в 07 ч 08 мин 49 с «Союз ТМ-9» отделяется от орбитального комплекса.
На телеэкране видно, как орбитальный комплекс дрогнул в кадре и стал отходить, уменьшаясь в размерах, На самом деле комплекс продолжал свой полет по прежней орбите, а отходил от него корабль, телекамера которого передавала сюжет о расстыковке. «Родники» через иллюминаторы корабля фотографировали величавое космическое сооружение, полгода служившее им и домом, и местом работы.
Расстояние между космическими аппаратами увеличивается, и «Родники» уже не в силах разглядеть комплекс «Мир», скрывшийся в черноте пространства. Внимание ЦУПа сейчас сосредоточено на корабле «Союз ТМ-9», которому менее двух витков осталось летать по орбите.
Включена программа спуска. Датчик инфракрасной вертикали поймал Землю, и заработали двигатели малой тяги, плавно разворачивая корабль в положение орбитальной ориентации маршевым двигателем вперед по ходу полета. До поверхности Земли сейчас 387 км.
В 09 ч 39 мин 54 с бортовая автоматика включила маршевый двигатель. Он отработал точно расчетное время — 263,3 с и был выключен от интегратора ускорений, как и положено при штатном спуске. Импульс на торможение, полученный кораблем, составил 115,2 м/с.
Скорость уже меньше космической. И по пологой баллистической траектории корабль начинает свой путь к Земле. На высоте около 140 км по команде программно-временного устройства сработали пироболты, соединяющие спускаемый аппарат с бытовым и приборно-агрегатным отсеками, которые затем сгорают в атмосфере. Спустя 5 мин после разделения начинается управляемый спуск. Объятый пламенем аппарат стремительно теряет высоту. Горит теплозащитное покрытие, предохраняющее людей и грузы от чрезмерного нагрева. Перед спускаемым аппаратом образуется облако плазмы, экранирующее радиоволны. На какое-то время пропадает связь.
Все идет штатно, без каких-либо задержек и отклонений. Растут перегрузки, вдавливая космонавтов в кресла. На высоте 42 км они достигают максимального значения — 3,67 единицы. Затем начинают снижаться с уменьшением скорости спускаемого аппарата. На высоте примерно 11 км по сигналу датчика атмосферного давления отстреливается крышка люка парашютного контейнера. Рывок — и спускаемый аппарат повисает под куполом парашюта. С «Родниками» устанавливают двухстороннюю радиосвязь вертолеты поисково-спасательной службы.
9 августа 1990 г. в 10 ч 33 мин 57 с спускаемый аппарат корабля «Союз ТМ-9» приземлился в 72 км северо-восточнее Аркалыка. Завершился космический рейс Анатолия Соловьева и Александра Баландина, длившийся 179 сут 01 ч 17 мин 57 с. Вечером они были уже в Звездном городке, а на следующий день своим ходом пришли на встречу с журналистами, которые приехали к ним в профилакторий.
— 179 суток полета для нас прошли, как один день, — сказал Александр Баландин. — Станция «Мир» — уникальное сооружение, остро необходимое экологии планеты и народному хозяйству страны. Это наш приоритет и гордость. Американский аналог ее — станция «Фридом» — находится на стадии компьютерной графики. У Советского Союза орбитальный комплекс давно летает. Объем работ на нем следует увеличивать. Двух членов экипажа в длительном полете уже не хватает для максимального использования потенциала орбитального комплекса.
Давно и безвозвратно ушло в прошлое то время, когда полет в космос был сенсацией. Сейчас нужна полезная отдача. И это прекрасно понимают те, кто несет нелегкую вахту на околоземной орбите.
— Слетать в космос — это еще не результат, — таково мнение Анатолия Соловьева. — Это просто факт. А нужно материальное выражение, нужна работа с определенным результатом, что-то полученное. И если сделанное нами вызовет какое-то движение вперед, тогда можно говорить о том, что это был не просто полет, а работа.
Но как же все-таки с экономическими аспектами шестой основной экспедиции, есть ли обещанная прибыль? Эти вопросы поднимались на пресс-конференции по итогам полета, которая состоялась в пресс-центре МИД СССР. Официальный ответ гласил: израсходовано 84 млн. руб., доход оценивается в 97 млн. руб. Таким образом впервые космическая экспедиция завершилась с положительным балансом.