Уильям Грэм, 23 марта 2021 г.
Первоисточник
В 05:59 UTC 23 марта 2001 года российская космическая станция «Мир» сгорела, когда она вошла в атмосферу Земли, завершив свою легендарную пятнадцатилетнюю историю. Спустя двадцать лет успехи, опыт и уроки, полученные при эксплуатации «Мира», продолжаются в её преемнице, «Международной Космической Станции», и в будущих космических станциях следующего поколения, разрабатываемых национальными агентствами, международными партнерствами и коммерческими организациями по всему миру.
«Мир» стал первой космической станцией, которая реализовала по-настоящему модульную конструкцию, когда несколько модулей запускаются отдельно и стыкуются на орбите в единое целое. Это позволило построить гораздо более крупный орбитальный комплекс, чем это было возможно с предыдущими станциями «Салют», размер которых был ограничен возможностями ракет «Протон», которые выводили их на орбиту.
Советский Союз начал разработку космических станций ближе к концу космической гонки 1960-х годов. Сосредоточившись на длительных полетах на низкой околоземной орбите, когда стало ясно, что они не смогут победить Соединенные Штаты в высадке человека на Луну.
Первая станция, «Салют-1», была запущена в апреле 1971 года, а её первый экипаж прибыл на борт в миссии «Союз-11» в июне после того, как предыдущая миссия «Союз-10» не удалась. Трое космонавтов на борту «Союза-11» — Георгий Добровольский, Владислав Волков и Виктор Пацаев стали единственным экипажем, посетившим «Салют-1». Они трагически погибли во время возвращения на Землю после того, как в капсуле «Союз» вышел из строя клапан и произошла разгерметизация корабля.
После потери следующих трех станций во время запуска и аварий в полете, следующей советской станцией, на которой в 1974 году работал экипаж, стала «Салют-3». Это была одна из трех военных космических станций «Алмаз», которые были быть включены в программу «Салют». Две пилотируемые экспедиции посетили «Салют-3», и такое же количество космонавтов работало на следующих станциях «Салют-4» и «Салют-5», последняя из которых была еще одним военным «Алмазом».
Опираясь на опыт использования первых станций, Советский Союз перешел к станции «Салют 6» — станции второго поколения. Она была рассчитана на более длительный срок работы, с добавлением второго стыковочного узла для стыковки дополнительных космических кораблей.
Это означало, что станция могла быть принять автоматический космический грузовой корабль «Прогресс», а кратковременные пилотируемые миссии в экспедициях посещения могли состыковываться в ходе более длительной основной экспедиции. Это позволило осуществить длительные миссии, поскольку больше не было ограничений по провизии, которую они могли взять с собой, или тем, как долго их космический корабль «Союз» мог оставаться на орбите, поскольку экипаж посещения мог оставить свежий «Союз» и вернуться в основном космический корабль экипажа.
В период с 1977 по 1981 год было выполнено шесть длительных экспедиций на «Салют-6», четвертая и самая продолжительная экспедиция оставалась на борту в течение полугода. Еще одна станция второго поколения, «Салют-7», была запущена в 1982 году и также приняла несколько длительных миссий.
К обеим станциям пристыковались также большие транспортные корабли ТКС. Изначально ТКС разрабатывался как часть военного проекта «Алмаз», и по крайней мере один из кораблей имел системы военной разведки. TKС эффективно служил дополнительным модулем, оставаясь пристыкованным в течение длительного времени и предоставляя дополнительное жилое пространство для экипажа, а также для приборов и экспериментов.
У «Салюта-7» возникли проблемы с надежностью — четвертой основной экспедиции 1985 года пришлось провести ремонт, так как по прибытии он обнаружил, что станция дрейфует без электричества. Рано утром 20 февраля 1986 года (19 февраля по всемирному координированному времени) ракета «Протон-К» стартовала с площадки 200/39 космодрома Байконур с заменой старой станции. Базовый модуль ДОС-7 был развитием станций «Салют» с дополнительными стыковочными узлами, которые позволили бы ему стать базой космической станции нового типа.
Советский Союз объявил название своей новой станции — «Мир».
Основной модуль «Мира» имел шесть стыковочных узлов: один в кормовой части космического аппарат и пять в стыковочном отсеке в носовой части. Это позволит дополнительным модулям оставаться в постоянной пристыковке, не мешая прибытию новых экипажей и грузовых миссий.
Первый экипаж «Мира» — космонавты-ветераны Леонид Кизим и Владимир Соловьев — прибыл на борту корабля «Союз Т-15» 15 марта. Советы намеревались эксплуатировать «Мир» одновременно с «Салютом-7» в краткосрочной перспективе, и в мае два космонавта отправились с «Мира» на короткое посещение на борт более старого «Салюта», прежде чем вернуться на «Мир» в конце июня, а затем на Землю в следующем месяце.
Миссия «Союз Т-15» остается единственным случаем, когда экипаж перемещался между двумя разными космическими станциями на орбите. Также он стал последним разом, когда космонавты посетили «Салют 7». Хотя «Салют» был переведен на более высокую орбиту, чтобы сохранить на будущее. Однако последующие полеты с использованием космического корабля «Союз» или космического самолета «Буран», который тогда находился в стадии разработки, не осуществились, и он сошел с орбиты в 1991 году.
Прибытие второй основной экспедиции на «Мир», EO-2, в феврале 1987 г. ознаменовало начало более чем двухлетней непрерывной эксплуатации станции с экипажем. Сюда вошли три экспедиционные бригады, при этом запасной экипаж прибыл до отбытия уходящей экспедиции, так что со станции не пришлось снимать экипаж в период передачи.
Во время полета ЭО-2 первый модуль расширения «Мира» — астрофизическая лаборатория «Квант-1» — был доставлен одноразовым модулем на базе ТКС. Он был пристыкован к кормовому узлу основного модуля. «Квант-1» имел носовой и кормовой стыковочные узлы, а собственный кормовой стыковочный узел использовался для последующего приема кораблей «Союз» и «Прогресс».
Именно во время этого первого периода непрерывной работы космонавты Владимир Титов и Муса Манаров стали первыми людьми, которые непрерывно провели в космосе более 365 дней, хотя, поскольку 1988 год был високосным годом, они вернулись домой на 81 минуту раньше, чем полный календарный год пребывания в космосе.
«Мир» ненадолго остался без экипажа, когда экспедиция EO-4 завершилась в апреле 1989 года. Новый экипаж прибыл в сентябре 1989 года, чтобы начать десятилетнее непрерывное присутствие человека в космосе.
Три месяца спустя модуль «Квант-2» с новым шлюзом, системами жизнеобеспечения и научными приборами пристыковался к переднему узлу станции. Два дня спустя стрелу крана «Ляпа» использовали, чтобы повернуть модуль в зенит или верхний левый угол (относительно Земли).
Во время последующей экспедиции ЭО-6 прибыл модуль «Кристалл» — материаловедческая лаборатория. Следуя тому же процессу, что с «Квант-2», он был поставлен в надир, или обращенный к Земле, узел основного модуля.
Модуль «Кристалл» включал в себя пару стыковочных узлов «Андрогинной периферийной системы сытковки» (APAS), предназначенных для будущей стыковки пилотируемого космического корабля «Буран», который Советский Союз разрабатывал, чтобы составить конкуренцию американскому космическому шаттлу. Хотя «Буран» смог полететь в космос только один раз и никогда не летал с экипажем и не посетил «Мир», эти стыковочные узлы позже будут использоваться американскими шаттлами, посещающими «Мир», в новую эру международного сотрудничества.
Основные экспедиции на «Мир» обычно длились от четырех до шести месяцев, хотя некоторые космонавты оставались на борту до двух экспедиций подряд. Типичный основной экипаж станции «Мир» в начале 1990-х годов будет состоять из двух космонавтов.
Когда космический корабль «Союз» использовался для смены экипажа, третий член экипажа обычно сопровождал основной экипаж и проводил несколько дней на борту «Мира», прежде чем вернуться на Землю с уходящим экипажем. Многие из этих краткосрочных посетителей были участниками международного сотрудничества, по программам «Интеркосмос» и «Евромир».
Примером этого был полет Хелен Шарман, первого британца, побывавшего в космосе, которая стартовала на борту «Союз ТМ-12» в мае 1991 года и после пяти с половиной дней на «Мире» вернулась на Землю с уходящим EO-8. Полет Шармана должен был быть оплачен консорциумом британских компаний, но когда они не смогли собрать необходимые средства, президент СССР Михаил Горбачев распорядился, чтобы миссия в любом случае продолжалась.
На землю в корабле «Шарман» также вернулись космонавты Анатолий Арцебарский и Сергей Крикалев, входившие в состав экипажа станции ЭО-9. Крикалев остался на борту «Мира» в составе ЭО-10, к которому присоединился Александр Волков, прибывший в октябре. Проведя космосе до марта 1992 года два космонавта вернулись в мир, совершенно отличный от того, который они покинули. Советский Союз прекратил свое существование, и Горбачев официально объявил о его роспуске 25 декабря 1991 года. Крикалев и Волков теперь стали российскими гражданами, а недавно обретшая независимость Российская Федерация взяла на себя большую часть бывшей советской космической программы.
Новое Российское космическое агентство, РKA, продолжило эксплуатировать «Мир» до 1990-х годов. В 1999 году это агентство было переименовано в Росавиакосмос, а в 2005 году оно получило современное название Роскосмос.
После подписания в 1993 году между Россией и США соглашения об углублении сотрудничества в космосе были составлены планы участия НАСА в программе «Мир» в качестве первого шага к разработке новой космической станции в качестве совместного предприятия: проекта, который станет «Международной космической станцией». Это партнерство включало совместные миссии и добавление новых модулей к станции «Мир».
В феврале 1995 года космический корабль «Дискавери» доставил космонавта Владимира Титова на борту космического корабля STS-63 и совершил встречу с «Миром». В следующем месяце астронавт Норман Тагард стал первым американцем, побывавшим на борту «Мира», когда он поднялся на борт космического корабля «Союз ТМ-21», оставаясь на борту в течение трех месяцев в рамках экспедиции EO-18.
Именно во время EO-18 прибыл новый модуль «Спектр», содержащий жилые и рабочие зоны для экипажа НАСА на борту станции, а также солнечные батареи для увеличения общего производства электроэнергии «Мира». Прибытие «Спектра» потребовало перестановки модулей «Мира»: «Кристалл» переместился в стыковочный узел правого борта, а «Спектр» занял высвободившуюся позицию надира.
Миссия Discovery в феврале 1995 года проложила путь для STS-71, запущенного космическим шаттлом «Атлантис» в июне того же года. Через два дня после старта из Космического центра Кеннеди «Атлантис» состыковался с модулем «Кристалл» станции «Мир», который был временно перемещен снова в передний стыковочный узел, чтобы обеспечить достаточный зазор от солнечных панелей «Мира» для стыковки орбитального аппарата. Миссия «Шаттла» произвела смену экипажа, доставив трех космонавтов ЭО-18 домой и оставив космонавтов Анатолия Соловеева и Николая Бударина на борту «Мира» вместо ЭО-19.
Всего в период с 1995 по 1997 год «Атлантида» посетила «Мир» семь раз. Во время второго визита на станцию STS-74 был доставлен новый стыковочный модуль «Стыковочный отсек». Это обеспечило бы небольшой дополнительный объем внутреннего и внешнего хранилища для «Мира», но его основная цель заключалась в увеличении зазора между космическим шаттлом и «Миром», чтобы стыковки могли происходить с «Кристаллом» в его обычном положении, вместо того, чтобы перемещать его как было сделано для STS-71. Модуль был прикреплен к стыковочному узлу «Атлантиды» до его прибытия к «Миру», и оставлен пристыкованным к узлу в конце модуля «Кристалл», когда Шаттл отбыл на Землю.
Две солнечные батареи были доставлены на «Мир» со стыковочным модулем, а затем присоединены к модулю «Квант-1». В самом стыковочном модуле размещалась внешняя полезная нагрузка «Мир», которая была установлена во время миссии STS-76 и вернулась на Землю через полтора года во время последнего визита «Атлантиды» в миссии STS-86.
В рамках программы «Шаттл-Мир» на «Мир» доставлялись грузы, материалы и оборудование для научных экспериментов, а также американские астронавты на борт станции. Российские экипажи, помимо STS-71, продолжали использовать корабль «Союз».
Последний модуль «Мира», «Природа», прибыл в апреле 1996 года после запуска на ракете «Протон» и проводил эксперименты по дистанционному зондированию и наукам о Земле. Он был расположен со стороны стыковочного узла базового модуля, напротив «Кристалла».
Появление на горизонте «Международной Космической Станции» стало концом для «Мира», кторый наступил в 1997 году, когда на борту станции произошла серия серьезных аварий. Во-первых, 24 февраля неисправный кислородный генератор «Вика» загорелся как паяльная лампа, заполнив «Мир» дымом. Хотя экипаж смог потушить пожар примерно за четырнадцать минут, худшее было впереди.
Поскольку российская космическая программа терпела неудачи из-за финансовых затруднений, РKA рассматривает возможность исключения автоматизированной системы стыковки «Курс» на своих кораблей снабжения «Прогресс», предложив вместо этого экипажам выполнять стыковку вручную, используя систему дистанционного управления ТОРУ, которая использовалась в качестве резервной. В марте 1997 года было проведено испытание с использованием корабля «Прогресс М-33», но космонавты не смогли завершить стыковку из-за радиопомех, которые помешали им увидеть изображение с камер корабля «Прогресс», но столкновения удалось избежать.
Стыковочные испытания предполагалось повторить со следующим кораблем «Прогресс». «Прогресс М-34» прибыл 8 апреля после запуска на борту ракеты-носителя «Союз-У», и пристыковался с помощью автоматизированной системы «Курс». После выгрузки и повторного заполнения мусором для утилизации «Прогресс» отстыковался 24 июня и вернулся на следующий день для тестирования ручной стыковки.
Космонавт Василий Циблиев взял на себя ручное управление с помощью системы ТОРУ, но экипаж «Мира» не смог визуально отследить космический корабль при приближении к «Миру». Внезапно «Прогресс» появился из-за солнечной батареи на встречном курсе, и космонавты не смогли предотвратить его столкновение с модулем «Спектр».
В результате столкновения корабля «Прогресс М-34» с «Миром» были повреждены солнечные панели модуля «Спектр», ответственного за большую часть выработки электроэнергии «Мира». Также была повреждена обшивка модуля, что привело к утечке воздуха. На борту станции космонавтам пришлось экстренно перерезать силовые кабели и кабели передачи данных в модуле, чтобы закрыть его люк до того, как космическая станция потеряет воздух в результате разгерметизации.
В то время как последующие ремонтные работы позволили частично восстановить питание от солнечных панелей, модуль был оставлен непригодным для работы экипажа, и помимо этого ремонта, который должен был выполняться членами экипажа в полных скафандрах из-за потери герметичности, он был оставлен негерметичным на все время оставшейся карьеры «Мира».
Когда в 1997 году «Атлантис» вступила в период технического обслуживания орбитального аппарата (OMDP) для переоборудования, последние два полета по программе «Шаттл-Мир» были совершены кораблями Endeavour и Discovery: STS-89 и STS-91 в январе и июне 1998 года соответственно. Последний регулярный экипаж «Мира», ЭО-27, стартовал на борту корабля «Союз ТМ-30» 27 августа, впервые с 1989 года оставив станцию без космонавтов.
Последний экипаж, космонавты Сергей Залётин и Александр Калери, был запущен для реактивации «Мира» в апреле 2000 года в рамках частного проекта MirCorp, который намеревался вывести станцию на более высокую орбиту, а также отремонтировать и переоборудовать ее для будущих коммерческих полетов. Пара космонавтов провела на борту «Мира» два с половиной месяца, в последний раз расстыковавшись в 21:24 UTC 15 июня.
После их отлета и прибытия последующей беспилотной грузовой миссии «Прогресса» с припасами для следующего экипажа финансирование MirCorp закончилось. Помня о размерах станции и о вероятности того, что обломки от неконтролируемого входа в атмосферу могут нанести ущерб на Земле, Росавиакосмос решил безопасно утилизировать стареющую космическую станцию путем контролируемого схода с орбиты.
Окончательное решение о сходе с орбиты «Мир» было принято в ноябре 2000 г. и подписано правительством России в следующем месяце, хотя операция была отложена, до момента достижения «Миром» своего пятнадцатилетия на орбите.
Орбита станции могла бы естественным образом снижаться до тех пор, пока высота станции не опустится ниже 250 километров (155 миль, 135 морских миль) — в этот момент пристыкованный космический корабль «Прогресс» запустит свои двигатели и главный двигатель в серии коррекций орбиты, чтобы гарантировать повторный вход в атмосферу над безлюдным районом Тихого океана.
«Прогресс М1-5» был запущен с космодрома Байконур 24 января 2001 года и прибыл на «Мир» после продолжительной трехдневной погони в целях экономии топлива. Корабли «Прогресс-М1» были вариантами стандартных кораблей снабжения «Прогресс-М», которые использовались в то время, и были предназначены для перевозки дополнительного топлива — либо для собственного использования, либо для передачи на космическую станцию — за счет других типов грузов.
«Прогресс М1-5» вмещал 2 678 кг (5 904 фунта) топлива в виде несимметричного диметилгидразина и тетроксида диазота. Стандартная ракета «Союз-У» вывела «Прогресс» на орбиту, а запуск производился с исторической площадки Байконура 1/5.
Параллельно с запуском «Прогресса» был подготовлен космический корабль «Союз-ТМ», который позже полетит на «Международную Космическую Станцию» под названием «Союз ТМ-32», чтобы отправить на «Мир» космонавтов Геннадия Падалки и Николая Бударина, если корабль «Прогресс» не пристыкуется к станции. На эту роль были выбраны Падалка и Бударин, поскольку они ранее проходили подготовку к аналогичной миссии на случай непредвиденных обстоятельств, чтобы выполнить ручную стыковку с модулем «Звезда» с «Международной Космической Станцией» в случае возникновения трудностей.
В этом случае эта миссия не потребовалась, когда орбита «Мира» опустилась слишком низко для безопасной попытки выполнить пилотируемую миссию.
Сход с орбиты был произведен утром 23 марта в течение трех витков. В первых двух коррекциях орбиты использовались двигатели меньшего размера, что позволило снизить перигей, или самую низкую точку орбиты «Мира», до 188 километров (117 миль, 102 морских миль) и 158 километров (98 миль, 85 морских миль) соответственно.
Окончательный сход начался в 05:07 UTC, при этом работал главный двигатель «Прогресс М1-5» С5.80 и подруливающие устройства. Его работа длилась более двадцати минут, а «Прогресс» получил команду на работу двигателей до полной выработки топлива. В 05:30 были получены последние сигналы с «Мира», станция вышла за пределы зоны действия последней станции слежения по своему маршруту.
«Мир» вошел в атмосферу четырнадцатью минутами позже к востоку от Новой Зеландии и вскоре после этого начал разрушаться. Согласно пресс-релизу Росавиакосмоса, миссия завершилась в 05:59:24, когда «Мир» «прекратил свое существование».
Всего на кораблях «Союз» и космических кораблях «Шаттл» было выполнено 39 пилотируемых полетов на станцию «Мир». На них было 104 космических путешественника из 12 стран, в общей сложности 137 индивидуальных полетов на станцию. В их числе 28 основных длительных экспедиций.
С «Мира» было совершено 78 выходов в открытый космос, причем два дополнительных выхода в открытый космос были совершены из шлюзового отсека на стыкованном космическом корабле «Атлантис» во время двух миссий «Шаттл-Мир». Выход в открытый космос, проводившийся с «Мира», включал как выход в открытый космос (EVA) вне космического корабля, так и выход в открытый космос (IVA), когда экипаж входил в разгерметизированные части внутренней части станции, такие как модуль «Спектр» после его столкновения с «Прогрессом М-34».
За пятнадцатилетнюю миссию на борту «Мир» было проведено более 23 000 экспериментов, которые внесли свой вклад в различные научные области — от астрофизики до геологии и материаловедения до наук о жизни.
Величайшее наследие «Мира» остается на орбите в виде Международной космической станции, которая использовала опыт, полученный НАСА и Роскосмосом с помощью «Мира», и применила его для создания самого большого, самого сложного и самого дорогого космического объекта из когда-либо построенных.
Сборка новой станции началась, когда «Мир» еще был в рабочем состоянии на орбите. Первый модуль «Заря» был запущен на борту «Протон-К» в ноябре 1998 года. Спустя две недели космический шаттл «Индевор» стартовал во время первой из 37 миссий космических шаттлов, которые посетят станцию, доставив модуль Unity.
Третий основной компонент МКС — служебный модуль «Звезда», присоединившийся к станции в 2000 году. Он был переоборудован из резервного модуля, построенного для базового модуля «Мира», который ранее также рассматривалось как первый элемент станции-преемника только для России.
Как и «Мир», «Международная Космическая Станция» имеет модульную структуру, при этом большинство модулей российского сегмента запускаются на ракетах «Протон» и «Союз», в то время как большая часть американских и зарубежных компонентов доставлялась шаттлами.
Хотя большая часть сборки была завершена к моменту вывода из эксплуатации «Шаттла», компоненты МКС продолжают добавляться в комплекс. Российский лабораторный модуль «Наука», который давно откладывается, планируется запустить в период с мая по июнь, начав новую фазу строительства в российском сегменте. А в прошлом году НАСА выбрало Axiom Space для разработки нового коммерческого расширения в американском сегменте станции.
Вскоре Китай приступит к запуску своей первой модульной космической станции с основным модулем — Tianhe — как ожидается, уже в следующем месяце на борту ракеты Chang Zheng 5B. Как и Россия, Китай использовал две одномодульные станции Tiangong меньшего размера, чтобы получить опыт, прежде чем перейти к более крупной модульной конструкции. Если этот запуск пойдет по плану, грузовой космический корабль Tianzhou присоединится к нему в мае, прежде чем первый экипаж прибудет на борт миссии Shenzhou 12 в июне.
Одной из специфических областей, которыми занимался «Мир», было изучение воздействия длительных космических полетов на человеческий организм. Космонавт Валерий Поляков провел в космосе более 437 суток на борту «Мир», прибыв на космическом корабле «Союз ТМ-18» в составе ЭО-15.
Работая с января 1994 года он оставался на борту EO-16 и EO-17, прежде чем вернуться с «Союзом ТМ-20» в марте 1995 года.
Рекорд Полякова по количеству дней, проведенных на орбите, все еще остается рекордом. Исследования длительного пребывания на борту «Мира» сыграли большую роль в обеспечении безопасности и здоровья экипажей на борту «Международной Космической Станции» и будут использоваться по мере того, как люди начнут выходить за пределы Земли и Луны.
Lunar шлюз, который NASA планирует построить со своими международными и коммерческими партнерами в течение следующего десятилетия будет один из первых шагов в этом путешествии, стоя на плечах «Мира» и «Международной Космической Станции». Gateway будет использовать модульную конструкцию, впервые разработанную и испытанную на станции «Мир», для поддержки более длительных миссий с астронавтами на лунной орбите.
Тем временем SpaceX разрабатывает космический корабль Starship, который, как она надеется, однажды доставит людей на Марс. Когда это произойдет, это будут уроки длительных космических полетов, извлеченные на борту «Мира», которые сохранят жизнь экипажу в их долгом путешествии.
Хотя «Международная Космическая Станция», возможно, и превзошла рекорды «Мира» по размеру, продолжительности службы и постоянному проживанию, ей удалось это сделать благодаря технологиям, науке и партнерским отношениям, которые ее предшественник «Мир» помогал развивать и совершенствовать. Космические станции будут в авангарде будущего освоения космоса, и эти проекты стали возможными благодаря пути, проложенному «Миром».
