Международные экипажи в космосе - Валентин Иванович Козырев

Совместное изучение проблемы совместимости систем сближения показало, что создать в сжатые сроки международную радиосистему, обеспечивающую определение относительного положения и параметров взаимного движения космических кораблей, невозможно. Поэтому было предложено измерять дальность между кораблями с помощью радиотелефонной связи. Для этой цели на корабле «Союз» устанавливался американский УКВ — приемопередатчик, который обеспечивал радиотелефонную связь и, кроме того, служил приемоответчиком, т. е. осуществлял прием и ретрансляцию сигналов определения дальности, излучаемых У KB-аппаратурой корабля «Аполлон». Дальность между кораблями определяется путем сравнения фаз сигналов, переданных с корабля «Аполлон» и ретранслированных «Союзом».

Процесс определения дальности осуществляется автоматически и не прерывает радиотелефонной связи между кораблями.

С помощью этого приемоответчика на этапе дальнего наведения корабль «Аполлон» (активный) получал информацию о расстоянии между кораблями.

Основной же информацией для наведения корабля «Аполлон» с расстояния в несколько сотен километров являлись данные оптической системы, визирующей видимый маяк «Союза».

Для оптических измерений в темноте (с расстояния в несколько десятков километров) на «Союзе» был установлен комплект огней ориентации и импульсные световые маяки белого цвета, которые можно было видеть на расстоянии 50 км даже невооруженным глазом. Для удобства ориентации на близком расстоянии на кораблях установили так называемые «огни ориентации»: левый — красный, правый — зеленый, два задних — белые. Для осуществления причаливания на «Союзе» была установлена специальная оптическая мишень. Кроме основной оптической мишени, на «Союзе» установили дополнительную упрощенную мишень.

Кроме перечисленных радиотехнических и оптических средств, корабли имели обычные, свойственные им средства. Вся измерительная информация в процессе сближения и стыковки кораблей поступала в бортовую вычислительную машину, которая выдавала рекомендации по управлению кораблями.

На кораблях «Союз» и «Аполлон» были установлены та тике УКВ — приемопередатчики советского производства для обеспечения межбортовой связи и связи со станциями слежения СССР.

Третье условие — совместимость систем жизнеобеспечения. Для возможности стыковки космических кораблей необходима совместимость параметров их внутренней атмосферы. Можно предположить, что в будущем атмосфера внутри пилотируемых кораблей всех стран будет близка к обычной земной и тогда эта проблема отпадет. Но атмосфера в «Союзах» состоит из обычного воздуха (кислорода 17–33 %, азота — 82–66 %) при 760 мм рт. ст., а в «Аполлоне» — из чистого кислорода при 260 мм рт. ст. Такая разница в давлениях практически исключает для космонавтов возможность открыть переходные люки в стыковочных агрегатах, кроме того, для перехода в другой корабль космонавт вынужден провести не менее двух часов в специальной шлюзовой камере, чтобы приспособиться к атмосфере иного состава. Причем перед выходом из «Аполлона» его экипажу необходимо будет осуществить постепенное повышение давления внутри корабля, а для перехода экипажа «Союза» потребуется провести процесс десатурации, когда космонавт должен надеть маску и дышать чистым кислородом.

Известно, что переход в разреженную атмосферу вызывает кессонную болезнь. Это хорошо знакомо водолазам и аквалангистам, когда возникают так называемые декомпрессионные расстройства, сопровождаемые образованием в крови человека газовых пузырьков азота, что может привести к закупорке кровеносных сосудов и нарушить кровоснабжение различных органов. Вот почему был создан специальный переходный (стыковочный) модуль, представляющий собой «воздушную камеру», в которой проходила атмосферная адаптация космонавтов. Чтобы исключить процесс десатурации, в «Союзе» было понижено давление до 520 мм рт. ст. при соответствующем повышении содержания кислорода. При этом переход космонавтов в чисто кислородную среду с давлением 260 мм рт. ст. стал возможным.

Система жизнеобеспечения модуля включала систему хранения и подачи кислорода и воздуха, систему очистки атмосферы модуля от углекислого газа, систему стравливания давления и десатурационную установку. При этом система хранения и подачи кислорода и воздуха служит для подачи этих газов в переходный модуль в зависимости от направления перехода: при переходе из «Союза» в «Аполлон» она обеспечивает подачу чистого кислорода, при обратном переходе — подачу воздуха. Кроме того, она осуществляет подачу чистого кислорода под определенным давлением в установку десатурации.

На случай разгерметизации переходного модуля в системе жизнеобеспечения предусматривалась скоростная подача газов в его внутреннюю полость. Утечка газа со скоростью 5—10 г/ч считалась допустимой.

Выделяемый космонавтами при дыхании углекислый газ отбирался из атмосферы модуля системой очистки, состоящей из поглотителей, подобных тем, которые обычно стояли на кораблях «Аполлон».

Вся система жизнеобеспечения переходного модуля была рассчитана на три перехода двух космонавтов и сработала отлично.

Переходный модуль выводился на орбиту вместе с кораблем «Аполлон».

Четвертое условие — совместимость средств связи и управления полетом. Под этой совместимостью подразумевают: межбортовую связь кораблей в полете; возможность взаимодействия первого корабля с наземным командно-измерительным комплексом, управляющим полетом второго корабля; возможность взаимодействия наземных командно-измерительных комплексов, управляющих полетами кораблей, с территорий своих стран.

Известно, что любой космический корабль оснащается радиотехническими средствами, позволяющими ему обмениваться с наземными службами необходимой информацией технического и научного характера.

Для обеспечения связи между кораблями и между кораблями и наземными командно-измерительными комплексами необходимо, чтобы их радиосистемы имели идентичные характеристики, например радиочастоты, на которых работает аппаратура, мощность передающих устройств и чувствительность приемников и т. д.

;Уже во время первой встречи специалистов стало ясно, что средства связи не обладают никакой совместимостью: не было никаких средств связи между центрами управления, и радиоаппаратура кораблей работала на разных частотах. Поэтому специалисты определили принципы построения и согласовали технические требования к системам радиосвязи между кораблями. Были согласованы правила разработки, производства и обмена радиоаппаратурой, изложенные в специальном документе «Методика испытаний на совместимость».

Радиотелефонная связь между экипажами кораблей осуществлялась в ультракоротковолновом диапазоне (УКВ) по двум радиолиниям — на советской частоте и на американской частоте. При этом было решено, что радиоаппаратуру, работающую на советской частоте, каждая сторона разрабатывает и изготавливает для своего корабля самостоятельно. Таким образом, наземные пункты обеих сторон могли прослушивать межбортовые переговоры и в случае необходимости имелась возможность вступать в связь с экипажами в зоне радиовидимости наземных пунктов СССР и США. Для ведения телерепортажей с борта другого корабля и обеспечения переговоров между экипажами после стыковки кораблей была налажена проводная связь, что потребовало, естественно, разработки и установки на каждом корабле соответствующего оборудования.

Пятое условие — организационная и методологическая совместимость. Особенно сложными эти вопросы оказались при рассмотрении взаимодействия наземных служб управления полетом. Известно, что в управлении полетом на разных уровнях принимают участие тысячи людей: «Полет — это как бы гигантская ступенчатая пирамида, в вершине которой находится космический корабль и его экипаж. Ступенькой ниже — центр управления полетом. В его составе уже сотни специалистов. Следующая ступенька — сеть наземных станций слежения, расположенных по всей территории нашей страны и на кораблях, несущих вахту в океане. Это — тысячи людей. И, наконец, фундамент всей пирамиды — коллективы конструкторских бюро и научно-исследовательских