Международные экипажи в космосе

Цели и задачи проекта

«Успех космической эпопеи» — такую характеристику получил совместный полет двух космических кораблей: советского «Союз-19» и американского «Аполлон» в июле 1975 г. Две ведущие космические державы впервые объединили свои усилия для проведения очень важного эксперимента на околоземной орбите. Конечно, этому способствовали два обстоятельства: наличие в СССР и США космических кораблей и улучшение к тому времени международных отношений благодаря неустанной заботе нашей партии о судьбах мира. В мае 1972 г. было заключено «Соглашение между Союзом Советских Социалистических Республик и Соединенными Штатами Америки о сотрудничестве в исследовании и использовании космического пространства в мирных целях», в котором, в частности, записано: «Стороны договорились о проведении работ по созданию совместимых средств сближения и стыковки советских и американских пилотируемых космических кораблей и станций с целью повышения безопасности полетов человека в космосе и обеспечения возможности осуществления в дальнейшем совместных научных экспериментов. Первый экспериментальный полет для испытания таких средств, предусматривающий стыковку советского космического корабля типа «Союз» и американского космического корабля типа «Аполлон» с взаимным переходом космонавтов намечено провести в течение 1975 года. Осуществление этих работ будет проводиться на основе принципов и процедуры, которые будут разработаны в соответствии с «Итоговым документом встречи представителей Академии наук СССР и Национального управления США по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) по вопросу создания совместимых средств сближения и стыковки пилотируемых космических кораблей и станций СССР и США от 6 апреля 1972 г.».

Первое совещание специалистов двух стран по этой проблеме состоялось в Москве в конце октября 1970 г., хотя вопросы безопасности полетов и проблема оказания помощи в космосе были постоянно в поле зрения ученых и инженеров, создающих космические корабли и станции. Советскую делегацию возглавлял академик Б. Н. Петров, американскую — директор Центра пилотируемых полетов в Хьюстоне доктор Р. Гилрут.

В связи с тем, что каждая страна разрабатывала системы сближения и стыковки применительно к собственным национальным программам, на этой встрече выяснилось, что корабли «Союз» и «Аполлон» не удовлетворяют ни одному из условий совместимости. Были образованы смешанные рабочие группы из специалистов СССР и США для согласования технических требований по обеспечению совместимости средств сближения и стыковки. На последующих встречах специалистов в Москве и Хьюстоне эти технические требования были тщательно изучены. В апреле 1972 г. во время встречи делегаций под руководством исполняющего обязанности Президента Академии наук СССР академика В. А. Котельникова и исполняющего обязанности директора НАСА США доктора Дж. Лоу был согласован упоминаемый в межправительственном соглашении «Итоговый документ».

Одобряя этот документ, стороны тщательно проанализировали работу специалистов, проделанную за 18 месяцев, и подтвердили, таким образом, что имеется техническая возможность осуществить экспериментальный полет космических кораблей «Союз» и «Аполлон». Были рассмотрены также цели совместного полета, обсуждены основные принципы и процедуры при реализации этого проекта, согласованы вопросы испытаний совместимого оборудования и вопросы подготовки экипажей и персонала центров управления полетом.

Так было положено начало программе ЭПАС — экспериментальному полету «Аполлон» — «Союз». Основной задачей ЭПАС являлась проверка технических требований и принятых решений по совместимости средств сближения и стыковки будущих пилотируемых космических кораблей, включая:

испытание элементов совместимой системы сближения на орбите;

испытание андрогинных стыковочных агрегатов;

проверку техники взаимного перехода космонавтов и астронавтов из корабля в корабль;

выполнение определенных совместных действий советского и американского экипажей в состыкованном положении кораблей;

выполнение научных экспериментов;

накопление опыта в проведении совместных полетов космических кораблей СССР и США, включая, в случае необходимости, оказание помощи в аварийных ситуациях.

Осуществить ее было нелегким делом, так как СССР и США, имея свои собственные космические программы, решали их разными техническими средствами, которые, как говорят специалисты, оказались несовместимы. Что это такое? Ответ на этот вопрос дает технический директор ЭПАС от советской стороны член-корреспондент АН СССР К. Д. Бушуев: «Совместимость — это способность кораблей и станций, их бортовых систем и оборудования, а также средств, обеспечивающих их полет, взаимодействовать, выполняя те или иные задачи». Специалисты считают, что для выполнения сближения и стыковки пилотируемых космических кораблей требуются следующие основные условия:

1) совместимость стыковочных устройств;

2) совместимость средств взаимного поиска и сближений кораблей;

3) совместимость систем жизнеобеспечения и оборудования для перехода;

4) совместимость средств связи и управления полетом;

5) организационная и методологическая совместимость.

Более подробное рассмотрение этих условий позволит понять, что для осуществления совместного полета необходим был труд многих тысяч людей, потребовалась огромная работа целых коллективов.

Первое условие — совместимость стыковочных агрегатов, т. е. всех устройств, которые непосредственно сопрягаются при стыковке.

Космические корабли являются либо активными (которые совершают все маневры по сближению аппаратов), либо пассивными (которые поддерживают лишь необходимую для стыковки ориентацию).

В связи с этим они имеют совершенно различные стыковочные агрегаты: на активном корабле — стыковочный штырь, а на пассивном — приемный конус для захвата штыря. Поэтому состыковаться может только активный корабль с пассивным, когда по инерции или под действием двигателей малой тяги активный корабль продолжает сближение с пассивным кораблем. При этом штырь, попадая в приемный конус, обеспечивает сцепку кораблей. С помощью электропривода активный корабль начинает втягивать штангу, что и обеспечивает стягивание кораблей. Расположенные на плоскости стыка замки срабатывают, и создается жесткое и герметическое соединение кораблей.

Принцип действия стыковочного агрегата для ЭПАС существенно отличается от тех, которые применялись в СССР и США, — специалисты разработали принципиально повое универсальное активно-пассивное стыковочное устройство (или андрогинный стыковочный агрегат). Основными отличительными чертами новой системы стыковки являются: андрогинность — способность выполнять как активные, так и пассивные функции при соединении кораблей; периферийность — расположение механизмов, выполняющих основные функции по совмещению стыковочных шпангоутов, на периферии устройства таким образом, что его центральная часть остается свободной для образования прохода из корабля в корабль (люк диаметром 0,8 м).

В процессе стыковки устройство обеспечивает амортизацию соударения кораблей, выправляет линейные и угловые неточности причаливания, производит первичную сцепку, выравнивание, стягивание и жесткое соединение кораблей с созданием герметичного стыка.

В процессе расстыковки устройство обеспечивает разрыв всех механических связей и расхождение кораблей за счет работы толкателей.

Управление стыковочным устройством осуществляется с пульта космонавтов, на котором размещены органы управления и куда выдается информация о работе основных механизмов,

Реально используемые в полете «Союза» и «Аполлона» стыковочные устройства не были полностью идентичны. В соответствии с договоренностью каждая сторона разработала свое собственное устройство. Например, они отличались по конструктивному исполнению систем, поглощающих энергию соударения кораблей и осуществляющих их стягивание. В отличие от электропривода в «Союзе» на корабле «Аполлон» для этих целей использовалась гидравлическая система. Совместимость же устройств в целом достигалась за счет стандартизации минимального числа элементов, которые непосредственно соединяются или взаимодействуют во время стыковки.

Второе условие — совместимость средств взаимного поиска и сближения кораблей. Для определения относительного положения и параметров взаимного движения кораблей на «Союзе» и «Аполлоне» имеются свои радиосистемы. Характеристики этих радиосистем существенно различаются по виду модуляции, по частоте, мощности радиопередатчиков и диаграммам направленности антенн.

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 организаций, предприятий, создающих корабль и его системы, десятки тысяч инженеров, техников и рабочих» (К. Д. Бушуев).

Организационная сторона управления полетом — это обеспечение наилучшего взаимодействия специалистов на всех ступенях этой пирамиды. Для программы «Союз» — «Аполлон» задачи управления полетом усложнялись еще и тем, что надо было осуществить управление двумя кораблями, созданными в разных странах, и из двух центров управления, расположенных на разных континентах и удаленных друг от друга на 12 тыс. км. Помимо чисто технических проблем, пришлось решать вопросы создания на обоих языках специального словаря часто употребляемых терминов и оборотов, в обоих центрах управления дополнительно вводить штат переводчиков и т. д. Было согласовано, что после стыковки кораблей советские космонавты при межбортовых переговорах говорят на английском языке, а американские — по-русски.

Были разработаны специальные документы: «План взаимодействия» и для нештатных ситуаций «Положение по взаимодействию центров управления». Для того чтобы в ходе полета обе стороны в любой момент были готовы к действиям в нештатных ситуациях, каждая из них должна была иметь необходимую информацию о состоянии и ходе работ на борту другого корабля. Для этого между центром управления действовали два телевизионных и 13 прямых телефонных каналов связи. Был предусмотрен также обмен телетайпными и фототелеграфными сообщениями.

Чтобы лучше понимать проблемы, возникающие на корабле другой стороны, и возможности наземных служб по решению этих проблем, центры управления на период полета обменялись консультативными группами из высококвалифицированных специалистов.

В процессе совместной работы по разработке проекта и подготовке полета возникло много вопросов методологической несовместимости. Самым простым примером этому может служить тот факт, что американцы результаты расчетов традиционно представляли в фунтах, футах и морских милях, а мы — в километрах и килограммах. К моменту завершения проекта был составлен специальный документ «Баллистическая вычислительная модель», где были описаны такие понятия, как системы координат и форма земной поверхности, модели гравитационного поля и атмосферы Земли, понятие «круговая орбита» и «виток» орбиты. Причем если для работы над проектом была принята модель атмосферы, предложенная советской стороной, и гравитационная модель, предложенная американской стороной, то в определении понятия «витка» орбиты каждая из сторон придерживалась собственного понимания (поэтому приводилось советское и американское определение).

Необходимость совместимости возникла и в таком вопросе, как выбор так называемых «стартовых окон», т. е. выбор такого времени суток старта кораблей, которое бы одинаково удовлетворяло всем условиям, принимаемым обычно при нештатных ситуациях у нас для корабля «Союз» и в США для корабля «Аполлон». Первоначально оказалось, что условия их совместимости отсутствуют. Для корабля «Союз» такими условиями были:

приземление спускаемого аппарата должно произойти не позднее чем за 1 час до захода Солнца в районе приземления (с целью эвакуации экипажа из района приземления при дневном свете);

не менее чем за 8 минут до включения двигателя при сходе с орбиты на посадку корабль должен лететь над освещенной поверхностью Земли (с целью контроля автоматической системы ориентации корабля визуально).

Для корабля «Аполлон» было желательно, чтобы в случае аварии на участке выведения командный модуль приводнился в Атлантическом океане не позднее чем за 3 часа до захода Солнца в этом районе.

Если выполнить названные условия, то на 15 июля «Союз» должен был стартовать не ранее 16 часов 30 минут московского времени, а «Аполлон» — не позднее 15 часов московского времени. Стремясь решить проблему, пошли на компромисс: было согласовано, что корабль «Союз» стартует первым в 15 часов 20 минут.

Подготовка полета двух кораблей

Успех программы ЭПАС зависел в первую очередь от безотказной работы всех систем космических кораблей. Был подготовлен документ, в котором были оговорены в том числе и вопросы наземной отработки аппаратуры. Например, уже в октябре 1972 г. в Институте космических исследований АН СССР советские специалисты продемонстрировали масштабные модели стыковочного устройства. С помощью моделей были проверены общая идея создания такого устройства, компоновочная схема и взаимодействие элементов. Без этого нельзя было перейти к работам над полномасштабными конструкциями. К сентябрю 1973 г. были изготовлены предназначенные для полета на кораблях стыковочные агрегаты, которым предстояло выдержать испытание в Хьюстоне на специальной установке, воспроизводящей процесс стыковки и состоящей из шестистепенного стенда с гидравлическим следящим приводом и вычислительной машины. Предстояло впервые произвести настоящую стыковку агрегатов кораблей «Союз» и «Аполлон», при которой фактически проверялись и отрабатывались все этапы сложного многостороннего процесса соединения кораблей, работа агрегатов в совместном полете и при расстыковке. На этом стенде было проведено в общей сложности более 100 стыковок агрегатов. В испытаниях приняли участие представители фирмы «Рокулл Интернэшнл», где были изготовлены агрегаты.

В январе 1974 г. в лабораторию электронных систем в Хьюстоне прибыла группа советских специалистов для проверки на совместимость оборудования связи, измерения дальности и аппаратуры радиотелефонной связи. Для этого надо было изготовить и предварительно испытать эквивалент радиосвязи корабля «Союз», что позволяло воспроизвести все виды радиосигналов советского корабля. С американской стороны в испытаниях участвовали специалисты космического центра имени Джонсона фирмы «Локхид электронике» и фирмы «Боинг».

Надо сказать, что значительная часть совместной подготовки радиотехнического оборудования проходила на имитаторах систем и макетах кораблей. Но чтобы дать окончательный ответ о правильности и надежности работы совместных систем, надо было провести их испытания на летных кораблях «Союз» и «Аполлон». И такие испытания были проведены в январе-феврале 1975 г. в космическом центре Кеннели, на мысе Канаверал и в мае 1975 г. на космодроме Байконур. Испытания на американском и советском космодромах проводились по составленным на каждый день графикам. Совместная проверка на космодромах подтвердила соответствие параметров систем связи и измерения дальности, а также механическую совместимость переносимых в другой корабль устройств.

Испытания систем жизнеобеспечения корабля «Союз» проводились в Центре подготовки космонавтов имени Ю. Л. Гагарина в начале 1974 г. Для испытаний изготовили обитаемые отсеки корабля — спускаемый аппарат и орбитальный модуль, установили в них системы жизнеобеспечения, пульт управления и индикации, средства связи и телевидения — и все это поместили в барокамеру. Места в отсеках корабля заняли испытатели. Непрерывное время испытаний составило 9 суток, в течение которых имитировались все этапы полета кораблей — от старта до посадки. На испытаниях присутствовали американские специалисты, которые высоко оценили их результаты.

К управлению полетом кораблей «Союз» и «Аполлон» персоналы центров управления начали готовиться за год до старта. Осенью 1974 г. американские специалисты посетили подмосковный Центр управления, а советские — Центр в Хьюстоне. Обе стороны прослушали лекции по устройству систем кораблей, ознакомились с аппаратурой, обменялись соответствующими техническими документами. В конце декабря 1974 г. была проведена первая проверка всех видов связи между Центрами управления. Тренировка позволила проверить и убедиться в готовности специалистов к предстоящей совместной работе.

Большое значение для успешной реализации программы ЭПАС имела тщательная наземная и летная отработка всех систем и оборудования кораблей, проведенная в процессе летных испытаний в апреле и августе 1974 г. беспилотных кораблей «Космос-638» и «Космос-672» и особенно в полете в декабре 1974 г. корабля «Союз-16», который был родным «братом» корабля «Союз-19». Провести своего рода «репетицию» будущего совместного полета было доверено летчикам-космонавтам — Герою Советского Союза А. В. Филипченко и Герою Советского Союза Н. Н. Рукавишникову. В этом полете на «Союзе-16» впервые в условиях космоса были испытаны новый стыковочный узел, новые радиотехнические средства сближения кораблей (в том числе антенны, приемники и передатчики), система жизнеобеспечения, модернизированные в соответствии с требованиями ЭПАС. При выполнении маневрирования, ориентации и стабилизации корабля «Союз-16» отрабатывались действия и режимы работы экипажа при решении задач, идентичных задачам совместного полета по программе «Союз» — «Аполлон».

Говоря о технической стороне подготовки ЭПАС, нельзя хотя бы в общих чертах не упомянуть о работе специалистов по разработке программы будущего совместного полета.

Программа этого полета фактически вырабатывалась в течение трех лет. При этом приходилось решать множество разнообразных вопросов. Для примера можно указать, что распорядок дня американских космонавтов предусматривает трехразовое питание, а советских — четырехразовое. Согласовали, что после стыковки оба экипажа будут жить по режиму дня корабля «Аполлон». Конечно, вопросы определения продолжительности совместного полета, выбор очередности старта и времени старта кораблей, последовательность операций по осуществлению встречи кораблей, режимов ориентации кораблей при полете в состыкованном положении, процедуры перехода экипажей и многие другие требовали длительного анализа и исследований многих специалистов.

Еще до полета специалисты обеих сторон стремились проанализировать весь комплекс средств, обеспечивающих полет космических кораблей, с точки зрения возможных отклонений в их работе. В этих целях был выработан единый подход к разработке нештатных программ действий. Он сводился к двум принципам. Первый — безопасность полета. Любая сторона могла принять решение о прекращении полета своего корабля, если, по ее мнению, сложившаяся ситуация угрожает безопасности экипажа. Второй — успешное выполнение задач полета. Это означало, что, если произойдет отказ, не влияющий на безопасность экипажа, обе стороны будут стремиться к тому, чтобы выполнить как можно больше совместных задач полета. В результате анализа работы бортового оборудования и наземных средств были подготовлены рекомендации по нештатной программе действий более чем для ста ситуаций.

Представители Академии наук СССР и Национального центра управления США по аэронавтике и исследованию космического пространства разработали принципы, в соответствии с которыми было решено осуществлять подготовку и проведение полета кораблей. Они предусматривали, в частности, следующее:

управление полетом космического корабля «Союз» осуществляется советским центром управления, а полетом «Аполлона» — американским центром управления;

в процессе управления решения, касающиеся вопросов, влияющих на совместные элементы программы полета, принимаются после консультации с центром управления другой страны;

Центр управления или командир корабля, который принимает на борт экипаж другого корабля, будут нести ответственность за принятие решения по соответствующей, заранее запланированной нештатной (аварийной) программе действий при данной ситуации на принимающем корабле. Каждая сторона подготовит подробные правила работы при различных отказах оборудования, требующих действий по одной из запланированных нештатных программ;

в ситуациях, требующих немедленного решения, или при отсутствии связи с наземным персоналом решения будут приниматься командиром принимающего корабля в соответствии с запланированными действиями при нештатной ситуации;

любая телевизионная передача будет немедленно передаваться в Центр управления другой страны. Должна быть предусмотрена возможность прослушивания голосовой связи между кораблями и Землей для центров управления каждой из сторон на запланированной основе и по взаимному согласию;

летные экипажи должны быть достаточно обучены языку каждой страны, с тем чтобы, как минимум, понимать голосовые сообщения и предпринимать, если потребуется, правильные действия в зависимости от нормальной или нештатной ситуаций;

разработка плана информации общественности осуществляется с учетом обязательств и практики обеих сторон.

Что скрывается за каждым из приведенных пунктов, можно увидеть на примере подготовки экипажей космических кораблей.

Для участия в совместном полете космических кораблей «Союз» и «Аполлон» СССР и США назначили весной 1973 г. основные и дублирующие экипажи своих кораблей. Советская сторона готовила два космических корабля, и было назначено соответственно четыре экипажа.

Первый экипаж: командир — летчик-космонавт СССР Герой Советского Союза Леонов Алексей Архипович;

бортинженер — летчик-космонавт СССР Герой Советского Союза Кубасов Валерий Николаевич.

Второй экипаж: командир — летчик-космонавт СССР Герой Советского Союза Филипченко Анатолий Васильевич;

бортинженер — летчик-космонавт СССР Герой Советского Союза Рукавишников Николай Николаевич.

Третий экипаж: командир — космонавт СССР Джанибеков Владимир Александрович;

бортинженер — космонавт СССР Андреев Борис Дмитриевич.

Четвертый экипаж: командир — космонавт СССР Романенко Юрий Викторович;

бортинженер — космонавт СССР Иванченков Александр Сергеевич.

В экипажи американского корабля «Аполлон» были включены космонавты Центра пилотируемых полетов НАСА:

основной экипаж: командир корабля — бригадный генерал ВВС США Томас Стаффорд;

пилот основного блока — Вене Бранд;

пилот стыковочного модуля — командир отряда космонавтов США Дональд Слейтон.

Дублирующий экипаж: командир корабля — Алан Бин; пилот основного блока — Рональд Эванс;

пилот стыковочного модуля — Джек Лусма.

В 1973–1975 гг. наши космонавты побывали в Центре пилотируемых полетов им. Л. Джонсона под Хьюстоном, где ознакомились с устройством корабля «Аполлон» и техническими средствами Центра. В частности, они «опробовали» уже упомянутый выше- переходный модуль.

Американские космонавты посетили Центр подготовки космонавтов им. Ю. А. Гагарина. Изучались те системы корабля «Союз», которые будут работать во время совместного полета, в том числе, например, спускаемый аппарат и пульт управления корабля, система ориентации, радиосвязи, терморегулирования.

Для занятий было сделано десять телевизионных фильмов о корабле «Союз» и его системах с дикторским текстом на английском языке. После просмотра фильма лектор — специалист по тем или иным системам корабля — давал более подробные объяснения, отвечал на вопросы космонавтов. В процессе общения советских и американских космонавтов уделялось внимание изучению особенностей терминологии, употребляемой каждой из готовящихся к полету сторон, поскольку в случае возникновения сложных ситуаций дорога каждая секунда, для переспросов и объяснений времени пе будет.

Американские астронавты ознакомились с медицинским обеспечением полета, с тем, как пользоваться продуктами питания, которыми снаряжается корабль «Союз».

Большое место в подготовке космонавтов отводилось занятиям на тренажерах. С помощью электроники и автоматики на тренажерах космонавты отрабатывали весь полет — от «старта» до «приземления», отработаны были также нештатные ситуации. Например, при подготовке американских экипажей к полетам на тренажерах корабля «Аполлон» искусственно создавалось до 1500 отказов используемого в корабле оборудования. Во всех случаях задача состояла в том, чтобы в установленное время выявить неисправность и найти способ устранения.

В ЦПК им. Ю. А. Гагарина американские астронавты получили возможность потренироваться в стыковке «Союза» и «Салюта». Наши гости высоко оценили возможности советских тренажеров.

Комплексный тренажер космического корабля «Союз» позволяет отрабатывать следующие этапы полета: сближение, причаливание, стыковку, взаимный переход экипажей и ознакомление с оборудованием корабля, проведение научных экспериментов. В процессе отработки операций перехода космонавты тренируются во взаимодействии при работе с переносным оборудованием, а также получают практику ведения телерепортажей и кинофотосъемок.

Научная программа проекта ЭПАС

В 1973 г. во время очередных встреч советских и американских специалистов в Москве и Хьюстоне стороны обменялись предложениями о проведении ряда научных экспериментов при совместном полете. Этому предшествовала большая работа по их отбору. Так, например, в Институте космических исследований АН СССР была создана специальная экспертная группа ведущих ученых, в задачу которой входил отбор экспериментов. Было ясно, что каждое предложение должно представлять научный интерес для ученых обеих сторон и содержать условие необходимости участия экипажей кораблей «Союз» и «Аполлон».

В результате обсуждения были одобрены для совместного осуществления пять экспериментов: «Искусственное солнечное затмение», «Универсальная печь», «Ультрафиолетовое поглощение», «Зонообразующие грибки» и «Микробный обмен».

Эксперимент «Искусственное солнечное затмение» был предложен советскими учеными и состоял в том, что с «Союза» производилось фотографирование солнечной короны и «атмосферы» вокруг корабля «Аполлон», в то время как тот обеспечивал «затмение» Солнца. В связи с тем, что яркость короны в миллионы раз слабее яркости солнечного диска (поэтому она неразличима на фоне дневного неба), практически не существует возможности получения полной информации о короне, если не закрыть солнечный диск. Это происходит во время солнечных затмений, когда Луна закрывает диск Солнца, но такие явления происходят редко.

Съемки искусственного солнечного затмения производились автоматическим широкоформатным фотоаппаратом. Для контроля степени засветки корабля «Союз» от Солнца на «Аполлоне» велись киносъемки советского корабля. Позже эти кинопленки были переданы в АН СССР для определения степени затененности иллюминатора «Союза», возникающей, в частности, от того, что поверхность корабля может «газить»: утечка газа из кабины, работа реактивных двигателей, унос микроскопических «пылинок» при разрушении конструкции — вокруг корабля образуется своеобразная «атмосфера». Это искажает физические характеристики окружающей среды, большинство из которых невозможно воспроизвести в наземных условиях.

Во время эксперимента «Солнечное затмение» было отснято 125 кадров с интервалом в 3 с. Фотопленка была доставлена на Землю и передана в Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн Академии наук СССР для анализа.

Эксперимент «Универсальная печь» был предложен американскими учеными. Материалы для экспериментов советские и американские ученые готовили совместно. Данный эксперимент предназначен для изучения влияния гравитации и конвекции на процесс затвердевания металлов. Внутри стыковочного модуля корабля «Аполлон» были установлены печь с электрическим нагревателем и пульт управления. Эксперименту подвергались различные системы материалов: алюминий и вольфрам — для исследований процессов получения материала из компонентов с различными удельными весами; германий и кремний — для определения возможности получения монокристаллов полупроводников; порошковый алюминий — для исследования процесса кристаллизации порошковых материалов. Данные образцы помещали в специальные кварцевые ам-I пулы, которые вставляли в патроны из нержавеющей стали, герметично запаянные с обеих сторон. Эти патроны укладывали в специальные пеналы для доставки на орбиту «Союзом». После стыковки кораблей пеналы с образцами переносили в стыковочный модуль «Аполлона». Там патроны помещали в «универсальную печь» и подвергали нагреванию до температур от 700 до 1100 °C. Максимальное время эксперимента — от момента загрузки патрона до его извлечения — 16 часов. После окончания технологического цикла пеналы в корабле «Союз» вернулись на Землю и были доставлены в Институт металлургии имени А. А. Байкова АН СССР. В Институте патроны были вскрыты и ампулы с результатами плавки подверглись тщательному рентгенодефектоскопическому анализу.

Эксперимент «Ультрафиолетовое поглощение» был предложен американскими учеными и предназначен для измерения концентрации кислорода и азота в космическом пространстве на высоте полета кораблей в 220 км. На этой высоте кислород находится в атомарном состоянии и его концентрация мало изучена. Что касается атомарного азота, то его плотность вообще неизвестна. Эксперимент заключался в том, что из источника, установленного на корабле «Аполлон», посылался сигнал на частотах атомарного кислорода и азота (длительность волн 1200, 1304 и 1456 А) на один из трех уголковых отражателей, установленных на «Союзе», и после отражения возвращался на спектрометр «Аполлона». Различие в интенсивности посланного и принятого сигналов позволило определить поглощение, а затем уже подсчитать концентрацию атомов исследуемого вещества.

Было проведено три цикла измерений: «Аполлон» удалялся на 150 м (использовался первый отражатель), 500 м (использовался второй отражатель) и 1000 м (использовался третий отражатель). При этом корабли совершали сложные маневры для выполнения требуемой ориентации. Вся информация по этому эксперименту поступала в Центр управления в Хьюстоне, и ученые США произвели ее первичную обработку. В октябре 1975 г. материал был передан в Институт космических исследований АН СССР для последующей обработки.

Эксперимент «Зонообразующие грибки» был предложен советскими учеными, которые обнаружили штамм лучистого грибка A ctinomy ces lev oris Kras, обитающего в почве. Эксперимент проводился с целью изучения влияния совокупности факторов космического полета (невесомости, перегрузок, излучения) на основные биологические ритмы живых существ: периодичность роста, развитие и деятельность клеток, смену форм их деятельности и размножение.

Грибок культивируется на твердой питательной основе. Космонавты невооруженным глазом могли наблюдать различие зон роста мицелия (прозрачные кольца) и зон спорообразования (выступающий вал белого цвета). Внешне кольца грибка напоминают срез дерева. У грибка удобный диапазон периодичности зонообразования — одна зона (кольцо) за сутки, он обладал также возможностью роста в герметически закупоренных чашках Петри (стеклянных сосудах). Для эксперимента советские специалисты разработали прибор «Ритм», где устанавливались две чашки Петри с грибками и пластиковые детекторы для регистрации потока тяжелых ядерных частиц.

Предполетное культивирование грибка проводилось в СССР и в США, что по времени составляло разницу примерно в 9 ч. За 7 суток до полета заправлялось около 200 чашек Петри, где высеивалась культура грибка. С помощью светового облучения навязывался нужный ритм зонообразования по местному времени: с 9 часов утра до 21 часа — свет, с 21 часа до 9 часов утра — темнота. Этот ритм сохранялся во время полета и послеполетной обработки.

В космические корабли «Союз» и «Аполлон» за 3–4 ч до старта устанавливали по два прибора «Ритм». По два прибора оставляли для наземного контроля. Во время полета космонавты через каждые 12 ч фотографировали грибки, а когда корабли состыковались, то экипажи обменялись одним из двух приборов. На местах посадок кораблей специалисты также сфотографировали грибки.

После окончания полета приборы «Ритм» были доставлены в возможно короткий срок в лаборатории. У нас исследования первичных культур грибка проводились в Институте биофизики АН СССР.

Эксперимент «Микробный обмен» был предложен практически одновременно советскими и американскими учеными и преследовал цель оценить характер и условия обмена микроорганизмами между членами экипажей разных кораблей, т. е. исследовать количественный и качественный состав микроорганизмов, обитающих на коже и слизистых оболочках космонавтов в процессе подготовки к полету, в самом полете и после его завершения. Помимо исследований микрофлоры космонавтов, детально изучалась микрофлора внутренних поверхностей кораблей «Союз» и «Аполлон».

Для этого эксперимента советскими специалистами было разработано специальное оборудование, позволяющее брать микрофлору с покровных тканей космонавтов, а также с внутренних поверхностей космических кораблей во время полета, сохранить и доставить ее на Землю, где в лабораторных условиях провести детальные микробиологические исследования.

Хроника полета космических кораблей

14 июля 1975 г. По традиции на космодроме Байконур за день до старта экипаж корабля встречается с коллективом испытателей готовивших ракетно-космический комплекс к запуску. И на этот раз утром на стартовой площадке состоялась такая встреча. После беседы космонавты совершили круг почета, обойдя вокруг ракеты с кораблем, которые уже стояли на пусковом устройстве.

На космодром прибыл посол США в СССР У. Стессел с супругой.

15 июля. Истекают последние минуты перед стартом… звучат команды:

— Готовность одна минута! Повторяем: минутная готовность!

— Ключ на старт!

— Ключ на дренаж!

— Продувка!

— Пуск!

— Зажигание!

— Подъем!

В 15 часов 20 минут московского времени, точно в назначенное время, состоялся запуск корабля «Союз-19», который через 530 секунд будет на орбите искусственного спутника Земли.

Позывными космонавтов А. Леонова и В. Кубасова будет «Союз».

Руководители Коммунистической партии и Советского государства по прямой телевизионной связи наблюдали запуск с космодрома Байконур советского космического корабля «Союз-19».

На четвертом витке был проведен первый маневр для перехода на монтажную орбиту.

К сожалению, с борта «Союза» нет телевизионного репортажа, так как в телевизионной системе появилась неисправность[24].

Космонавты сняли скафандры и провели эксперимент «Зонообразующие грибки». В 22 часа 30 минут московского времени стартовал «Аполлон». Теперь оба корабля в космосе, расстояние между ними около 6 тысяч километров.

Полет «Союз» — «Аполлон» привлек в Москву многих видных зарубежных обозревателей. Один из них, комментатор венгерского радио и телевидения, дал полету хорошее определение! «В космосе начинают совместно трудиться представители двух различных общественных систем. И именно поэтому люди планеты еще глубже осознают свою общность, ощущают, что они в конечном счете все — земляне».

16 июля,

Второй рабочий день советского экипажа начался в 9 часов. Между тем из Хьюстона сообщили что при сборке стыковочного механизма на Земле была допущена ошибка. В связи с этим экипажу «Аполлона» пока не удалось провести демонтаж стыковочного механизма.

«Союз» совершил второй маневр на орбите, за время которого на «Союзе» была устранена неисправность в телевизионной системе, проводился эксперимент «Зонообразующие грибки», а на «Аполлоне» отремонтирован стыковочный механизм.

17 июля.

На 11 часов московского времени расстояние между советским и американским кораблями составляло около 1500 км. В 15 часов «Аполлон» начал проводить серию заключительных маневров сближения с «Союзом». 18 часов 50 минут. «Аполлон» подошел к «Союзу» на 50 м. Получено согласие на стыковку… и в 19 часов 12 минут по московскому времени осуществлена стыковка советского космического корабля «Союз-19» и американского корабля «Аполлон».

Три часа на борту космического комплекса «Союз — Аполлон» шла подготовка к тому, чтобы открыть люки, разделяющие экипажи… И вот Т. Стаффорд и Д. Слейтон в «Союзе», где они вместе с А. Леоновым и В. Кубасовым услышали приветствие Леонида Ильича Брежнева: «От имени советского народа и от себя лично поздравляю Вас со знаменательным событием — первой стыковкой советского космического корабля «Союз-19» и американского космического корабля «Аполлон»». Затем с приветствием к космонавтам обратился президент США Дж. Форд: «Ваш полет — это весьма важное событие и весьма серьезное достижение не только для Вас пятерых, но и для тысяч американских и советских ученых и технических специалистов…».

За время нахождения в «Союзе» (2 ч 30 мин) космонавты обменялись флагами своих стран, подписали свидетельства Международной федерации авиационного спорта о первой международной стыковке в космосе. А. Леонов передал Т. Стаффорду флаг ООН, который был возвращен на Землю в корабле «Аполлон» и передан впоследствии в Организацию Объединенных Наций. После выполнения запланированных экспериментов «Зонообразующие грибки» и «Универсальная печь» и товарищеского ужина американские космонавты вернулись в свой корабль.

18 июля.

В этот день состоялось три визита: В. Бранд переходил в «Союз», а А. Леонов — в «Аполлон»; А. Леонов и Т. Стаффорд переходили в «Союз», а В. Кубасов и В. Бранд — в «Аполлон»; космонавты перешли каждый в свой корабль.

В. Кубасов и В. Бранд рассказывали телезрителям о совместной работе и познакомили с космическим меню на корабле «Союз». А. Леонов соединил металлические платы, доставленные обоими кораблями, в единую памятную доску, символизирующую советско-американское сотрудничество в космосе. Эта плата была вручена на Земле главам государств двух стран. Космонавты обменялись семенами деревьев, чтобы после возвращения на Землю посадить их в своих странах.

В 20 часов 30 минут была проведена первая международная космическая пресс-конференция, когда члены экипажей отвечали на вопросы журналистов из пресс-центров Москвы и Хьюстона. Пресс-конференцию, как было подсчитано, видел и слышал миллиард жителей Земли.

Были проведены эксперименты «Зонообразующие грибки» и «Микробный обмен».

19 июля.

Утром А. Леонова вызвал на связь его дублер А. Филипченко. Командир «Союза» сказал: «У нас сегодня напряженный день — расстыковка, эксперименты «Солнечное затмение» и «УФ-поглощение», повторная тестовая стыковка и расстыковка».

13 часов 40 минут. А. Леонов и В. Кубасов надевают скафандры, переходят в спускаемый аппарат и докладывают в подмосковный Центр управления: «К расстыковке готовы».

Каждый виток вокруг Земли для «Союза» и «Аполлона» был чем-то памятен. И если тридцать шестой будет напоминать нам о том, как два посланца разных континентов превратились в единый орбитальный комплекс, то виток шестьдесят пятый будет памятен тем, что на нем произошла расстыковка.

20–21 июля.

Советские космонавты наблюдали и фотографировали отдельные участки земной поверхности для решения народнохозяйственных задач, провели ряд односторонних научных экспериментов и готовили корабль «Союз» к спуску на Землю.

21 июля в 12 часов экипаж надел скафандры и перешел в спускаемый аппарат… в 13 часов 10 минут включился тормозной двигатель… в 13 часов 17 минут спускаемый аппарат вошел в плотные слои атмосферы… в 13 часов 51 минуту включились двигатели мягкой посадки и спускаемый аппарат «Союза» опустился на, Землю… 13 часов 55 минут — открывается люк спускаемого аппарата и из него выходят Валерий Кубасов и Алексей Леонов.

Получив сообщение о приземлении корабля «Союз-19», американские космонавты поздравили своих советских партнеров по совместному эксперименту с успешным завершением программы.

Экипаж «Аполлона» продолжал выполнение научных экспериментов в рамках автономной программы.

23 июля А. Леонов и В. Кубасов возвратились в Звездный городок. 24 июля в подмосковный Центр управления приехал экипаж «Союз-19», чтобы посмотреть на эйдафоре (экране) посадку «Аполлона». В 23 часа 38 минут включился тормозной двигатель американского корабля, и 25 июля в 0 часов 18 минут «Аполлон» благополучно приводнился в Тихом океане.

Так была успешно завершена программа ЭПАС. Труд советских и американских коллективов увенчался успехом.

И как нельзя кстати здесь можно привести слова основоположника космонавтики К. Э. Циолковского: «Человечество обретает всемирный океан, дарованный ему как бы нарочно для того, чтобы связать людей в одно целое, в одну семью…».