Яков Айзенберг - Ракеты. Жизнь. Судьба

Сегодня, после многомиллиардных затрат и гибели двух экипажей, я, как и ранее считаю, что она обогнала эквивалентный ей уровень техники, но легко быть умным «после».

В основу создания «Шаттла» было положено несколько разумных идей.

1. Главная — при многоразовом использовании носителя снижается стоимость выводимого на орбиту груза.

2. Если сделать носитель достаточно мощным (стартовая масса — 2000 т, длина 56 м, максимальный полезный груз на высоте 185 км — 29,5 т, максимальный груз, возвращаемый на Землю — 14,5 т) появляется возможность снимать с орбиты уникальные по цене неисправные космические аппараты, возвращать их на Землю для ремонта, а затем снова пускать в работу. Именно так поступили США с уникальным космическим телескопом «Хаббл». В отсутствие «Шаттла» в настоящее время «Хаббл» уже бы не работал, а это — один из наиболее ценных космических телескопов, выведенных человеком в космос, уже давшим огромное количество новых знаний астрономам.

3. Если сделать корабль многоместным, пилотируемым, появляется неоценимая возможность исследований, проводимых непосредственно учеными на корабле.

4. Фактически одновременно с «Шаттлом» США начали разрабатывать систему противоракетной обороны. Для разработки этой системы нужно было очень часто выводить на орбиту тяжелые грузы в интересах Минобороны США, что экономичнее всего делать с помощью «Шаттла».

Таким образом, главный смысл «Шаттла» — снизить стоимость грузов, выводимых на орбиту.

Сам «Шаттл» (русский перевод этого слова — челнок) и означал корабль, постоянно снующий между орбитой и космодромом. Ясно, что его экономическая эффективность тем больше, чем больше грузопоток Земля — орбита — Земля.

«Шаттл» представляет собой сложнейшую и интереснейшую инженерную конструкцию гигантского веса, и сам процесс его работы проходит следующим образом.

Первая ступень — 4 гигантских пороховых ускорителя, обеспечивающих экологическую чистоту (в СССР и России таких и доныне нет), они разгоняют корабль в атмосфере, затем отделяются, с помощью специальной системы приводняются в океан, извлекаются, на заводе-изготовителе проходят полный цикл проверки и заправки и используются повторно. Такая схема, как и другие в «Шаттле», реализована впервые в мире.

После отделения первой ступени начинает работать двигатель собственно космического корабля, получающий топливо из расположенного на нем бака. Топливо — жидкий водород — абсолютно экологически чистое, окислитель — жидкий кислород, — при сгорании образуется вода.

За счет этого топлива корабль и выводится на орбиту, бак отделяется, и начинается работа космо — (в США говорят — астро) — навтов. Они извлекают из корабля доставленные на орбиту аппараты и ведут научные исследования. На корабле единая СУ, управляющая от старта до посадки, она находится на спускаемом корабле.

Длительность экспедиции на «Шаттле»– порядка одной недели.

Что делали в космосе в течение многих месяцев советские космонавты, кроме рекордов длительности пребывания, остается тайной, недоступной не только США, но и для советских ракетостроителей.

Затем для «Шаттла» начинается один из самых ответственных участков полета.

Скорость корабля на орбите — порядка 8 км в сек, так что для спуска на Землю его надо затормозить, иначе он сгорит в атмосфере. Много топлива на эту операцию уже не остается, так что скорость снижают до величины, при которой специально защищенный от перегрева корабль может пройти атмосферу, а затем совершить аэродинамическую (с помощью крыльев) посадку на космодром. При входе в относительно плотные слои атмосферы корабль разогревается до тысяч градусов, поэтому он весь покрыт листами теплозащитного покрытия (как полушутя его называл В. П. Мишин, первый зам. и преемник С.П. — огнеупорными кирпичами). Вернувшийся на Землю КА полностью проверяется, при необходимости ремонтируется с заменой некоторых деталей и снаряжается для следующего полета.

На бумаге все выглядит весьма изящно, и конгресс выделил миллиарды на эту программу, тем более что предполагался некий возврат этих денег фирмами и Минобороны для оплаты выводимых ими космических аппаратов.

Всего было сделано 5 кораблей «Шаттл».

Далее, как в известной русской присказке «гладко было на бумаге, да …».

Сначала все шло, по крайней мере, для внешнего мира блестяще, шаттлы летали, задачи решались, НАСА торжествовала очередную победу, тем более что ничего похожего у СССР не было.

Но потом начались проблемы, и в первую очередь, экономические.

1. Экономической основой эффективности «Шаттла» было число выводимых космических аппаратов. В основном, это были либо аппараты Минобороны, либо КА для телевидения и связи. Работать они должны были постоянно и круглосуточно, и перекрывать всю поверхность Земли. В момент начала разработки многоразовой космической системы (МКС) — это и есть «Шаттл», срок работы КА на орбите исчислялся несколькими месяцами, что определялось гарантированными сроками работы микроэлементов, из которых состояла вся аппаратура КА. Следовательно, аппараты нужно было часто заменять, а каждый пуск — деньги для НАСА.

«Но лучшее — враг хорошего». За время разработки МКС электронная промышленность США сделала рывок, увеличив срок службы космических электрорадиоэлементов (а, значит, и самого КА) в несколько раз. Теперь аппарат нужно было менять раз в два-три года, что в несколько раз уменьшило общее число пусков, необходимых для МКС.

2. Утихла эйфория по возможности быстро создать надежную систему ПРО, в результате также уменьшилось количество запусков МКС по поводу «программы звездных войн».

3. Сами по себе полеты на МКС оказались сложными в чисто человеческом плане.

Людям свойственно привыкать к любой работе, даже самой сложной и ответственной.

Это относится и к сотрудникам, которые много раз с такой же тщательностью, как и в первый, должны готовить повторный полет очередного МКС, а это просто приедается. По-видимому, здесь ничего, кроме замены человека компьютером, не придумаешь.

Ну, и самое главное, нельзя сбрасывать со счетов чрезвычайную сложность самого МКС. Как результат, имеем уже сейчас две трагедии, в которых погибли и экипажи МКС. Пока другого подходящего носителя у США нет, полеты МКС будут продолжаться, тем более что появился новый космический объект — международная станция «Альфа», куда нужно доставлять грузы и менять экипажи.

Я выскажу «крамольную» мысль, что создание МКС в самом начале 80-х годов было все же преждевременным.