Сейчас я закончу этот абзац, отойду от компьютера, чтобы сварить себе кофе, и, пока я отсутствую, на экране появится картинка на черном фоне — Земля, Луна, звезды и космическая станция — бублик, вращающийся в пустоте вокруг оси симметрии. Это форма обитаемой космической станции общеизвестна — в основном благодаря фантастическим фильмам или иллюстрациям к фантастическим книжкам. Самое интересное, что это одна из первых форм космической станции, придуманных еще пионерами ракетостроения. Такая станция и по сей день остается в списке проектов, которые можно было бы реализовать, если бы на то возникла серьезная необходимость. Однако необходимость не возникла, и самые различные проекты обитаемых космических станций остаются лишь объектами фантастических миров, воспроизводимых для нас художниками или кинорежиссерами.

Константин Эдуардович Циолковский полагал, что космическая экспансия человечества неизбежна и предопределена самой природой разума. При этом ракеты и ракетные поезда должны стать инструментом этой экспансии, а космические колонии — ее опорой.

Наиболее подробно проект такой колонии и процесс ее строительства описаны в популярном романе Циолковского «Вне Земли» (1920 год). Приведу здесь это описание с некоторыми сокращениями.

«…Ракеты были устроены и снаряжены по описанному уже образцу. Тысячи их летели с Земли одна за другой — с гулом, громом, выбрасывая снопы света и вызывая восторг толпы.

Сначала были в них отправлены только ученые, техники, инженеры и мастера: народ отменно здоровый, молодой и энергичный, — все строители.

По совету ученых рой этих ракет расположился на расстоянии 5 % радиусов Земли от ее поверхности, или на расстоянии 33 тысяч километров. Время оборота их кругом планеты как раз сравнялось с земными сутками. День был почти вечный, сменяясь каждые 24 часа коротким солнечным затмением, никак не могущим сойти за ночь. […] Попавшие в этот новый мир сначала недоумевали, потом приходили в восторг, но скоро успокаивались, осваивались с положением и принимались за работу. […] Они извлекли запасные части и соорудили из них ряд оранжерей. Но решили их сделать в то же время и жилищем людей. Поэтому давление газов в них достигало одной пятой атмосферы.

Главная составная часть ее состояла из кислорода, именно — 80 %; остальные 20 % приходились на углекислый газ, водяной пар и т. д. Абсолютное количество кислорода было только чуть меньше, чем на Земле на уровне моря. […] Такой состав дыхательной среды был выгоден не только в отношении живительного действия кислорода, но и в отношении малой массивности и большой прочности оранжерей. […] Тысячи ракет выгружали на небесах свой материал, спускались опять на Землю, нагружались там вновь и возвращались обратно. Часть их оставалась постоянно вне Земли, так как они служили жилищем для строителей, хотя и были всегда готовы для спуска на родную планету. […] Контингент рабочих оставался почти неизменным, так как начинались почти первые опыты устройства колоний, да и работа была очень легкая и чистая. Сплавление частей, или сваривание, шло быстро, безопасно и аккуратно и производилось теплотою солнечных лучей, сосредоточенных в фокусе параболического зеркала.

Первая оранжерея была готова через 20 дней. Это была длинная труба по образцу описанной оранжереи. Длина ее достигала 1000 метров, а ширина имела 10 метров. Она предназначалась для жизни и питания ста человек. На каждого приходилось 100 квадратных метров продольного сечения цилиндра или 100 квадратных метров поверхности, непрерывно (не считая затмения) освещаемой нормальными солнечными лучами. Передняя часть, обращенная всегда к Солнцу, была прозрачна на треть окружности. Задняя, металлическая, непрозрачная, — с крохотными окошечками. Прозрачная часть благодаря вплавленной в нее необычайно крепкой и блестящей, как серебро, проволочной сетке могла выдерживать совершенно безопасно давление дыхательной газовой среды и очень сильные удары. Непрозрачная была еще прочнее. Температура в трубе регулировалась снаружи и внутри и изменялась по желанию от 200° холода до 100° тепла по Цельсию. Главное основание для этого: перемена в лучеиспускательной силе наружной оболочки цилиндра. Непрозрачная часть его была черной, но имела другую оболочку, створчатую, блестящую снаружи и внутри, т. е. с обеих сторон. Если она надвигалась на черную оболочку, то потеря теплоты лучеиспусканием двумя третями поверхности цилиндра почти прекращалась, между тем как поток солнечных лучей затоплял оранжерею и температура ее доходила до 100°. Обратное было, когда вторая серебряная оболочка скатывалась, собиралась, как штора; тогда снаружи оказывалась черная металлическая оболочка, которая обильно лучеиспускала в звездное пространство, и температура оранжереи понижалась. Она еще больше понижалась, когда блестящая металлическая оболочка захватывала снаружи стекла и прекращала доступ солнечной теплоты. Тогда уже температура понижалась до 200° ниже нуля. Она еще больше падала или повышалась, когда совместно работала третья внутренняя поверхность. […] Центр цилиндра, собственно его ось, был занят трубой с почвой; в этой почве были заложены еще две трубы, которые доставляли непрерывно почве воздух, удобрение и влагу. В бесчисленные отверстия почвенной трубы были посажены семена и ростки плодовитых фруктов и овощей. Цилиндр был разгорожен вдоль (по оси) на два полуцилиндрических отделения серебристой сеткой. Передняя, наиболее светлая половина была только отчасти затемнена вьющимся перед окнами виноградом и другими плодовыми растениями. Она служила для всех без различия пола и возраста.

Другая половина была затенена толстым слоем богатой растительности. В ней были редкие окна, из которых можно было видеть только звездное небо, Луну и Землю, дававшую свет в 1000 раз сильнее лунного. К этим редким окнам, т. е. к чисто металлической части оранжереи, прилегал ряд номеров, или отдельных камер. Число их было 200. Сто камер полагалось для семейных. Далее 50 камер для холостых и вдовцов и, наконец, 50 камер для незамужних и вдов.

Каждому семейству полагалось не менее двух камер рядом.

В одной помещался муж, в другой, соседней — мать с детьми.

Для одиноких полагалось по одной камере; но, так как число камер было в два раза больше, чем нужно, то камеры одиноких разделялись обыкновенно незанятыми, пустыми камерами.

Далее был ряд помещений для семейных, потом ряд номеров для девушек и, наконец, — для юношей. Между этими номерами и огромной залой было еще шесть длинных зал.

Против семейных было три залы: одна для собраний женатых, другая — для собраний и деятельности замужних женщин, а также детей, третья — для общих собраний жен и мужей.

Также и против номеров одиночек были три длинные залы: две — для собраний по отдельности юношей и девушек, посредине же была зала для их совместных собраний. […] Кроме детских, ни одна камера не была проходной: камера имела одну дверь, которая запиралась по желанию.

Двери, например, из комнат девушек выходили в залу общего собрания для девушек, оттуда — в залу общего собрания девушек и юношей и оттуда, наконец, — в залу общего собрания всех обитателей оранжереи. Приспособления для работ помещались главным образом в общих собраниях, но иногда по желанию перемещались в камеры.

Картина залы общего собрания такая. Если стать на зеленой перегородке, считая ее полом, то Солнце кажется над головой и нет тени. Его действие было бы невыносимым, если бы не слой растений, заслоняющий жгучесть его лучей.

В этом положении мы видим грандиозную залу со сводчатым стеклянным потолком и плоским зеленым полом. Но мы не утопаем в нем, так как тяжести нет, но и проникнуть через него не можем; этому мешает крепкая серебристая сетка.

Ширина залы 10 метров, высота 5, длина 1000 метров. Для сотни человек это целая пустыня — роскошь, которую трудно себе вообразить. Если даже одновременно все сто обитателей появятся в зале, то и тогда на каждого придется около 400 кубических метров пространства! Правда, часть занята растениями, но небольшая. Окружность цилиндра около 30 метров. Свод, значит, занимает 15 метров. Прозрачная его часть — 10 метров; она не доходит до зеленого ковра на 2,5 метра. Число камер гораздо больше, чем нужно. Представим же одну из них. Она имеет 2,5 метра высоты, 9 метров длины и 5 метров ширины. Если стать в такой камере ногами к Солнцу, вдоль потока его лучей, то увидим над головой сводчатый непрозрачный потолок с маленькими оконцами, через которые большею частью косвенно струятся лучи Земли.

Этот свет вполне достаточен для чтения… Шесть частных зал имеют одни размеры. Каждая в высоту 2,5 метра, в длину 167 метров и в ширину 10 метров. Можно, конечно, стать так, что высота окажется 167 метров. Эти представления о высоте, ширине и длине меняются в зависимости от положения наблюдателя. Придавая слабое вращение такой оранжерее вокруг поперечной оси, делали ее положение постоянным по отношению к Солнцу, так как плоскость вращения имеет способность сохраняться неизменной по направлению.

Полученная от вращения тяжесть почти не имела никакого влияния на свободу движений и даже не замечалась, но на концах оранжерей, где она имела наибольшую величину и где помещались уборные и ванные, она приносила некоторую пользу: распределяла воду в сосудах и помогала совершать отправления. […] За неимением тяжести воздух в оранжерее не циркулирует, хотя температура неодинаково затененных частей оранжереи далеко не равномерна. Центробежная сила производит токи, но чересчур слабые по ее незначительной величине.

Поэтому и ради очищения дыхательной среды от пыли, листьев, плодов и случайных предметов воздух особыми вентиляторами приводится в движение и превосходно очищается.

Но можно ограничиться и токами, ведущими в холодильник»

Вышеописанные колонии-оранжереи, согласно проекту Циолковского, можно было соединять друг с другом в более крупные сооружения — в виде звезды и других геометрических фигур. Когда размеры космических поселений станут такими, чтобы они смогли вмещать до нескольких сотен тысяч человек Циолковский предлагал отправить их в пространство между Землей и Марсом, где строительство будет продолжено за счет материала астероидов и комет — фактически он предлагал проект первого в своем роде «корабля поколений».

В главе 2 настоящей книги я уже упоминал, что независимо от других исследователей основоположник немецкого ракетостроения Герман Оберт предложил свой проект орбитальной станции. Более или менее подробно она описана в двух главных работах Оберта: «Ракета в межпланетное пространство» (1923 год) и «Пути осуществления космического полета» (1929 год).

Как и Циолковский, Герман Оберт предлагает создавать станцию из отдельных ракет. Такой модуль-ракета весом от 300 до 400 тонн (и стоимостью в миллион дойч-марок по курсу довоенного времени) могла бы быть выведена на круговую орбиту вокруг Земли наподобие «маленькой луны».

Две такие ракеты можно связать канатом в несколько километров длиной и привести их во вращение друг относительно друга Оберт полагал, что с помощью такой станции можно решать следующие задачи. Во-первых, с помощью оптических приборов с модулей-ракет можно было бы разглядеть на Земле достаточно мелкие объекты, а с помощью специальных зеркал посылать световые сигналы, обмениваясь информацией с труднодоступными районами, — здесь Оберт придумал разведывательную станцию. Во-вторых, благодаря тому, что люди, находящиеся на такой станции, могут наблюдать и фотографировать малоизученные страны, они будут способствовать делу «исследования Земли и ее народов» — здесь Оберт придумал геофизическую станцию. В-третьих, станцию можно использовать как передатчик информации между войсками, колониями и метрополиями в случае начала большой войны, когда обычная связь затруднена, — здесь Оберт придумал ретрансляционную станцию.

В-четвертых, с помощью станции можно осуществлять наблюдение за айсбергами и предупреждать о них корабли, помогать операциям по спасению потерпевших кораблекрушение — здесь Оберт придумал глобальную систему спутниковой навигации и позиционирования.

Далее Оберт предлагает собрать на станции гигантское зеркало. Такое зеркало, состоящее из отдельных пластин, удерживаемых сеткой, должно вращаться вокруг Земли в плоскости, перпендикулярной плоскости земной орбиты; причем сетка должна быть наклонена под углом 45° к направлению падения солнечных лучей. Оберт полагал, что, регулируя положение отдельных ячеек сетки, можно всю отражаемую зеркалом солнечную энергию концентрировать на отдельных точках на Земле. «Можно было бы, — пишет он, — освободить от льда путь на Шпицберген или к северным сибирским портам, если подвергуть лед действию концентрированных солнечных лучей. Если бы даже зеркало имело в диаметре только 100 км, оно могло бы посредством отраженной им энергии сделать обитаемыми большие пространства на Севере; в наших широтах оно могло бы предотвратить опасные весной снежные бури, обвалы, а осенью и весной помешать ночным морозам губить урожаи фруктов и овощей…»

Оберт полагал, что на постройку зеркала диаметром в 100 километров понадобилось бы 15 лет и 3 миллиарда дойч-марок золотом.

Далее он пишет:

«Поскольку подобное зеркало, к сожалению, могло бы иметь также и очень важное стратегическое значение (взрывать военные заводы, вызывать вихри и грозы, уничтожать марширующие войска и их обозы, сжигать целые города и, вообще, производить большие разрушения), то не исключено, что одна из культурных стран уже в обозримом времени могла бы приступить к осуществлению этого проекта — тем более, что и в мирное время большая часть вложенного капитала окупила бы себя».

Здесь немецкий ученый ошибался. Орбитальные станции (как военные, так и научно-исследовательские) появятся еще очень нескоро, а их экономическая эффективность будет постоянно оспариваться.

В том виде, к какому мы привыкли по фантастическим фильмам и книгам, орбитальная станция впервые предстала в проекте «жилого колеса» австрийца Поточника, писавшего под псевдонимом Герман Нордунг.

В 1928 году Нордунг написал и годом позже издал книгу «Проблема полета в космосе», в которой предлагал построить орбитальную станцию с периодом обращения в 24 часа.

Для современников Нордунга это снижало ее ценность примерно на три четверти, так как в подобных условиях станция могла вести наблюдение только за одним полушарием Земли, да и то с трудом из-за слишком большого расстояния.

Ныне на подобных орбитах, называемых геостационарными (или геосинхронными), находятся спутники связи.

Станция, предложенная Нордунгом, должна была состоять из трех отдельных частей, соединенных друг с другом воздушными шлангами и электрическими кабелями. Этими частями являлись «жилое колесо», «помещение с силовой установкой» и «обсерватория». Первое представляло собой конструкцию в форме колеса диаметром около 30 метров, вращающегося вокруг своей оси для создания центробежной силы, которая компенсировала бы отсутствие силы тяжести.

Ступица «жилого колеса», вращающаяся в противоположном направлении, выполняла бы функцию воздушной камеры.

Энергию для станции Нордунг намеревался получать от Солнца с помощью зеркал и паровых труб с конденсаторными трубками, помещенными позади зеркала.

Наряду с этими, в основном правильными, мыслями в проекте Нордунга имелся ряд принципиальных ошибок.

Так, например, боясь «холодного космического пространства», Нордунг превратил стекла иллюминаторов в выпуклые линзы для собирания солнечного света в помещении. Больше того, у каждого иллюминатора с внешней стороны укреплялось специальное зеркало для усиления солнечного света, падающего на линзы.

Окончательно вид бублика, вращающегося в пустоте, орбитальная станция обрела в конце 40-х годов, когда Вернер фон Браун, перебравшись в США, выдвинул целый комплекс проектов, направленных на освоение космического пространства.

В своих статьях он, в частности, писал о необходимости строительства на околоземной орбите тороидальной обитаемой станции, которой будет придано вращение для создания искусственной силы тяжести. Станцию планировалось использовать или как заатмосферную обсерваторию, или как ракетно-ядерную базу для нанесения внезапных ударов из космоса.

Статьи Вернера фон Брауна были озвучены им в виде докладов на Первом симпозиуме по проблемам космического полета, проходившем 12 октября 1951 года в Планетарии Нью-Йорка. В марте 1972 года они были изданы в американском журнале «Кольерс» и привлекли внимание широкой публики во многом благодаря прекрасным иллюстрациям Чеслея Бонестелла, на которые до сих пор опираются художники и кинорежиссеры для иллюстрации фантастических идей, выдвигаемых специалистами по космонавтике и ракетной технике.

Концептуальные разработки немецких специалистов послужили основой для серии проектов орбитальных станций, разрабатываемых в рамках самых различных космических программ.

В 1954 году на Пятом международном конгрессе Федерации Астронавтики обсуждался проект четырехместной маневрирующей станции, служащей в качестве промежуточной базы для межпланетных экспедиций. Этот проект разработал американец Крафт Эрике.

Через четыре года его проект под названием «Передовой пост» («Outpost») был возрожден к жизни как возможный ответ на запуск первого советского спутника.

В качестве орбитальной станции Эрике предложил использовать межконтинентальную ракету «Атлас-Д», доработанную фирмой «Конвейр». В то время это была самая большая американская ракета: длина — 22,8 метра, диаметр — 3 метра.

Такой наивный проект, разумеется, не мог найти поддержки, однако по своим параметрам он уже напоминал более позднюю концепцию орбитальной станции, которую ныне принято считать традиционной, — орбитальная станция, согласно этой концепции, является частью ракеты-носителя и ее габариты определяются, исходя из габаритов ракеты.

Одним из наиболее продуманных проектов того времени является американская орбитальная станция «МОЛ» («MOL» — сокращение от «Manned Orbiting Laboratory»), которую разрабатывали американские ВВС в качестве одного из элементов своей амбициозной космической программы.

В июне 1959 года эскизный проект станции «МОЛ» был утвержден как основа для конкурсной разработки орбитальной станции по программе «Джемини». При этом предполагалось, что станция будет собираться из трех частей: основного блока, корабля «Джемини» с экипажем и возвращаемой капсулы «Джемини». Для осуществления пилотируемых маневров можно было пристыковать к основному блоку двигательную установку одного из промежуточных блоков ракеты «Титан-3».

Помимо чисто военных задач (наблюдение за территорией противника, осмотр и перехват вражеских спутников) долговременная обитаемая станция «МОЛ» нацелена и на научные задачи, как то: изучение длительного влияния невесомости на человеческий организм, апробация замкнутой системы жизнеобеспечения, испытания двигательных установок нового типа. 10 декабря 1963 года министр обороны Роберт Макнамара объявил о закрытии программы создания космического самолета с воздушным стартом «Дайна-Сор» в пользу программы создания долговременной станции «МОЛ». По этой программе между министерством обороны и НАСА заключен соответствующий договор.

Таким образом проект получил новый толчок, и в июне 1964 года к программе создания станции подключаются три фирмы: «Дуглас», «Дженерал Электрик» и «Мартин». Срок запуска станции определен на 1967–1968 годы.

Впрочем, у проекта нашлись серьезные противники. Так, сенатор Клинтон Р. Андерсон, возглавлявший Комитет по аэронавтике и космонавтике, направил президенту Линдону Джонсону письмо, в котором призвал объединить программы «МОЛ» и «Аполлон» с целью экономии средств. Андерсон уверял, что на базе задела по орбитальным модулям «Аполлон» можно спроектировать и собрать полноценную долговременную станцию. В его словах был свой резон, однако Джонсон предпочел поддержать министерство обороны, выделив 1,5 миллиарда долларов на проект «МОЛ».

В 1965 году проект станции «МОЛ» в целом был готов.

Долговременная орбитальная станция «МОЛ» представляла собой герметичный цилиндр с габаритами: полная длина — 12,7 метра, максимальный диаметр — 3 метра, обитаемый объем — 11,3 м?, полная масса — 8,62 тонны. Состав экипажа — 2 человека. Расчетный срок эксплуатации — 40 дней. Двигатель маневрирования работает на твердом топливе, общее время работы — 255 секунд. Снабжение электропитанием — топливные элементы и панели солнечной батареи.

В марте 1966 года на авиаракетной базе Ванденберг Западного испытательного полигона началось строительство стартовой площадки № 6 для ракеты «Титан-ЗС» («Titan ЗС»), которая должна была вывести станцию на орбиту.

В феврале 1967 года был определен основной подрядчик по изготовлению станции. Им оказалась фирма «Дуглас». В то же время НАСА передало ВВС капсулу «Джемини-6» и другое оборудование для подготовки будущих экипажей «МОЛ».

Казалось бы, очень удачный год. Однако именно 1967 год стал критическим для проекта «МОЛ». Выяснилось, что конструкторы не укладываются в весовые ограничения. Пришлось в срочном порядке думать о модернизации ракеты «Титан», увеличении ее грузоподъемности за счет навесных ускорителей. На обсуждение и поиск оптимального решения ушло целых восемь месяцев, в результате чего запуск был отложен на 1970 год, а общая стоимость проекта возросла с 1,5 до 2,2 миллиарда долларов.

В марте 1968 года был закончен и отправлен на статические испытания основной блок будущей станции «МОЛ», однако в течение года было принято решение о полном сворачивании всех работ по программе. Ликвидация программы создания долговременной станции «МОЛ» стала следствием общего сокращения расходов на пилотируемую космонавтику, связанного с утратой мобилизующих ориентиров после высадки экипажа «Аполлона-11» на Луну и обострением политической ситуации на Земле.

Соответственно были отменены и другие американские проекты долговременных орбитальных станций, которые тем или иным образом были связаны с успешным развитием и завершением программы «МОЛ».

Так, был закрыт и забыт проект научно-исследовательской станции «МОРЛ» («MORL» — сокращение от «Manned Orbital Research Laboratory»), разработкой которой фирмы «Боинг» и «Дуглас» занимались с 1964 года. Эта станция диаметром 6,8 метра, длиной 12,6 метра и массой 13,5 тонны, с экипажем из четырех человек, должна была выводиться на орбиту ракетой-носителем «Сатурн-1Б». За сто дней пребывания на орбите экипаж станции мог бы выполнить обширную программу астрономических и медико-биологических исследований. По завершении программы астронавты должны были вернуться на Землю в возвращаемой капсуле «Джемини» или «Аполлон», отправляемой на орбиту вместе с «МОРЛ». Интересно, что на этой станции планировалось разместить двухместную центрифугу, предназначенную для поддержания нормальной физической формы у членов экипажа.

В более поздних вариантах проекта «МОРЛ» на станции предполагали разместить космический телескоп диаметром 4 метра и длиной 15 метров, а в 1965 году Лаборатория космической техники фирмы «Дуглас» выдвинула проект марсианской экспедиции, в котором станция «МОРЛ» выступала как межпланетный корабль, запускаемый к Марсу разгонным блоком Saturn MLV–V-1.

Другим проектом, пострадавшим в результате ликвидации программы «МОЛ», был проект большой научно-исследовательской станции «ЛОРЛ» («LORL» — сокращение от «Large Orbiting Research Laboratory»), которая оставалась как развитие «МОЛ» на более позднем этапе. Станция, рассчитанная на экипаж из 18 человек (!!!) и срок службы не менее пяти лет, должна была собираться из модулей, доставляемых на орбиту тяжелыми ракетами «Сатурн-5».

Имелись и другие проекты орбитальных станций, создаваемые в развитие программ «Джемини», Аполлон» и «Сатурн». Все они, однако, были отвергнуты по банальной причине недостатка финансирования. НАСА вновь пришлось экономить и сдерживать свои аппетиты. Поэтому из целого списка проектов американскому космическому агентству снова пришлось выбирать что-то одно. 14 мая 1973 года на орбиту высотой 434 километра в перигее и 437 километров в апогее была выведена первая американская станция «Скайлэб» («Skylab» — сокращение от «Sky Laboratory») весом 77 тонн. Основной блок станции был создан на базе третьей ступени ракеты-носителя «Сатурн-5», оставшейся невостребованной в лунной программе.

В качестве транспортного корабля снабжения использовался корабль «Аполлон».

Экипажи, работавшие на станции, столкнулись с рядом серьезнейших проблем, поэтому состоялось всего лишь три экспедиции на нее (максимальное время пребывания — 84 дня). 9 июля 1979 года американская станция «Скайлэб» прекратила свое существование, упав в Индийский океан.

He следует думать, будто бы НАСА при подготовке или после запуска «Скайлэб» отказалось от других перспективных проектов долговременной орбитальной станции.

Например, с начала 1970 года обсуждался проект огромной «Космической базы» («Space Base») на 50 человек со сроком эксплуатации в десять лет, состоящий из девяти модулей.

В перспективе эту базу планировалось расширить до «космического отеля», который мог бы вмещать 400 космических туристов.

Однако более реальным в то время представлялся проект «Фридом» («Freedom»), к участию в котором НАСА собиралось привлечь космические агентства других стран. Станция «Фридом» должна была заменить «Скайлэб» и стать основой новой космической программы США, нацеленной на реализацию Стратегической Оборонной Инициативы.

В июле 1984 года президент США Рональд Рейган заявил:

«Сегодня я предложил НАСА создать постоянно действующую обитаемую космическую станцию не более чем за десять лет!» Спустя восемь месяцев НАСА заключило восемь контрактов на проработку схемы общей компоновки, элементов и узлов будущей станции и приступило к переговорам о сотрудничестве с компаниями Японии, Канады и стран Западной Европы.

Первоначальная стоимость проекта оценивалась специалистами НАСА в 21 миллиард долларов с выплатой 14,5 миллиарда в течение первых пяти лет. Разумеется, подобные расходы вызвали ожесточенное сопротивление в Конгрессе. Компромисса удалось достигнуть только когда НАСА снизило расценки до 17,7 миллиарда долларов за проект с выплатой 12,2 миллиарда на первом этапе разработки.

В апреле 1987 года Рейган утвердил бюджет программы «Фридом».

В конце того же года НАСА выдало крупнейшим аэро-космическим фирмам задания на проектирование и изготовление элементов будущей станции. Так, компания «Рокетдайн» взялась за разработку бортовой энергетики, «Боинг» проектировал модули, «Макдоннелл-Дуглас» добился права на создание несущей конструкции, а также технологии ее сборки в космосе, «Дженерал Дайнэмикс» получил подряд на изготовление маневрирующего спутника, входящего в состав орбитального комплекса, и оборудования для технологического обслуживания всех его автономных систем.

Первый вариант станции представлял собой 122-метровую ферму, расположенную перпендикулярно поверхности Земли. Лабораторный и жилой блоки предполагалось разместить у нижнего конца, чтобы использовать возможность гравитационной стабилизации. Дело в том, что в этом случае станция будет держаться как поплавок, а при отклонении фермы от заданного положения возникнет момент силы, стремящийся вернуть ее в первоначальное положение. Заметим, без помощи двигателей ориентации.

Однако выяснилось, что такая компоновка не позволит «прицепить» к станции дополнительные блоки (изменится центр масс) и придется ограничить число намеченных экспериментов.

Поэтому пришлось отыскивать иной вариант компоновки.

По новому варианту компоновки основным несущим элементом станции «Фридом» стала бы 108-метровая горизонтальная ферма. На ее концах размещались панели солнечных батарей общей мощностью 75 кВт, а в центре — четыре блока. Два, лабораторный и жилой, должны были поставить компании США и по одному — Европейское космическое управление (блок «Columbus») и Япония (блок «NASDA»).

В первом блоке собирались проводить различные «микрогравитационные исследования»; второй отвели под жилье для астронавтов, разместив там же и комплекс управления положением и движением станции. Длина каждого блока — 13,6 метра, наружный диаметр — 4,45 метра и внутренний — 4,2 метра.

Европейский лабораторный блок состоит из четырех модулей, предназначенных для медико-биологических, материаловедческих, гидродинамических и других исследований.

У японского блока, аналогичного по назначению, предусмотрена открытая платформа. На нее через шлюз диаметром 1 метр перенесут оборудование для работ в открытом космосе. Все блоки будут соединены унифицированными туннелями-переходами.

Впервые в истории американской астронавтики было решено воспользоваться замкнутой системой жизнеобеспечения с регенерацией воды и кислорода. В этом случае транспортным кораблям снабжения нужно было на орбиту только пищу и азот.

Элементы несущей фермы планировалось доставляться на орбиту «Шаттлами», оснащенными выдвижными, дистанционно управляемыми манипуляторами. По мере сборки на готовых участках несущей фермы монтировалось различное оборудование. Работами в космосе смогли бы заниматься и астронавты, облаченные в специальные скафандры нового образца, снабженные автономным устройством ранцевого типа с двигателем малой тяги и системой жизнеобеспечения.

Вдали от «Шаттла» или от установленного на ферме блока работы можно производить с помощью маневрирующего модуля, оборудованного манипуляторами.

Предварительные опыты, проведенные американскими специалистами в воде, где имитировались условия невесомости, и в космосе, показали, что форменные конструкции предпочтительнее собирать на орбите из труб, формируя из них тетраэдры. Для фиксации трубы в крепежном цанговом узле достаточно слегка подать ее вперед и чуть повернуть.

Для транспортного снабжения станции «Фридом» американцы собирались использовать корабли «Спейс Шаттл», а сотрудничающие с ними японцы — модуль материальнотехнического обслуживания NASDA Н-2 массой 15 тонн, габариты которого жестко привязаны к размерам японской ракеты-носителя Н-2.

Станцию «Фридом» планировалось собрать за 10 или 11 запусков кораблей «Спейс Шаттл». Первый старт был назначен на март 1994 года, чтобы завершить сборку уже в марте 1997 года.

В первом рейсе на 385-километровую орбиту доставили бы трубы и узлы крепления несущих ферм, во втором и третьем — солнечные батареи, радиатор для сброса тепла, стыковочный узел и другое оборудование. В четвертом на несущей ферме поставили бы лабораторный блок, в пятом — опять солнечные батареи, в шестом — в лаборатории установили бы аппаратуру для экспериментов, намеченных на седьмой рейс, в девятом американцы смонтировали бы жилой блок и в одиннадцатом поселили бы в нем четырех человек.

На втором этапе строительства на орбите планировалось смонтировать две 105-метровые фермы, направленные перпендикулярно поверхности Земли, соединив их концы 45-метровыми перемычками. К серединам образовавшегося прямоугольника пристыковалась горизонтальная ферма, собранная на первом этапе работ.

Кроме обычных исследований, персоналу станции предстояло запускать автономные спутники, предназначенные для решения различных научных и технических задач.

Однако и этот проект не был реализован. НАСА катастрофически не хватало финансирования. Попытка же переложить большую часть расходов на зарубежных партнеров не увенчалась успехом. Кроме того, постоянно возникали споры по поводу статуса станции. Министерство обороны США требовало выделить площади на «Фридом» для размещения военного оборудования, однако это по понятной причине вызывало ожесточенное сопротивление со стороны европейцев и японцев.

Межправительственное соглашение по станции было подписано в сентябре 1988 года. Оно предусматривало следующее долевое участие космических агентств в строительстве станции: 46 % — США, 3 % — Канада, 51 % — Европа и Япония. После окончания строительства на «Фридом» постоянно должен был находиться экипаж из шести американских и двух «международных» астронавтов. Сначала предполагалось, что каждый астронавт пробудет на станции не более 90 дней, однако вскоре НАСА увеличило срок дежурства до 120 дней, чтобы снизить расходы на запуски «Шаттлов».

Несмотря на подписание соглашения, программа была приостановлена, поскольку в Америке начались выборы и требовалось удостовериться, что новый президент поддержит и саму программу, и космическую политику США в целом.

Президент Буш поддержал программу создания и развития станции «Фридом». Более того, в своей речи он назвал ее форпостом, откуда будут стартовать корабли к Луне (20012005 годы) и к Марсу (2018 год).

Однако прежде всего «Фридом» планировалось использовать как космический завод, способный, по теории, приносить прибыль. Когда Рейган утвердил программу строительства станции «Фридом», экономисты-оптимисты с расчетами на руках доказывали, что она быстро окупится и к 2000 году будет приносить в казну США 20 миллиардов долларов в год. Однако уже через два года, когда погиб «Челленджер», что значительно подняло стоимость запусков «Шаттлов», стало ясно: быстрой окупаемости не будет. К тому же из-за постоянных сокращений в финансировании НАСА пришлось отказаться от ряда специальных блоков, которые как раз и придавали станции статус научно-производственного центра.

Проект станции «Фридом» рухнул под собственной тяжестью в 1990 году. Выяснилось, что станцию необходимо перепроектировать, поскольку старый проект не удовлетворяет весовым требованиям, а сборка «Фридом» потребует гораздо большего числа выходов астронавтов в открытый космос, чем предполагалось вначале. Таким образом необходимо было дополнительное финансирование, но вместо новых денежных вливаний расходы на программу были сокращены.

НАСА попыталось спасти программу, предложив в марте 1991 года обновленный проект станции под названием «Фред» («Fred»).

Последовательность монтажа космической станции была резко упрощена, за счет чего удалось сократить число выходов астронавтов-монтажников в открытый космос. Один набор солнечных батарей был из проекта удален, сократив мощность электростанции с 75 до 56 кВт.

Пришлось отказаться и от ряда запланированных экспериментов, ограничившись медико-биологическими и микрогравитационными исследованиями.

Станция «Фред» была значительно меньше предшественницы.

Длина горизонтальной фермы осталась прежней, однако из проекта навсегда исчезли 105-метровые перпендикулярные фермы. До 8,2 метра уменьшилась длина основных блоков, за счет этого снизился обитаемый объем, а число астронавтов сократилось вдвое — до четырех человек.

Повторно спроектированный американский лабораторный блок содержал только 15 стоек научного оборудования, что вызвало сильнейшее недовольство со стороны ученых. Из состава оборудования пришлось вывести центрифугу, что также снизило научную ценность блока.

Первый запуск был теперь намечен на ноябрь 1995 года, а монтаж должен был завершиться в сентябре 1999 года после 17 полетов кораблей «Спейс Шаттл».

Однако даже с учетом этих изменений, ставящих под сомнение сам смысл существования станции, общие расходы на строительство удалось снизить только до 16,9 миллиарда долларов, что, по мнению американского Конгресса, было слишком дорого.

Проект международной орбитальной станции, скорее всего, так и не был бы реализован в обозримом будущем, если бы окончание Холодной войны не привело к тому, что к проекту создания такой подключилась Российская Федерация.

Огромный задел по созданию и эксплуатации долговременных орбитальных станций, накопленный еще в советские времена, позволил не только снизить текущие расходы, но и заметно ускорить саму программу, которая со временем стала называться программой «МКС» — «Международная космическая станция» или «International Space Station».

Создание долговременных орбитальных станций в Советском Союзе преследовало далеко идущую цель. Для того чтобы понять, какое значение придавал орбитальным станциям Сергей Королев, откроем его рабочие «Заметки по тяжелому межпланетному кораблю (ТМК) и тяжелой орбитальной станции (ТОС)», датированные 14 сентября 1962 года «…Надо бы начать разработку «Оранжереи (ОР) по Циолковскому», с наращиваемыми постепенно звеньями или блоками и надо начинать работать над «космическими урожаями». Каков состав этих посевов, какие культуры? Их эффективность, полезность? Обратимость (повторяемость) посевов из своих же семян, из расчета длительного существования ОР. Какие организации будут вести эти работы: по линии растениеводства (и вопросов почвы, влаги и т. д.), по линии механизации и «свето-тепло-солнечной» техники и систем ее регулирования для ОР и т. д.?

Видимо, к ОР надо одновременно начать разработку и «космической фермы» (КФ) для животных и птицы. Надо бы эту задачу уточнить — имеет ли она практический смысл для экологического цикла (институты Академии наук и Академии медицинских наук). […] Надо решить проблему «постоянных спутников» или «орбитального пояса» для нанесения ряда функций в течение очень длительного времени.

Как их (эти спутники) ремонтировать, регулировать, перезаряжать и т. д.? Нужна целая система или служба около Земли.

Очевидно, что в «орбитальном поясе» следует расположить и «запасные базы-спутники» для кораблей, которым это будет вдруг нужно! По типу туристских запасных баз, со всем необходимым для крайнего случая (воздух, влага и питание, энергетика запасная, связь, медикаменты, аппаратура для создания искусственной тяжести и др.). Но, возможно, следует создать вечный спутник Луны для этих целей, а на Луне — основную базу. Создание вечного (и достаточно крупного) станции-спутника Луны выгодно тем, что пролетающим кораблям не надо будет садиться на Луну, либо опускать на ее поверхность ракетные (планетные) зонды, что связано со значительными затратами топлива и другими трудностями. Видимо, к станции-спутнику Луны можно будет «причалить» с минимальными затратами энергии (это надо тщательно проверить и сравнить с посадкой на Луну и с возвратом на орбиту с поверхности Луны). […]

Вопросы, связанные с невесомостью, — основные! Видимо, здесь опыты на «Союзе» и на ТОС дадут возможность получить большие и очень большие длительности (до 1 года) пребывания в условиях невесомости (что при 1 годе решает проблему полета к ближним планетам, так как сроки 3–5 лет будут уже примерно того же порядка).

В условиях длительного космического полета можно будет основательно проверить: влияние невесомости на разных людях и на достаточно большом числе людей, разные медикобиологические средства, равные механические средства временного и постоянного искусственного тяготения. Можно будет впервые развернуть в космическом пространстве настоящие медико-биологические исследования и наблюдения в действительных условиях. Тут же будет проверяться и вся вообще техника для более длительных полетов.

Видимо, создание ТОС есть необходимый этап для длительных полетов в космическом пространстве, так как здесь будет отрабатываться у Земли вся техника.

Это важный методический шаг, без которого не пройти.

Ему предшествовать должна тщательная и длительная подготовка на Земле, в земных условиях людей и техники, хотя эта будет во многих случаях и не совсем то, что нужно…»

Итак, основной задачей тяжелый орбитальных станций Королев считал подготовку к будущим межпланетным экспедициям.

Однако Генеральный конструктор был умным человеком и прекрасно понимал, в каком мире живет, поэтому, когда приходилось обсуждать тему орбитальных станций с руководством страны, во главу угла ставилась возможность их военного применения.

Так, один из первых проектов орбитальной станции, описанный Королевым в письме министру обороны от 23 июня 1960 года, был именно военным. Маневрирующая станция массой от 25 до 30 тонн (в другой версии — от 60 до 70 тонн!), имея на борту экипаж от трех до пяти человек, могла бы выполнять следующие задачи: разведка, боевые действия против вражеских кораблей, уничтожение баллистических ракет противника, астрономические, метеорологические и геофизические наблюдения, изучение солнца и радиационных поясов, биологические эксперименты.

Достаточно проработанный эскизный проект долговременной орбитальной станции военного назначения, известной как «ТОС» (или «ТКС»), был подготовлен конструкторами ОКБ-1 в мае 1961 года. Эта станция на экипаж из трех человек должна была иметь следующие габариты: полная длина — 52 метра, максимальный диаметр — 4,2 метра, полная масса — 150 тонн. В качестве источников электропитания планировалось использовать солнечные батареи и компактный ядерный реактор.

Станция состояла из трех цилиндрических герметизированных модулей. Два из них (длиной по 20 метров) вмещали жилые помещения. Центральный модуль (длиной 12 метров) соединял два жилых и имел четыре стыковочных узла в своем среднем отсеке. Дополнительные люки внутри модулей позволяли разделить станцию на пять герметичных частей в случае критической ситуации.

Согласно плану основной модуль станции должен был выводиться на орбиту одной из первых ракет «Н-1» — ориентировочно этот запуск назначили на 1965 год. Доставка жилых модулей требовала еще двух ракет «Н-1».

Смена экипажей происходила бы ежемесячно. Транспортный корабль снабжения, походивший по устройству основных узлов на более поздний «Союз», должен был доставлять на станцию продовольствие, воду, сменные элементы системы регенерации, топливо для двигателей ориентации.

Предполагалось, что станцию приведут во вращение для создания искусственной силы тяжести внутри отсеков.

В ходе встречи главных конструкторов с Никитой Хрущевым, состоявшейся 25 сентября 1962 года в Пицунде, Королев получил задание разработать эскизный проект пилотируемой орбитальной станции весом в 75 тонн, снабженной арсеналом ядерного оружия.

В ходе работ прояснились некоторые детали. Станция получилась сравнительно большой: длина — 25 метров, максимальный диаметр — 6 метров, обитаемый объем — 510 м?.

Экипаж — 6 человек. Электроснабжение обеспечивают шесть панелей солнечных батарей площадью 110 м?.

К 1965 году эскизы и макет такой станции было закончено, однако конъюнктура изменилась и программа поменяла назначение — теперь в ОКБ-1 разрабатывали «МКБС» («Многоцелевая космическая база-станция»).

Василий Мишин, заняв место Королева, поручил руководство этой работой проектанту-баллистику Виталию Безвербому.

«МКБС» должна была служить космическим портом, в который заходили бы другие космические аппараты, главным образом разведчики, для сдачи своих фотоматериалов, перезарядки, заправки топливом, профилактики и ремонта. Такое сервисное обслуживание должно было проводиться на «МКБС» хорошо подготовленным экипажем.

Наличие на околоземной орбите подобной базы-станции позволило бы продлить работоспособность космических аппаратов, которые в настоящее время после израсходования своих запасов или при отказах вынуждены спускаться на Землю.

Габариты станции: полная длина — 100 метров, базовый диаметр — 6 метров, полная масса — 250 тонн.

Согласно эскизному проекту «МКБС» состоял из двух больших основных модулей массой от 80 до 88 тон каждый, запускаемых на орбиту ракетой «Н-1». Электропитание осуществлялось ядерной установкой мощностью 200 кВт; еще 14 кВт резервной мощности давали солнечные батареи площадью 140 м?. Два малых служебных модуля, вынесенные на кронштейнах, с помощью своих двигателей обеспечивали вращение станции вдоль продольной оси.

Для обеспечения устойчивой работы солнечных панелей должен быть помещен на солнечно-синхронную орбиту высотой от 400 до 450 километров с наклонением 97,5.

Основной экипаж состоял из шести космонавтов (при максимуме — в десять) и сменялся бы раз в два или три месяца.

Полное время эксплуатации «МКБС» — 10 лет.

Станцию предполагалось оборудовать двигательной установкой, состоящей из двигателей орбитальной коррекции (тяга — от 300 до 1000 килограммов), двигателей грубой ориентации (тяга — от 10 до 40 килограммов) и ионных двигателей точной ориентации (тяга — от 100 до 300 граммов).

«МКБС» собирались оснастить различными видами противоракетного и противокосмического оружия, в том числе и лучевого. По этому поводу академик Герш Будкер из Новосибирска прочел лекцию конструкторам ОКБ-1 на тему о возможности создания ускорителей для лучевого оружия из нейтральных частиц. В бюро нашлись энтузиасты, которые незамедлительно начали изучать эту проблему.

И по другим направлениям разработки элементов орбитальной станции конструкторам бюро удалось продвинуться далеко вперед. Этому способствовали полеты орбитальных модификаций кораблей «7К-ОК» («Союз»). С помощью двух кораблей «Союз» на орбите была создана экспериментальная космическая станция.

Когда космические корабли «7К» («Союз») перестали рассматриваться только как составная часть советской лунной программы, было решено использовать их для полетов к разрабатываемым орбитальным станциям. Первым шагом в этом направлении стало создание экспериментальной космической станции, появившейся на свет в результате стыковки двух пилотируемых кораблей «Союз-4» и «Союз-5».

Первоначальные планы предусматривали старт 13 января 1969 года космического корабля «Союз-4» с космонавтом Владимиром Шаталовым. На следующий день должен был стартовать «Союз-5» с тремя космонавтами на борту. 13 января 1969 года Владимир Шаталов занял свое место в кабине космического корабля и начал подготовку к полету.

Предстартовый отсчет был прекращен за несколько минут до момента запуска основного двигателя. Телеметрическая информация свидетельствовала о сбое в работе бортовой аппаратуры.

Старт был отложен на сутки, и космонавт покинул кабину корабля.

На следующий день старт прошел без замечаний, корабль был выведен на орбиту. Днем позже стартовал корабль «Союз-5» с тремя космонавтами. Еще через сутки на околоземной орбите два корабля сблизились и состыковались, создав первую экспериментальную космическую станцию. В те времена стыковочного узла с внутренним люком еще не существовало, и космонавты Алексей Елисеев и Евгений Хрунов, надев скафандры, вышли в открытый космос, чтобы перейти в «Союз-4». Время жизни экспериментальной станции общей массой 12,9 тонны составило 4,5 часа. Затем корабли медленно разошлись. 17 января 1969 года космический корабль «Союз-4» уже с тремя космонавтами на борту возвратился на Землю.

Оставшийся в одиночестве командир «Союза-5» Борис Волынов должен был последовать их примеру через сутки.

В расчетное время включился тормозной двигатель, переведя корабль на траекторию спуска. Дальше должны были сработать пиропатроны, которые отделяли спускаемый аппарат от приборного и орбитального отсеков. Они и сработали как положено. Однако приборный отсек, которому положено было отойти от спускаемого аппарата и сгореть в атмосфере, не сделал этого. В атмосферу вошел не специально сконструированный для этого спускаемый аппарат, а многотонная, беспорядочно кувыркающаяся конструкция. Теплозащитный экран, обычно принимающий на себя удар атмосферы, в этой ситуации помочь не мог. При беспорядочном кувырканий тепловому воздействию подвергаются все поверхности корабля. В кабине появился ядовитый газ — загорелась термоизоляция. Двигатели разворотов, которые могли хоть как-то стабилизировать корабль, не работали.

Вообще-то говоря, в подобной ситуации спасения нет. Ни космонавт, ни ЦУП никак не могли повлиять на происходящее.

Оставалось надеяться на чудо. И чудо произошло. На высоте 15 километров приборный отсек все-таки отошел. Беспорядочное вращение прекратилось, на высоте 10 километров вышел парашют. При этом стропы основного парашюта начали закручиваться. Все это очень походило на «ситуацию» Комарова. Но в какой-то момент стропы начали раскручиваться в обратную сторону. Потом снова закручиваться и снова раскручиваться. Так продолжалось до самой Земли. Приземление получилось жестким. Удар о Землю был столь силен, что у Бориса Волынова сломались корни верхних зубов. От более серьезных травм спас ложемент, изготовленный строго по фигуре космонавта. Но главное, космонавт остался в живых.

Результаты, полученные в ходе полетов кораблей «Союз-4» и «Союз-5», были признаны удовлетворительными. Системы стыковки и жизнеобеспечения были проверены в деле. Их можно было использовать при монтаже и эксплуатации более крупной станции. Однако для вывода в космос тяжелых орбитальных станций типа «МКБС» требовался еще носитель «Н-1». А вот как раз носителя-то и не было, что задерживало всю работу.

Другим путем к созданию долговременной орбитальной станции подошел извечный соперник и конкурент «королевцев» Владимир Челомей, Генеральный конструктор ОКБ-52 (ЦКБМ).

Начало работ над проектом орбитальной станции в ОКБ-52 можно отнести к 12 октября 1964 года, когда Челомей предложил сотрудникам бюро заняться созданием посещаемой орбитальной пилотируемой станции со сменяемым экипажем из двух или трех человек и сроком существования год или два Станция предназначалась для решения задач научного, народнохозяйственного и оборонного значения и выводилась на орбиту носителем «УР500К» («Протон-К»).

Эскизный проект такой станции, получившей наименование «Алмаз», был принят в 1967 году Межведомственной комиссией, состоявшей из 70 известных ученых и руководителей КБ и НИИ промышленности и Министерства обороны.

В 1968 году уже появились макеты комплекса «Алмаз», на заводе № 22 (ныне — завод имени Хруничева), полным ходом шло изготовление корпусов станции. Для конструкторского коллектива Владимира Мясищева (бывшего ОКБ-23), вошедшего филиалом в челомеевский ОКБ-52, разработка больших корпусов космической орбитальной станции была задачей не слишком трудной.

Формально «Алмаз» разрабатывался по техническому заданию Министерства обороны. Он состоял из орбитальной пилотируемой станции, возвращаемого аппарата и большегрузного транспортного корабля снабжения «ТКС».

По проекту предполагалось, что «Алмаз» будет более совершенным космическим разведчиком, чем «Зениты» — автоматические беспилотные аппараты-фоторазведчики. Большой фотоаппарат «Алмаза» расходовал пленку на фотографирование наземных объектов только по воле космонавтов.

Космонавты могли разглядывать Землю в видимом или инфракрасном спектре через мощный «космический бинокль».

Увидев нечто подозрительное, они давали бы команду на серию снимков. Фотопленка проявлялась на борту под контролем экипажа. Достойные внимания военной разведки фрагменты изображения передавались на Землю по телевизионному каналу.

Эти же или любые другие участки планеты также могли просматриваться с помощью радиолокатора бокового обзора.

Условия разведки требовали постоянной ориентации станции на Землю с возможностью разворотов для поиска и нацеливания фотоаппаратуры на различные объекты. Потому от системы управления «Алмаза» требовались высокая точность длительного поддержания трехосной ориентации, развороты вдоль продольной оси на заданные углы, ориентация солнечных батарей на Солнце, и при всем этом расход рабочего тела должен был позволить активно работать не менее трех-четырех месяцев.

При проектировании станции «Алмаз» («11Ф71») были выбраны следующие габариты: полная длина — 14,6 метра, максимальный диаметр — 4,2 метра, обитаемый объем — 100 м?, полная масса — 17,8 тонны, полезная нагрузка — 5 тонн. Станция рассчитывалась на экипаж из двух человек и время работы на орбите в 410 дней. Электроснабжение осуществлялось панелями солнечных батарей общей площадью 52 м?, мощность — 3,12 кВт.

Конструктивно гермоотсек станции разделялся на две зоны, которые можно условно назвать зоной большого и зоной малого диаметров. Зона малого диаметра располагалась в передней части станции и закрывалась при выведении коническим головным обтекателем. Далее шла зона большого диаметра. Стыковка транспортных кораблей должна была осуществляться с задней торцевой части станции, где находилась сферическая шлюзовая камера, соединявшаяся с гермоотсеком большим переходным люком. В задней части шлюзовой камеры размещался пассивный стыковочный узел, в верхней — люк для выхода в открытый космос, в нижней — люк в камеру, из которой можно было спускать на Землю капсулы с результатами наблюдений и исследований.

Капсула имела свой пороховой двигатель, парашютную систему, сбрасываемый теплозащитный экран и спускаемый отсек с маяком. Стабилизация ее перед включением двигателя осуществлялась закруткой после необходимой ориентации перед выпуском со станции.

Вокруг шлюзовой камеры размещались агрегаты двигательных установок станции, развертываемые антенны и две большие панели солнечных батарей. Хвостовая часть станции с шлюзовой камерой закрывалась конусообразным щитом из экранно-вакуумной теплоизоляции.

В передней части гермоотсека в зоне малого диаметра размещался бытовой отсек экипажа со спальными местами, столиком для приема пищи, креслом для отдыха и иллюминаторами обзора.

За бытовым — рабочий отсек с пультом управления, рабочим местом, оптическим визиром, позволяющим наблюдать отдельные детали поверхности Земли, панорамно-обзорное устройство для широкого обзора Земли, перископическое устройство для осмотра окружающего космического пространства.

Задняя часть гермоотсека была занята аппаратурой наблюдения и системой управления.

Большой оптический телескоп для наблюдения Земли занимал место позади рабочего отсека от пола до потолка станции.

Учитывая, что в период проектирования станции «Алмаз» в США велись работы над различного рода космическими перехватчиками, на станции были приняты меры для защиты от подобных вражеских объектов: станция оснащалась скорострельной пушкой конструкции Нудельмана. Ее можно было навести в нужную точку через прицел, поворачивая станцию. Нападать на кого-либо «Алмаз» не мог — это было лишь средство самозащиты.

Работы по ракетно-космической системе «Алмаз» распределялись следующим образом. Проект в целом, сама станция и возвращаемый аппарат корабля «ТКС» разрабатывались в головной организации Челомея — Центральном конструкторском бюро «Машиностроение» (ЦКБМ),

«ТКС» — в филиале № 1 ЦКБМ. Там же создавалась ракета «УР500К». Станция, корабль и носитель должны были изготавливаться на машиностроительном заводе имени Хруничева.

Несколько слов следует сказать и о корабле снабжения «ТКС», являвшемся неотъемлемой частью комплекса «Алмаз».

«ТКС» состоял из функционально-грузового блока и возвращаемого аппарата. В отличие от космического корабля «Союз», где спускаемый аппарат располагался под бытовым отсеком, возвращаемый аппарат «ТКС» занимал верхнее место, чем обеспечивалось его надежное спасение в аварийной ситуации. Такая компоновка потребовала наличия люка в днище возвращаемого аппарата для перехода экипажа в функционально-грузовой блок. Это решение поначалу вызывало сомнения у многих специалистов, однако последующие натурные пуски возвращаемого аппарата подтвердили надежность конструкции при спуске с орбиты.

Стыковочный агрегат «ТКС» располагался на заднем торце грузового блока в зоне увеличенного диаметра, в которой предполагалось размещать капсулы для сброса информации с «Алмаза». Космонавты в скафандрах при сближении со станцией должны были располагаться непосредственно у стыковочного агрегата и наблюдать за операциями через иллюминаторы.

Это упрощало процедуру стыковки, расширяло обзор и позволяло уйти от системы перископов и телекамер, как на корабле «Союз». В случае возникновения при стыковке ударных нагрузок быстрой разгерметизации корпуса «ТКС» произойти не могло из-за большого внутреннего объема корабля.

Стыковочный агрегат «ТКС» имел конструкцию, принципиально отличающуюся от узла стыковки «Союза», кроме того, он сразу же разрабатывался с внутренним люкомлазом.

Агрегаты двигательной установки, баки с топливом, микродвигатели ориентации, а также солнечные батареи располагались вокруг корпуса «ТКС», снаружи зоны малого диаметра, и закрывались при выведении обтекателями.

Габариты корабля «ТКС» («11Ф72»): полная длина — 17,5 метра, максимальный диаметр — 4,2 метра, обитаемый объем — 45 м?, полная масса — 17,51 тонны, масса полезного груза — 12,6 тонны. Корабль рассчитан на максимальный экипаж из трех человек. Время эксплуатации — 7 дней, время эксплуатации в составе комплекса «Алмаз» — 200 дней.

Электроснабжение осуществляется панелями солнечных батарей площадью 40 м?, мощность — 2,4 кВт.

Поскольку «ТКС» еще нуждался в отработке, на первом этапе создания системы «Алмаз» экипажи на станцию должны были доставляться кораблями «Союз».

При конструировании «Алмаза» использовались самые современные технические решения. Так, на станции устанавливалась электромеханическая система стабилизации с шаровым двигателем-маховиком и кольцевым маховиком с большим кинетическим моментом. Подвешенный в электромагнитном поле шар-маховик по тем временам был очень оригинальной разработкой. Другой экзотической новинкой являлось использование для управления аппаратурой наблюдения бортовых цифровых вычислительных машин «Аргон16».

К 1970 году были созданы корпуса восьми стендовых и двух летных блоков станции и велась наземная отработка систем.

Был определен состав экипажей для полетов на станцию, тренировки которых велись в Центре подготовки космонавтов.

Однако работы над приборным составом станции затянулись, а время поджимало: руководство отрасли требовало новых космических достижений к 100-летию со дня рождения Ленина и к началу XXIV съезда КПСС. Тогда группа конструкторов в ЦКБЭМ во главе с Константином Феоктистовым предложила взять готовый корпус станции «Алмаз», поставить на него увеличенные панели солнечных батарей, смонтировать систему жизнеобеспечения и отработанную аппаратуру стыковки «Игла», а экипаж отправить на любом из кораблей «7К-ОК». И станцию, и корабль с экипажем можно запустить с помощью ракеты «Протон-К».

Идея в конце концов овладела умами руководства Министерства общего машиностроения, и под его нажимом изготовленные корпуса, оснастка, часть аппаратуры и документация были переданы в ЦКБЭМ, где на основе «Алмаза» с применением систем кораблей «Союз» в кооперации с филиалом № 1 ЦКБМ менее чем за год была создана долговременная орбитальная станция «ДОС», проходившая в документах под обозначением «Изделие 17К».

«ДОС» отличалась от станции «Алмаз» переходным отсеком в передней части зоны малого диаметра, к которому производилась стыковка кораблей «Союз». В хвостовой части станции был установлен модифицированный приборно-агрегатный отсек корабля «Союз». Энергопитание станции предполагалось осуществлять с помощью четырех небольших солнечных батарей, также взятых от «Союза» и смонтированных попарно в районе зоны малого диаметра и приборноагрегатного отсека. В связи с ускорением работ по «ДОС» для полетов к станции в ЦКБЭМ была спешно разработана транспортная модификация корабля «Союз» («7К-Т»), имеющая стыковочный агрегат новой конструкции.

Орбитальная станция «ДОС-1» (или «Салют») была запущена 19 апреля 1971 года. Так началась эпоха орбитальных станций серии «Салют», продлившаяся до весны 1986 года, когда космонавты Леонид Кизим и Владимир Соловьев поставили «Салют-7» на консервацию, после чего перебрались на новую орбитальную станцию «Мир».

Работы над проектами «Алмаза» и «ТКС» продолжались и после того, как первый «Салют» вышел на орбиту.

Так, в ЦКБМ была создана станция № 0104. На ее борт экипаж должен был доставляться не кораблем «7К-Т», а штатным «ТКС». Кроме того, на 0104-й решили испытать другой состав аппаратуры наблюдения за наземными объектами, а также радиолокационную станцию «Меч-А» с изготовленной к тому времени большой радиолокационной антенной, раскрывающейся в полете.

Изменилась и система вооружения. Теперь для обороны вместо пушки (система «Щит-1») на станцию устанавливались два снаряда «космос-космос» (система «Щит-2») конструкции того же Нудельмана.

По согласованному с заводом графику все доработки предполагалось закончить в ноябре 1978 года. Но опять работы задержались из-за того, что не был доведен «ТКС». Тогда было решено перепроектировать станцию под стыковку с «Союзами». С этой задачей конструкторы ЦКБМ справились.

Опираясь на имевшийся люк в переднем днище станции и ферменную конструкцию, крепящуюся к переднему шпангоуту гермоотсека, решили срочно изготовить автономный отсек стыковки, закрепить его на ферму и соединить герметичным сильфоном с основным объемом станции, а на переднее днище автономного отсека установить пассивный узел корабля «7К-Т» — агрегат «Г-3000».

Уже на начальном этапе работ на станциях первого поколения стадо ясно, что их возможности ограничены запасами расходуемых компонентов. Одновременно в двух ОКБ, возглавляемых Мишиным и Челомеем, появилась идея создания станции с двумя стыковочными узлами и возможностью дозаправки двигательной установки топливом в полете. Наиболее важной отличительной чертой этого проекта было то, что экипаж из четырех или пяти человек должен был выводиться совместно с «Алмазом» в возвращаемом аппарате больших размеров, установленном в передней части станции.

Дальнейшая работа станции должна была обеспечиваться запусками «ТКС», которые могли причаливать к двум стыковочным агрегатам станции. Для запуска такой станции предполагалось разработать специальную ракету-носитель грузоподъемностью свыше 35 тонн.

Однако средств для финансирования проекта нового носителя и станции не нашлось. Постановлением правительства от 28 июня 1978 года работы по пилотируемой космонавтике в бюро Владимира Челомея были прекращены.

Тогда конструкторы ЦКБМ стали разрабатывать беспилотную версию военно-космической станции «Алмаз». За счет отказа от систем, связанных с пребыванием на станции космонавтов, на «Алмазе» удалось разместить большой комплекс аппаратуры для дистанционного исследования Земли, в том числе уникальный радиолокатор бокового обзора с высоким разрешением.

Подготовленная к старту в 1981 году автоматическая станция «Алмаз» пролежала в одном из цехов монтажно-испытательного корпуса космодрома Байконур до 1985 года.

После многолетних задержек, не связанных с работами по станции, была предпринята попытка запуска этой станции, оказавшаяся неудачной из-за отказа системы управления ракетыносителя «Протон-К». 18 июля 1987 года состоялся удачный запуск автоматического варианта станции «Алмаз» под обозначением «Космос1870». С нее были получены высококачественные радиолокационные изображения земной поверхности.

И, наконец, 31 марта 1991 года модифицированный автоматический вариант орбитальной станции разработки ЦКБМ со значительно улучшенными характеристиками бортовой аппаратуры был выведен на орбиту под своим настоящим именем «Алмаз-1».

Параллельно шли работы над «альтернативным» кораблем снабжения «ТКС». Первый «ТКС» (№ 16101) планировалось использовать как комплексный стенд для наземной отработки корабля. Однако для ускорения начала летно-конструкторских испытаний под этот стенд пошел второй корабль (№ 16201). Первый же был выведен на орбиту 17 июля 1977 года под названием «Космос-929». Через месяц от него отделился и совершил посадку возвращаемый аппарат; автономный полет грузового блока продолжался до 3 февраля 1978 года, К началу 1981 года был подготовлен запуск следующего «ТКС» (№ 16301); еще два корабля (№ 16401 и 16501) находились на заводе в стадии изготовления. Проектными службами КБ «Салют» было предложено продолжить испытания «ТКС» в рамках программы «ДОС».

«ТКС» № 16301 под названием «Космос-1267» был запущен 25 апреля 1981 года. 24 мая от корабля отделился возвращаемый аппарат. 19 июня оставшийся на орбите блок причалил к станции «Салют-6». Из-за того, что стыковочный узел станции не был рассчитан на прием «ТКС», аппараты были только стянуты (механические замки не закрывались).

Совместный полет «ТКС» и «Салюта-6» продолжался более года. Экипажи за это время на станцию не прилетали. 29 июля 1982 года связка «Салют-6» — «Космос-1267» была сведена с орбиты.

ТКС № 16401 совершил полет к станции «Салют-7», на которой были приняты специальные меры по совместимости стыковочных узлов, вследствие чего на его борту смогли поработать космонавты. Корабль стартовал под именем «Космос-1443» 2 марта 1983 года и состыковался с орбитальной станцией 10 марта, доставив туда различные грузы. 14 августа «ТКС» отчалил от «Салюта-7», а 23 августа от него отделился возвращаемый аппарат, успешно севший на Землю. Корабль «ТКС» впервые выполнил возложенные на него грузовые функции.

В 1982 году было принято решение установить на последний модернизированный корабль «ТКС-М», летящий к «Салюту-7», комплекс «Пион-К». Этот комплекс массой около 1400 килограммов создавался под руководством главного конструктора Германа Рудольфовича Пекки в ЦКБ «Фотон» (Казань). «Пион-К» предназначался в первую очередь для наблюдения за морскими военными базами и кораблями, а также за различными наземными объектами потенциального противника. Корабль «ТКС-М» стартовал 27 сентября 1985 года, получив обозначение «Космос-1686». С комплексом «Пион-К» на «Салюте-7» поработать не удалось. Космонавты перенесли его на «Мир», там починили и только после этого выполнили всю программу испытаний. 7 февраля 1991 года связка «Салют-7» — «Космос-1686» неконтролируемо сошла с орбиты и прекратила существование в плотных слоях атмосферы. Несгоревшие обломки упали в малонаселенных районах на границе Чили и Аргентины, не причинив особого вреда.

Мы помним, что ракетно-космический комплекс «Энергия-Буран» создавался по заказу Министерства обороны для решения военных задач в ближнем космосе. Понятно, что в одно время с комплексом разрабатывались и полезные нагрузки для него. Что же они собой представляли?

Военная целевая нагрузка для орбитального корабля «Буран» разрабатывалась на основании специального секретного постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР «Об исследовании возможности создания оружия для ведения боевых действий в космосе и из космоса» (1976 год).

В то время в НПО «Энергия» был проведен комплекс исследований по определению возможных путей создания космических средств, способных решать задачи поражения космических аппаратов военного назначения, баллистических ракет в полете, а также особо важных воздушных, морских и наземных целей.

При этом ставилась задача достижения необходимых характеристик указанных средств на основе использования имевшегося к тому времени научно-технического задела с перспективой их развития. Для поражения военных космических объектов были разработаны два боевых космических аппарата на единой конструктивной основе, оснащенные различными типами бортовых комплексов вооружения — лазерным и ракетным. Основой обоих аппаратов явился унифицированный служебный блок, созданный на базе конструкции, служебных систем и агрегатов орбитальной станции серии «ДОС» («Салют»). В отличие от станции служебный блок должен был иметь существенно большие по вместимости топливные баки двигательной установки для маневрирования на орбите.

Выведение космических аппаратов на орбиту предполагалось осуществлять в грузовом отсеке орбитального корабля «Буран» (на экспериментальном этапе — ракетой-носителем «Протон-К»). Для обеспечения длительного срока боевого дежурства на орбите и поддержания высокой готовности космических комплексов предусматривалась возможность посещения объектов экипажами — два космонавта на семь суток.

Меньшая масса бортового комплекса вооружения с ракетным оружием, по сравнению с комплексом с лазерным оружием, позволяла иметь на борту этого космического аппарата больший запас топлива, поэтому представлялось целесообразным создание системы с орбитальной группировкой, состоящей из боевых космических аппаратов, одна часть из которых оснащена лазерным, а другая — ракетным оружием. При этом первый тип применялся бы по низкоорбитальным объектам, а второй — по объектам, расположенным на средневысотных и геостационарных орбитах.

Для поражения стартующих баллистических ракет и их головных блоков на пассивном участке полета в НПО «Энергия» был разработан проект ракеты-перехватчика космического базирования. В практике НПО это была самая маленькая, но самая энерговооруженная ракета. Достаточно сказать, что при стартовой массе, измеряемой всего десятками килограммов, ракета-перехватчик обладала запасом характеристической скорости, соизмеримой с характеристической скоростью ракет, выводящих современные полезные нагрузки на орбиту ИСЗ.

Для поражения особо важных наземных целей разрабатывалась космическая станция, основу которой составляла станция серии «Салют» или «Мир», на которой должны были базироваться автономные модули с боевыми блоками баллистического или планирующего типа. По специальной команде модули отделялись от станции и посредством маневрирования занимали необходимое положение в космическом пространстве с последующим отделением блоков по команде на боевое применение.

Конструкция и основные системы автономных модулей были заимствованы с орбитального корабля «Буран».

В качестве варианта боевого блока рассматривался аппарат на базе экспериментальной модели корабля «Буран» (аппараты семейства «Бор»).

В начале 90-х годов в связи с изменением военно-политической обстановки работы по боевым космическим комплексам в НПО «Энергия» были прекращены.

Разработка боевой лазерной станции «Скиф», предназначенной для поражения низкоорбитальных космических объектов бортовым лазерным комплексом, началась в НПО «Энергия», но в связи с большой загруженностью объединения с 1981 года тему «Скиф» передали в КБ «Салют». 18 августа 1983 года Генеральный секретарь ЦК КПСС Юрий Андропов сделал заявление о том, что СССР в одностороннем порядке прекращает испытания комплекса противокосмической обороны. Однако с объявлением в США программы «СОИ» работы над «Скифом» продолжились.

Для испытаний лазерной боевой станции был спроектирован динамический аналог «Скиф-Д». В дальнейшем для проведения испытательного запуска ракеты-носителя «Энергия» в срочном порядке был создан макетный образец станции «Скиф-ДМ» («Полюс»).

Станция «Скиф-ДМ» имела длину 37 метров, максимальный диаметр 4,1 метра и массу около 80 тонн. Она состояла из двух основных отсеков: меньшего — функционально-служебного блока и большего — целевого модуля. Функциональнослужебный блок представлял собой давно освоенный космический корабль снабжения орбитальной станции «Салют». Здесь размещались системы управления движением и бортовым комплексом, телеметрического контроля, командной радиосвязи, обеспечения теплового режима, энергопитания, разделения и сброса обтекателей, антенные устройства, система управления научными экспериментами. Все приборы и системы, не выдерживающие вакуума, располагались в герметичном приборно-грузовом отсеке. В отсеке двигательной установки размещались четыре маршевых двигателя, 20 двигателей ориентации и стабилизации и 16 двигателей точной стабилизации, а также баки, трубопроводы и клапаны пневмогидросистемы, обслуживающей двигатели.

На боковых поверхностях двигательной установки размещались солнечные батареи, раскрывающиеся после выхода на орбиту.

В бюро была проделана большая работа по созданию нового крупного головного обтекателя, защищающего функциональный блок от набегающего воздушного потока. Впервые он изготавливался из неметаллического материала — углепластика.

Целевой модуль проектировался и изготавливался заново.

При этом конструкторы ориентировались на максимальное использование уже освоенных узлов и технологий. Например, диаметр и конструкция всех отсеков позволяли использовать существующее технологическое оборудование завода имени Хруничева. Узлы, связывающие ракету-носитель с космическим аппаратом, брались готовыми — те же, что и для «Бурана», как и переходной стыковочный блок, связывающий «Полюс» с Землей на старте. Система отделения «Полюса» от ракеты также повторяла бурановскую.

Так как функциональный модуль по сути являлся уже освоенным ранее космическим аппаратом, для него нужйо было соблюсти такие же нагрузки, на которые он рассчитывался при запуске ракетой-носителем «Протон-К». Поэтому из всех вариантов компоновки смогли выбрать лишь такой, при котором блок располагается в головной части «Полюса».

А поскольку двигательную установку, находившуюся в функциональном блоке, было невыгодно переносить в кормовую часть, после отделения от ракеты-носителя «Полюс» летит маршевыми двигателями вперед.

Первоначально старт системы «Энергия-Скиф-ДМ» планировался на сентябрь 1986 года. Однако из-за задержки изготовления аппарата, подготовки пусковой установки и других систем космодрома запуск отложили почти на полгода — на 15 мая 1987 года. Лишь в конце января 1987 года аппарат был перевезен из монтажно-испытательного корпуса на 92-й площадке космодрома, где он проходил подготовку, в здание монтажно-заправочного комплекса. Там 3 февраля 1987 года «Скиф-ДМ» был состыкован с ракетой-носителем «Энергия». На следующий день комплекс вывезли на универсальный комплексный стенд-старт на 250 площадке.

Реально же комплекс «Энергия-Скиф-ДМ» был готов к запуску лишь в конце апреля.

Программа полета орбитальной станции «Скиф-ДМ» включала в себя десять экспериментов: четыре прикладных и шесть геофизических.

Эксперимент «ВП1» был посвящен отработке схемы выведения крупногабаритного космического аппарата по безконтейнерной схеме.

В эксперименте «ВП2» проводились исследования условий выведения крупногабаритного аппарата, элементов его конструкции и систем.

Экспериментальной проверке принципов построения крупногабаритного и сверхтяжелого космического аппарата (унифицированный модуль, системы управления, терморегулирования, электропитания, вопросы электромагнитной совместимости) был посвящен эксперимент «ВПЗ».

В эксперименте «ВП11» планировалось отработать схему и технологию полета.

Программа геофизических экспериментов «Мираж» была посвящена исследованию влияния продуктов сгорания на верхние слои атмосферы и ионосферы. Эксперимент «Мираж1» («А1») должен был проводиться до высоты 120 километров на этапе выведения; эксперимент «Мираж-2» («А2») — на высотах от 120 до 280 километров при доразгоне; эксперимент «Мираж-3» («A3») — на высотах от 280 до Земли при торможении.

Геофизические эксперименты «ГФ-1/1», «ГФ-1/2» и «ГФ-1/3» планировалось проводить при работе двигательной установки аппарата «Скиф-ДМ».

Эксперимент «ГФ-1/1» был посвящен генерации искусственных внутренних гравитационных волн верхней атмосферы.

Целью эксперимента «ГФ-1/2» было создание искусственного «динамо-эффекта» в земной ионосфере.

Наконец, эксперимент «ГФ-1/3» планировался для создания крупномасштабных ионообразований в ионо- и плазмосферах (дыр и дактов). Для этого «Полюс» оснащался большим количеством (420 килограммов) газовой смеси ксенона с криптоном (42 баллона, каждый емкостью 36 литров) и системой выпуска его в ионосферу.

Запуск комплекса «Энергия-Скиф-ДМ» состоялся 15 мая 1987 года с задержкой на пять часов. Две ступени «Энергии» отработали успешно. Через 460 секунд после старта «СкифДМ» отделился от ракеты-носителя на высоте 110 километров.

Программа испытаний аппарата «Скиф-ДМ» не была реализована полностью из-за досадного сбоя, приведшего к гибели станции (об этом я уже писал в главе 14). Однако и этот полет дал очень много результатов. Прежде всего был получен весь необходимый материал по уточнению нагрузок на орбитальный корабль «Буран» в обеспечение его летных испытаний. При запуске и автономном полете аппарата были выполнены все четыре прикладных эксперимента («ВП-1», «ВП-2», «ВП-3» и «ВП-11»), а также часть геофизических экспериментов («Мираж-1» и частично «ГФ-1/1» и «ГФ-1/3»).

В заключении по итогам пуска говорилось: «…Тем самым общие задачи пуска изделия, определенные задачами пуска, утвержденными MOM и УНКС, с учетом «Решения» от 13 мая 1987 года по ограничению объема целевых экспериментов, были выполнены по числу решенных задач более чем на 80 %».

«23 марта 2001 года российская космическая станция «Мир» прекратила свое существование.

Примерно в 8 часов 45 минут по московскому времени она вошла в плотные слои атмосферы, где начала гореть и разламываться на куски. Обломки станции упали в северозападной части расчетного района затопления станции в южной части Тихого океана».

Разные люди по-разному воспринимают эти сухие строчки сообщения ПРАЙМ-ТАСС. Одни удовлетворены тем, что снята непомерная обуза для российского бюджета; высвободившиеся деньги можно направить в социальный сектор.

Другие, наоборот, переживают гибель станции «Мир», словно смерть ближайшего родственника, и говорят о том, что с потерей единственной национальной орбитальной станции Россия утратила статус космической державы. И те и другие — максималисты, их позиции находятся на противоположных краях спектра, истина же, как ей и положено, находится посередине.

Разумеется, станцию «Мир» следовало затопить.

Во-первых, это была очень старая станция (базовый блок запущен на орбиту 20 февраля 1986 года) и она выработала свой ресурс (расчетный срок эксплуатации — 8 лет).

Последние экспедиции на станцию сопровождались чередой аварий, некоторые из которых могли привести к гибели экипажа. Продолжать эксплуатацию «Мира» можно было бы только после серьезного капитального ремонта станции, затраты на который сопоставимы с ее стоимостью.

Во-вторых, не следует забывать, что введение в строй и обслуживание российского сегмента Международной космической станции «МКС» обходится нашей стране в круглую сумму, которая черпается из той же части государственного бюджета, что и все другие космические программы.

Куда более богатые страны (Британия, Германия, Япония) не могут позволить себе иметь отдельную орбитальную станцию — мы же претендовали сразу на две!

С другой стороны, отказ от перспективных космических программ действительно может поставить крест на будущем России. В эпоху высоких технологий побеждает тот, кто сумел сохранить и преумножить научно-технологический задел XX века. Околоземное пространство (включая Луну) становится объектом промышленной эксплуатации, и тот, кто сегодня сумеет закрепиться на этом рубеже, будет процветать завтра. И все же стоит помнить: бюджет не резиновый! В современной ситуации (и вряд ли она изменится в ближайшие двадцать-тридцать лет) у России есть только одна альтернатива: или продолжать участие в развитии «МКС», или строить станцию «Мир-2».

Скорее всего, руководство страны выберет первое, хотя вторую возможность тоже исключать нельзя. Тем более что различные проекты орбитальной станции «Мир-2» обсуждаются еще с советских времен.

Концепция орбитальной станции «Мир-2» как станции третьего поколения впервые была сформулирована в 1976 году.

Базовым блоком, как и в предыдущем случае, должна была служить станция «ДОС» (условно — № 8).

Первоначально станция «ДОС-8» («Заря») создавалась в качестве дубликата станции «Мир-1», который мог бы заменить основную станцию в случае гибели последней. Базовый блок «Мира-2» был закончен в феврале 1985 года, а главное оборудование было смонтировано к октябрю 1986 года.

Со временем станция выросла. 14 декабря 1987 года ее проект утвердил директор НПО «Энергия» Юрий Семенов, а в январе 1988 года в советской прессе проектируемая станция впервые получила имя «Мир-2».

Долгоживущая орбитальная станция «Мир-2» должна была состоять из следующих блоков: базовый блок «Заря» (запуск ракетой «Протон-К»), 90-тонный орбитальный док (запуск ракетой «Энергия»), фермы и панели солнечных батарей (запуск ракетой «Протон-К»), служебный, биотехнологический, первый исследовательский, второй исследовательский и технологический модули.

Орбитальный монтаж станции, как ожидалось, должен был начаться не позже 1993 года. В дело, однако, вмешалась политика. Отказ советского руководства от планов создания военных баз в околоземном пространстве привел к тому, что в 1989 работы над блоком «Заря» и остальными модулями были приостановлены.

В 1991 году руководство НПО «Энергия» выдвинуло проект облегченной станции «Мир-2», которая заменила базовый блок «Мира-1». Другие модули также со временем можно было заменить на новые с помощью орбитального корабля «Буран». Полный монтаж станции «Мир-2» в этом случае мог быть закончен к 2000 году.

Невзирая на сложную экономическую и политическую ситуацию в стране, Совет главных конструкторов, собравшийся 24 ноября 1992 года, вновь пересмотрел проект «Мира2», вернувшись к первоначальному варианту строительства совершенно новой станции.

В то же самое время руководство НПО «Энергия» понимало, что Россия не сможет профинансировать этот проект в полном объеме. Поэтому 15 марта 1993 года генеральный директор Юрий Коптев и генеральный конструктор НПО «Энергия» Юрий Семенов обратились к директору НАСА Голдину с предложением о создании Международной космической станции. А уже 2 сентября 1993 года Председатель Правительства Российской Федерации Виктор Черномырдин и вице-президент США Альберт Гор подписали «Совместное заявление о сотрудничестве в космосе», предусматривающее в том числе создание международной станции на основе задела по станциям «Мир-2» и «Фридом».

В российский сегмент «МКС» вошли практически все (за исключением военных) модули, разработанные для станции «Мир»: базовый (функционально-грузовой) блок «Заря», служебный блок «Звезда», корабль «Прогресс М-45», корабль «Союз ТМ», корабль «Прогресс М» и ряд других узлов и блоков, имеющих специальное назначение.

«Мир-2» живет в составе Международной космической станции, но легче ли от этого тем, кто продолжает считать, что с потерей первого «Мира» мы потеряли уважение всего остального мира?.. Прошу прощения за невольный каламбур.

Далеко не все согласны с тем, что у России с 2001 года нет собственной национальной станции. Проекты орбитальных баз, построенных на других принципах, нежели станция «Мир», уже появляются и еще будут появляться.

Например, Центральная научно-исследовательская лаборатория «Астра» Московского авиационного института подготовила проекты легкой (86 тонн) станции «Надежда», сравнимой по возможностям с «Миром» и рассчитанной на орбиты высотой от 375 до 400 километров, и тяжелой станции «Русь» (140,5 тонны), сопоставимой с «МКС».

Принципиальное отличие этих новых станций от всех предыдущих состоит в так называемой «вертикальной компоновке», которая, по утверждению разработчиков, позволит сократить затраты электроэнергии или рабочего тела двигателей маневрирования станции на 70–90 %. Это реализуется только за счет соответствующего расположения крупных модулей, солнечных батарей, выносных штанг и тросовых систем с концевыми грузами. Даже неизбежные возмущения можно будет парировать не работой двигателей, неизбежно сжигающих топливо, а перекачкой его и других жидкостей между неполными баками в разных концах станции или деформацией нежестких конструкций с внутренним трением.

Топливо же потребуется только на этапе начальной ориентации.

Высота орбиты минимального грузопотока определяется наименьшими затратами топлива для выведения станции, поддержания ее на этой орбите и расходами горючего для грузовиков, поднимающихся на эту орбиту с опорной (180–250 километров), с учетом разброса плотности атмосферы.

Для комплекса «Мир» и кораблей «Союз-ТМ» и «Прогресс» эта высота составляла 420–440 километров. Но если применять «Прогрессы» с электрическими ракетными двигателями, расход рабочего тела на такой перелет будет в пять раз меньше, чем для нынешних штатных двигателей.

Соответствующую экономию даст и переход на использование таких двигателей для ориентации и коррекции.

Другим средством малозатратного маневрирования являются механические и электромеханические тросовые устройства, активно разрабатываемые в последнее десятилетие и обеспечивающие как стыковку, так и необходимые инерционные характеристики при вращении станции вокруг ее центра масс. Мало того, они же, двигаясь в магнитном поле Земли, позволяют превращать механическую энергию движения станции в электрическую и наоборот.

В электропроводящем, вертикально ориентированном десятикилометровом тросе, летящем по круговой орбите высотой 420 километров и наклонением 51,6° (орбита станции «Мир»), наводится электродвижущая сила 1200 В, что позволяет снимать с него электрическую мощность 5 кВт. При этом на конструкцию действует тормозящая сила величиной в 1,2 Ньютона, способная за один виток уменьшить высоту орбиты 400-тонной станции на 30 метров. Если же подать на тот же проводник ток в противоположном направлении (от солнечных батарей мощностью 16 кВт), то возникнет разгоняющая сила в 1,6 Ньютона, с помощью которой можно не только компенсировать аэродинамическое сопротивление, но и увеличивать высоту орбиты.

Рассмотрим комплекс предложений лаборатории «Астра» на примере малой станции «Надежда».

Самоориентирующаяся в вертикальном положении станция разделена на жилую и технологическую зоны с постоянно обитаемыми и периодически посещаемыми отсеками.

Модули в основном создаются на базе уже отработанных конструкций орбитально-бытового отсека корабля «Союз» и функционально-грузового блока транспортного корабля снабжения. Последние — наиболее тяжелые, массой до 20 тонн — могут выводиться на околоземную орбиту либо заслуженными «Протонами», либо создающейся сейчас ракетой «Ангара».

Модули «Надежды» расположены линейно, один за другим.

Для перемещения людей и грузов предусмотрен сквозной внутренний коридор, при необходимости перекрываемый герметичными люками, а снаружи — «тропа космонавтов», монорельс с передвигающейся по нему кареткой.

В передней части станции должны разместиться стыковочные узлы для кораблей типа «Союз». За ними находится базовый биологический модуль весом 20–23 тонны и диаметром 9 метров, собираемый на орбите, на базе жесткого корпуса из надувных и трансформируемых конструкций.

Здесь персонал станции будет жить и работать, отсюда же управлять оборудованием в посещаемых отсеках. В жестком корпусе предусмотрено радиационное убежище, в котором космонавты укроются от солнечных вспышек. Здесь же размещены «спасательные шлюпки» — спускаемые аппараты, на которых обитатели «Надежды» смогут вернуться на Землю в случае серьезной аварии.

За биологическим модулем следуют технологический (для «сверхчистого» производства на орбите) и два оптических: один — для астрономических исследований, другой — для дистанционного зондирования Земли. Между ними, на специальном энергетическом модуле, расположены панели солнечных батарей.

На стыке технологического и астрофизического модулей закреплена тросовая система, обеспечивающая гравитационную стабилизацию станции. Причем один из «концов» представляет собой не трос, а гибкий тоннель, по которому космонавт может пройти в «груз» — кабину. Силовыми приводами тоннель изгибается, поднося кабину к нужной точке станции для осмотра и обслуживания.

На корме станции, за оптическим модулем, имеется второй стыковочный отсек, на который могут швартоваться пилотируемые «Союзы» и автоматические «Прогрессы».

Разработчики «Надежды» утверждают, что за 2–3 года при затрате весьма скромных средств (1–2 % от намеченных расходов на «МКС», а это 2,7 миллиарда долларов только в 2001 году) Россия получит свою национальную орбитальную станцию, и это даст ей возможность вернуться на передовые позиции в космосе.

Проект собственной (независимой от Америки и России) орбитальной станции неоднократно обсуждался и в Европе.

Дело в том, что с середины 70-х годов Европейское Космическое агентство (ЕСА) стало играть все более важную роль в освоении космического пространства В частности, была создана трехступенчатая ракета-носитель «Ариан» («Ariane»), которая быстро доказала свою конкурентоспособность на рынке космических запусков. Затем, именно ЕСА проектировало и создавало для НАСА лабораторный модуль «Спейслэб» («Spacelab»), вмещающийся в грузовой отсек «Спейс Шаттла» и предназначенный для проведения исследований и экспериментов на околоземной орбите.

Неудивительно поэтому, что в начале 80-х две европейские фирмы «МББ» и «Алиталия» («МВБ» и «Alitalia»), создававшие «Спейслэб», начали разработку Европейской орбитальной станции. Программа получила название «Колумбус» («Columbus») и включала в себя не только создание обитаемой орбитальной станции и спутниковой группировки, но и транспортного корабля снабжения. Станция должна была состоять из нескольких доработанных модулей «Спейслэб» и унифицированных космических платформ. Ее стоимость оценивалась 1,75 миллиарда долларов.

В это время президент Рональд Рейган призвал европейские страны присоединиться к строительству станции «Фридом», что изменило направленность программы «Колумбус», переориентировав ее на создание одноименного модуля в составе международной станции.

В апреле 1986 года «Алиталия» выдвинула проект создания независимой «свободнолетящей» научно-исследовательской платформы «МТФФ» («MTFF» — сокращение от «ManTended Free Flying platform»), которую смогли бы посещать европейские астронавты, отправляясь прямо со станции «Фридом» на космическом корабле «Гермес».

В 1986 году строительство платформы «МТФФ» оценивалось в 160180 миллионов долларов в дополнение к 1,6–1,8 миллиарда, которые ЕСА планировало потратить на европейский сегмент «Фридом». Американцы с неохотой, но одобрили этот проект.

В 1991 году программа создания европейского сегмента была серьезно пересмотрена, и некоторые проекты пошли под сокращение. В частности, из программы развития были вычеркнуты французский корабль «Гермес» и, соответственно, немецко-итальянская свободнолетящая платформа «МТФФ».

Когда программа строительства станции «Фридом» зашла в тупик, Британское аэро-космическое объединение «БАЕ» («BAe», «British Aerospace Ltd.») выдвинуло свой, альтернативный, проект Европейской космической станции.

В отличие от проекта «Колумбус», эта станция собиралась из модулей, каждый из которых представлял собой отдельный космический корабль, имеющий свою систему управления, свою двигательную установку и свои солнечные батареи, — схема напоминает принцип организации, использованный на советских станциях типа «Салют» и «Мир».

В качестве средства выведения модулей рассматривалась ракета-носитель «Ариан-5».

Однако и этот проект был в конечном итоге поглощен работой над «МКС».

В настоящее время одним из перспективных направлений создания орбитальных станций считается строительство туристских космических баз.

Когда я пишу эти строки, информационные агентства всего мира сообщают, что из космоса вернулся второй (после Денниса Тито) космический турист — южноафриканский программист-миллионер Марк Шаттлворт. В настоящее время космические туристы летают на Международную космическую станцию, используя свободное место на кораблях «Союз ТМ», которые служат спасательными и нуждаются в периодической замене (их ресурс составляет всего лишь 180 суток). Однако подобные полеты вызывают серьезные возражения у стран-участниц программы «МКС», ведь неизвестно, как поведет себя взятый со стороны турист и не создаст ли он проблем для работников станции. Поэтому становится актуальной проблема создания на орбите базы, нацеленной именно на туризм.

Так, американская компания «Спейс Айленд Груп» («Space Island Group») рассчитывает слить воедино индустрию, коммерцию и туризм, начав в 2004 году строительство первой из серии частных орбитальных станций для отдыха. Они предложат туристам такие развлечения, как танцы и занятия спортом в частичной невесомости, дистанционно управляемые космические прогулки с «орбитальной медитацией» и возможностью «зарядиться энергией прямо от звезд».

Главным конструктивным блоком коммерческих космических станций станет топливный бак, используемый кораблями «Спейс Шаттл». Сейчас отработанные баки остаются в космосе и со временем входят в плотные слои атмосферы, сгорая в ней. Однако в 70-е годы, когда разрабатывалась программа «Шаттл», их предполагалось использовать в качестве строительных блоков для космических станций.

Минимально модифицировав эти баки, их можно снабдить причалами, позволяющими переходить из одного блока в другой. Космонавты подготовят интерьер, сделав эти модули жилыми, и из пустых баков образуется ряд космических станций.

«Спейс Айленд Груп» рассматривает несколько разных способов превращения отработанных топливных баков в жилые модули. Первая конструкция, названная «Джеоуд» («Geode»), превращает бак в многоэтажную башню со спальнями, рабочими кабинетами и складами. «Geode» могла бы стать базовой станцией и хранилищем топлива для больших станций, которые будут называться «Спейс Айленд». Эти станции состояли из 12–16 баков, образующих тор с одним или более баками в центре.

Предполагается, что 99,5 % воздуха, пищи и воды на станциях можно будет утилизировать, а большую часть продуктов — выращивать и производить прямо на месте. В меню космического отеля, вероятно, будут преобладать куриные и рыбные блюда, а вот говядину и свинину придется привозить с Земли.

Круглые станции будут вращаться со скоростью один оборот в минуту, что создаст искусственную силу тяжести примерно в одну треть земной. Этого достаточно, чтобы преодолеть негативное влияние невесомости и испытать новые ощущения. Партнеры по танцам смогут, избавившись от значительной части земного веса, насладиться необыкновенной легкостью в движениях. А представьте себе, что смогут вытворять гимнасты на брусьях при пониженной гравитации!

Хотя в этих условиях, вероятно, возникнут новые виды спорта. Астронавт Баз Олдрин (второй человек, ступивший на поверхность Луны) смотрит на эту проблему еще шире и дальше, планируя создать цепь космических отелей, курсирующих между Землей и Марсом. В проекте Олдрина участвуют специалисты Массачусетского Технологического института, Университета Пурду и Университета Техаса.

В течение 20 лет три специальных космических корабля, перевозящие по 50 пассажиров за один рейс, наладят постоянное транспортное сообщение между двумя планетами и доставят необходимые материалы для основания и жизни марсианской колонии или организации первичных туров.

Для снижения стоимости восьмимесячного путешествия в качестве движущей силы для космических челноков будет использоваться гравитация солнца, планет и их спутников.

Расчетами занимается группа Джеймса Лонгусски, профессора Аэронавтики и Астронавтики Университета Пурду в Индианаполисе. По его словам, однажды «запущенный» отель будет двигаться почти по инерции. Естественно, для торможения и ускорения будут использоваться имеющиеся на сегодняшний день виды топлива, однако основная нагрузка ляжет на гравитационные взаимодействия.

Однако и российские космические корпорации не хотят упустить своего. 24 августа 2001 года Росавиакосмос, РКК «Энергия» имени Королева и компания «МирКорп» («MirCorp») подписали решение, дающее право «МирКорп» искать инвесторов и заказчиков, а РКК «Энергия» — вести разработку коммерческой посещаемой орбитальной станции под условным названием «Мини Стейшн 1» («Mini Station 1»). Подписи под решением поставили генеральный директор Росавиакосмоса Юрий Коптев, президент и генеральный конструктор РКК «Энергия» Юрий Семенов и президент «МирКорп» Джеффри Манбер. Главная цель строительства станции — осуществление коммерческих полетов в космос и проведение экспериментов по заказу государственных организаций и частных фирм.

В «Энергии» еще с начала 70-х годов прорабатывалась концепция автономных модулей, периодически пристыковывающихся к базе-станции для обслуживания, ремонта и установки новой аппаратуры. Прототипами «Мини Стейшен 1» стали проекты таких модулей, создаваемых для орбитальной станции «19К». Из большого числа этих проектов до стадии летно-конструкторских испытаний был доведен лишь автономный астрофизический модуль «19К-А30» («Гамма»).

«МирКорп» планирует создавать станцию совместно с Росавиакосмосом, с НАСА, ЕСА и другими партнерами по «МКС». На сегодняшний момент обсуждаются эскизные проекты компоновки станции.

«Мини Стейшен 1» включает в себя базовый модуль, транспортные корабли «Союз ТМА» и грузовые корабли «Прогресс Ml».

Базовый модуль предполагается запускать на одной из модификаций ракеты «Союз» с космодрома Байконур. В связи с тем, что еще не принято, на какой ракете и с каким обтекателем будет запущен модуль, не ясны и его геометрические размеры, а также массовые характеристики. Диаметр может изменяться от 2,72 до 3,4 метра, масса — от 7 до 10 тонн. Планируется, что рабочий ресурс составит 15 лет, и станция сможет принимать экспедиции длительностью до 20 суток.

Станция будет иметь возможность длительного автономного полета. Для поддержания ее работоспособности понадобится лишь один пилотируемый «Союз ТМА» и один «Прогресс Ml» в год.

Вероятнее всего, цилиндрическую часть базового модуля создадут на основе вдвое укороченного герметичного отсека коммерческого модуля «Энтерпрайз» («Enterprise»), который вскоре войдет в состав «МКС». Аналог переходного отсека, видимо, будет близок к аналогичному отсеку служебного модуля «Звезда». На его сферической части установят осевой и боковой стыковочные узлы. Отсек может использоваться в качестве шлюзовой камеры. Для этого вместо верхнего (зенитного) стыковочного узла будет стоять крышка для выходов в открытый космос. На конической части переходного отсека, соединяющей «шарик» с жилым отсеком, предусмотрены места крепления научной аппаратуры, рассчитанной на работу в условиях открытого космоса.

Для расширения возможностей станции предлагается поставить ориентируемые, а не жестко закрепленные солнечные батареи. Они аналогичны панелям служебного модуля «Звезда», при запуске укладываются вдоль корпуса, а на орбите разворачиваются в рабочее положение. Их площадь по сравнению с батареями кораблей «Союз» и «Прогресс» будет увеличена почти в 2,5 раза, что позволит устанавливать на «Мини Стейшен 1» целевую аппаратуру с большим энергопотреблением

Станцию планируется вывести на орбиту «МКС». Первоначально, по словам Юрия Семенова, предполагалось, что станция сможет совершать как самостоятельный полет, так и пристыковываться к российскому сегменту «МКС». Однако для этого понадобился бы активный стыковочный узел. Его установка сильно осложняла конфигурацию малой станции, увеличивала массу и, главное, лишала возможности стыковать «Прогрессы» на осевой узел. Близкая к «МКС» орбита позволила бы вдвое сократить число изготавливаемых кораблей «Союз». Совмещение орбит позволяет организовывать одновременно посещение «Мини Стейшен» и замену кораблей-спасателей на «МКС». Для этого «Союз» сначала будет пристыковываться к частной станции, оставаться там две или три недели, а затем осуществлять перелет и стыковку к «МКС». Экипаж посещения оставит свой корабль основному экипажу станции, а свои ложементы перенесет в старый корабльспасатель, на котором вернется на Землю. Пересменка займет всего один-два дня и не помешает экипажу «МКС» в его работе.

Запуск «Мини Стейшен 1» на орбиту при наличии инвесторов в необходимом объеме возможен уже через пять лет.

Должностные лица «МирКорп» не объявили стоимость создания станции, однако некоторые космические издания оценивают ее в 100 миллионов долларов.

Космический туризм как новое явление в нашей жизни вызывает противоречивые отклики у профессионалов. Некоторые даже считают, что такой туризм следует запретить, поскольку занятие космическим извозом миллионеров «позорит нашу державу». Мне же представляется, что это еще одна (и хорошая) возможность поддержать «на плаву» российскую пилотируемую космонавтику, которая в настоящее время занимается исключительно обслуживанием «МКС». Тем из профессионалов, кто сомневается в «чистоплотности» космического туризма, советую перечитать на досуге труды пионеров ракетостроения. Циолковский, Цандер и Королев проложили дорогу в космос не для того, чтобы по ней перемещались гордые одиночки, — космос принадлежит всем.

Прогнозы, высказываемые относительно будущего взаимодействия человечества с остальной частью Солнечной системы, чаще всего состоят в том, что оно будет использовать окружающее космическое пространство в основном тем же способом, который практиковался на Земле. Иными словами, земляне попытаются добывать полезные ископаемые, строить жилые дома, учреждения и стадионы, производить различные изделия на благо людям и путешествовать.

Страстный последователь идеи заселения космоса Дж. О'Нейл из Принстонского университета предложил несколько интереснейших проектов создания крупных космических поселений в ближнем и дальнем космосе. О'Нейл утверждает, что через несколько десятилетий материалы, добытые на Луне, с помощью ускорителей будут транспортироваться в межпланетное пространство и использоваться для постройки огромных космических колоний.

Вот как выглядит космическая колония по О'Нейлу. Система из двух цилиндров диаметром около 7,5 километра находится в непрерывном вращении, что обеспечивает искусственную силу тяжести, равную земной. Внутри станции и на агрокольцах будут выращиваться овощи, фрукты, будет развиваться животноводство. Там же размещены различные промышленные предприятия. Космическая колония станет автономной системой. На ней смогут разместится от 10 тысяч до 20 миллионов человек. Последняя цифра — экологический предел (при этом люди будут жить в высокоэтажных домах и мечтать, как шутливо отмечает О'Нейл, о приусадебном участке: все сельское хозяйство будет перенесено в агрокомплексы).

Стоимость такой космической колонии оценивается учеными Принстонского университета в 100 миллиардов долларов, срок сооружения — от 15 до 20 лет.

Разумеется, О'Нейл и его коллеги понимают, что строительство подобных колоний — дело далекого будущего. Поэтому на первом этапе Принстонская группа предлагает построить две «вечные» станции в либрационных точках орбиты Луны (на 120 градусов от нее в обе стороны). До тех пор, пока существует система Земля — Луна, эти станции останутся на этих местах — частное решение задачи трех тел, сформулированной Ньютоном и решенной Лагранжем. Станции так и предлагалось назвать: первую — «Ньютон», вторую — «Лагранж». Эти станции должны были иметь диаметр около 1,5 километра и вмещать до 10 тысяч человек.

Проект был проработан до эскизных чертежей. Прототип представлял собой станцию диаметром 500 метров с силой искусственной тяжести 1/9 g, численность персонала — 1000 человек. Срок сооружения прототипа — не более 10–12 лет.

Проект О'Нейла нашел свое место в ряду других впечатляющих задумок на будущее.

На сегодняшний день известны четыре проекта крупномасштабных космических поселений, называемых также «астроинженерными сооружениями». Среди них — Кольца и Сфера Циолковского. Они состоят из огромного числа точечных поселений-спутников, которые в первом случае (кольца) вращаются вокруг звезды по замкнутым круговым орбитам, «нанизанные» на них, словно бусинки, во втором же — каждый по собственной, не пересекающейся с другими траектории.

Физик из Принстонской группы Ф. Дайсон предположил, что высокоразвитая цивилизация пожелает употребить вещество одной из планет своей системы на то, чтобы окружить свою звезду оболочкой и более полно использовать ее энергию. В этом случае цивилизация может остаться малочисленной и ограничиться своей родной планетой, но в ее распоряжении окажется колоссальное количество энергии, сосредоточенной в так называемой «Сфере Дайсона».

Следующим проектом является «Раковина Покровского», составленная из нескольких сплошных колец Циолковского.

Плоскости вращения колец устанавливают так, чтобы вместе они перехватывали практически все излучение звезды.

Впрочем, в полноценном космическом поселении необходимо соблюдать еще одно условие. В каждом из его жилых уровней должна быть одинаковая сила тяжести и направленная по нормали к пограничной поверхности уровня.

Поскольку поселения находятся в поле притяжения звезды (а чтобы не упасть на нее — вращаются), то они должны строиться по эквипотенциальным поверхностям гравитационноцентробежного поля. Между прочим, в наших домах на Земле полы тоже настилаются по эквипотенциальным поверхностям, а стены возводятся по перпендикулярным к ним силовым линиям гравитационного поля.

Основываясь на этом соображении, инженер Георгий Поляков из Астрахани разработал еще ряд вариантов астроинженерных сооружений. Эквипотенциальное космическое поселение «Кольцо» похоже на кольцо Циолковского, только немного «продавленное» у экватора. Чтобы перехватить все излучение звезды, на кольцо можно надеть две «шапки», оконтуренные силовыми линиями гравитационно-центробежного поля. По ассоциации назовем такое поселение «Фонариком». В оболочке «Фонарика» могут быть отверстия. В этом случае он вполне оправдает свое название — станет как бы вращающимся маяком, по его свету начнут сверять курс космические корабли.

На размеры эквипотенциальных поселений существенные ограничения накладывают законы сопромата. Даже в том случае, если поселение будет сделано из очень прочного на разрыв материала — алмаза, центробежное ускорение, равное земной силе тяжести, выдержит кольцо радиусом не более 928 километров. Ясно, что звезду таким поселением не окружить. Впрочем, центробежное ускорение можно выбрать и намного меньшим. Тогда и предельный радиус кольца увеличится.

Тем не менее для крупных звезд подобный вид космического поселения, судя по всему, неприемлем. «Кольца» и «Фонарики» могут размещаться только вокруг звезд небольших размеров — красных карликов.

Разумеется, все эти проекты выглядят более чем фантастично.

Гораздо более вероятно, что человечество будет строить космические поселения не вокруг звезд, а возле планет выбранной звездной системы. Попробуем представить, как они могут выглядеть.

Космическое поселение «Снежинка» состоит из большого числа городов-спутников, связанных радиальными транспортными магистралями (которые могут достигать поверхности планеты). «Карусель», наоборот, собрана из городов-спутников, соединенных кольцевыми магистралями. В структуре космического поселения «Ожерелье» имеются и радиальные, и кольцевые связки. Первым этапом создания подобной системы спутников станет «Маятник» — орбитальная станция, которая находится на стационарной орбите и связана с космическим телом (планетой или астероидом) своеобразной лифтовой трубой.

Несомненно, любопытна и «Груша» (ее можно было бы назвать также «Матрешкой»). Она повторяет эквипотенциальную поверхность системы двух астероидов.

Идея астроинженерных сооружений приводит нас к логическому выводу: если где-то существует цивилизация, намного опередившая земную, следовательно, она строит астроинженерные сооружения, которые можно было бы обнаружить обычными методами по определенным признакам.

Например, космические поселения типа «сферы Дайсона» — по мощному инфракрасному излучению от их оболочек.

Если космические поселения или какие-либо коллекторы излучения улавливают энергию звезды и таким образом поддерживают температуру своей среды обитания выше абсолютного нуля, скажем на уровне 300°К, характерном для поверхности Земли, то они должны испускать инфракрасное излучение.

Итак, мы вполне можем надеяться зарегистрировать такие цивилизации по инфракрасному излучению их космических поселений. Однако имеется серьезная трудность. Даже беглый обзор инфракрасного излучения неба позволяет без труда выявить несколько инфракрасных источников с температурой около 300°К. При анализе очень быстро выяснилось, что почти все эти источники лежат в областях современного звездообразования. Это оказались формирующиеся звезды, окутанные газопылевым коконом. Как и сфера Дайсона, пылевая оболочка кокона нагревается лучами центрального светила и становится инфракрасным источником с комнатной температурой.

Тем не менее ученые не теряют надежды. Несколько лет назад был запущен американский спутник «IRAS», работавший в инфракрасном диапазоне. Он обнаружил около двухсот тысяч совершенно неизвестных к тому времени инфракрасных объектов.

Специалисты Российского астрокосмического центра (М. Ю. Тимофеев, Н. С. Кардашев и В. Г. Промыслов) проанализировала так называемый «IRAS-каталог» с целью отобрать из него объекты, которые можно было бы интерпретировать как гигантские космические поселения.

А буквально на днях поступило сообщение: Лаборатория реактивного движения Калифорнийского университета США получила контракт на создание прибора, способного взглянуть на ранние этапы развития Вселенной. Хотя специалисты НАСА предпочитают пока не сообщать подробностей, этот прибор под названием «МИИ» («МII» — сокращение от «Mid-Infrared Instrument») можно быть использовать и для поиска «сфер Дайсона». «МИИ» будет принимать излучение в средней части инфракрасного диапазона. Поиски внеземных цивилизаций продолжаются…