Текст книги "Ошибки мировой космонавтики"

Макет ракеты «ГИРД-09»

Самая известная авария, которую мы рассмотрим в этой главе, – взрыв модуля американского пилотируемого лунного корабля «Аполлон-13». Космический аппарат состоял из двух частей: командного и лунного модулей. Командный отвечал за движение по орбите от Земли до спутника и обратно, а также за движение по орбите вокруг Луны. На нем стояли более мощные двигатели и большего размера баки с топливом по сравнению с лунным модулем, который отвечал за посадку и взлет только со спутника. Когда астронавты Джеймс Ловелл, Джон Суайгерт и Фред Хейз удалились от планеты на расстояние в 330 тыс. км, они увидели, что приборы показывают аномально высокое значение уровня жидкого кислорода. В невесомости такое бывает, и чтобы все исправить, нужно только перемешать содержимое бака. Астронавты запустили специальный механизм, и через несколько секунд снаружи модуля произошел взрыв. После этого пошли электрические сбои и падение напряжения в разных системах, а также возникла тряска, вибрация и вращение.

Виновниками взрыва оказались сразу несколько систем. Еще на Земле во время подготовки к старту была заменена полка для крепления кислородного бака. Во время монтажа один болт крепления не был откручен. Когда инженеры попытались достать полку, она не далась. Тогда специалисты приложили силу. Вероятно, при этом возникли повреждения сливного отверстия бака. Это было замечено, но устранять поломку никто не стал. Инженеры решили не сливать, а выпарить топливо. В баках для контроля температуры и давления имелся специальный нагреватель. Он помогал увеличивать давление в баке при необходимости, например, при включении двигателя или с целью отправки кислорода в топливный элемент для генерации электрического тока, или для подачи его дополнительно в кабину для дыхания экипажа. Суть в том, что если кислород из бака уходит на нужды экипажа, а остатки окислителя в баке расширяются, то температура в баке падает (а с ней уменьшается и давление).

Нагреватель запустили не в космосе, а на космодроме. Идея сработала, и топливо выпарилось. Все бы ничего, но последовала еще одна ошибка. Система контроля давления и температуры в баке рассчитана на напряжение 28 В, а на космодроме использовалось напряжение 65 В. Из-за этого автоматический термоконтроль не сработал. Уже после, когда проводился эксперимент в рамках расследования аварии, специалисты отметили, что температура во время «процедуры выпаривания» могла доходить до 538 °C, хотя по инструкции не должна превышать 27 °C. На самом деле из-за перегрева внутри оголились провода электрических датчиков и от стенки бака отслоилась тефлоновая изоляция, которая может гореть в чистом кислороде. Это на Земле никто не заметил.

В итоге в процессе полета Джон Суайгерт после регистрации очередного снижения давления в баке запустил нагреватель, который стал увеличивать температуру и не выключился вовремя. Оголенные провода датчика температуры стали коротить и искрить, а изоляция оторвалась. Когда же астронавты запустили перемешивание, от искры загорелся тефлон и начал медленно и неуправляемо тлеть в чистом кислороде. Температура в баке начала стремительно расти, а с ней и давление. В итоге оно выросло настолько, что корпус бака не выдержал и лопнул, а окислитель отправился в космос. Осколки разорванного корпуса повредили и топливные элементы, и второй бак с кислородом.

И все это случилось из-за проблемы с давлением и сливом топлива на космодроме. В итоге командный модуль лишился топлива для маневров и электричества, на котором была построена вся система жизнеобеспечения. В итоге воздух не вырабатывается, тепло не подается, вода не регенерируется, связи нет, ориентироваться невозможно.

Командный модуль после аварии. NASA

На помощь пришел лунный модуль. Так как на поверхности Луны он должен работать автономно, то все системы у него были свои, но и ресурса у него было значительно меньше. Надо было экономить. Астронавты все время, пока возвращались на Землю, боролись за жизнь, они почти ничего не пили, не спали, работали в холоде при температуре 5–6 °C и сырости. Возникла еще и проблема с очисткой воздуха от выдыхаемого углекислого газа. Он постепенно стал вытеснять кислород, без которого дышать невозможно. Лунный модуль рассчитан на двоих человек, а в случае «Аполлона-13» в нем ради выживания пришлось ютиться втроем. В командном модуле были запасные фильтры-поглотители, но они не подходили для использования в лунном модуле. Они были прямоугольными, а в лунном модуле использовались цилиндрические. Астронавты это отметили еще за три года до описываемых событий, когда готовилась миссия «Аполлон-8». Тогда большого значения унификации не придали, но теперь это стало проблемой. Тем не менее с помощью клейкой ленты и деталей скафандра астронавты сделали переходник, и эта ситуация нормализовалась.

В итоге Джеймс Ловелл, Джон Суайгерт и Фред Хейз вернулись на Землю, показав пример отваги, выдержки и смекалки.

В баках давление может достигать 10 атмосфер. А какова сила одной атмосферы? На самом деле огромна. На один квадратный метр атмосфера давит массой 10 тонн (силой 100 000 ньютонов).

Воздействие, которое может оказать атмосфера, наглядно наблюдать на баках, в которых создается вакуум или низкое давление. Такое, например, произошло на полигоне Капустин Яр с цистерной спирта. Горючий материал использовался в качестве топлива для ракет. Об интересном содержимом цистерны узнали военнослужащие испытательной площадки. Они проковыряли снизу дырочку, из которой спирт капля за каплей вытекал. Однажды отверстие забыли заделать, и через него вытекло почти все топливо. Так как цистерна была герметична, а отверстие было снизу под жидкостью, внутрь воздух не поступал. Под толстой металлической оболочкой возникла разреженная среда с низким давлением газа, а атмосферное давление никуда не делось и буквально смяло стальной цилиндр, как лист бумаги. Этому помогла еще и сложная погода космодрома. Днем там было очень жарко, +40… +50. Спирт активно испарялся в баке. Пары спирта создавали давление, которое помогало жидкому спирту вытекать. Ночью температура падала ниже нуля, и пары спирта оседали. От этого давление внутри цистерны резко падало.

Похожие истории приключались и с ракетами. На том же полигоне готовили к проведению испытательного пуска ракету Р-11. Однако из-за обнаруженной неисправности старт был отложен. Из ракеты сотрудники полигона стали сливать топливо, но забыли по халатности открыть дренажный клапан, который позволяет воздуху попасть внутрь и выровнять давление. В итоге ракета схлопнулась.

В США такие ситуации тоже были. Например, с ракетой Сатурн –1Б. На ней на станцию «Скайлаб» готовились отправиться Джералд Карр, Эдвард Гибсон и Уильям Поуг.

Первую ступень специалисты заправили керосином, а после этого пошел дождь. Чтобы в ракету не залилась вода, инженеры закрыли отверстия дренажных клапанов пластиковыми крышками и благополучно об этом забыли. Когда потребовалось слить излишек топлива, о перепаде давления никто не подумал, да и о крышках никто не вспомнил. Так как керосина из баков изъяли немного, последствия были не самыми страшными – образовалась вмятина глубиной 15 см и диаметром 2 м. Тем не менее в таком состоянии ракета-носитель полететь не могла, а замена влетела бы в крупную сумму.

Поэтому через день баки решено было выправить, используя тот же принцип перепада давления, который и привел к изначальной проблеме. В бак закачали гелий под избыточным давлением. Это сработало. Через несколько дней ракета-носитель успешно стартовала.

Очень большая проблема с давлением связана еще и с парашютом. Он должен раскрываться на высоте, где давление воздуха намного ниже, чем в корабле. По официальной версии именно это стало причиной гибели космонавта Владимира Комарова на корабле «Союз-1». Первый полет космического аппарата нового типа был сопряжен с огромным количеством проблем: не раскрылась солнечная батарея, не раскрылась дублирующая антенна радиотелеметрии (они зацепились за вакуумное теплоизоляционное покрытие), не работала солнечно-звездная система ориентации, так как датчик запотел, не удавалось управлять кораблем вручную из-за смещенного центра масс, еще и космонавт по инерции пролетел мимо точки включения двигателей. С такими проблемами о выполнении задачи речь идти не могла, тут бы вернуться домой. Комаров смог победить ломающуюся технику и направил корабль на Землю. Сначала все шло по инструкции, даже раскрылся вытяжной парашют, который вытягивает за собой из контейнера основной, но последний из контейнера не вышел. Тогда была дана команда на раскрытие запасного парашюта. Со вторым куполом повезло больше – из контейнера он вышел, но вытяжной стал ему мешать. Во-первых, стропы стали спутываться, во-вторых, поток набегающего воздуха обтекал вытяжной парашют и создавал область пониженного давления, так называемую аэродинамическую тень, в которой запасной парашют не смог как следует расправиться. В итоге с огромной скоростью (более 180 км/ч) спускаемый аппарат с космонавтом внутри ударился о поверхность Земли. От столкновения еще и баки с горючим лопнули, и их содержимое загорелось.

Основная причина катастрофы, согласно выводам официальной комиссии, заключалась в перепаде давления, от которого деформировались края контейнера с основным парашютом, вследствие чего его прижало к корпусу. Тогда же были внесены изменения – контейнер стал расширяющимся, а его стенки стали толще. Однако позже инженеры стали проводить эксперименты с точно таким же спускаемым аппаратом, который должен был стать «Союзом-2» (но не стал). В условиях равенства давления при нагрузке выше расчетной в два раза парашют все равно не выходил из контейнера. Появилось другое предположение, что в результате покраски или процесса нанесения теплостойкого покрытия на парашют попал материал, который сделал его липким. Сила трения резко выросла, и теперь набегающего потока воздуха было недостаточно, чтобы вытяжной парашют оказал нужное давление и высвободил основной. Скорее всего, обе версии имели место, и к катастрофе привела не одна ошибка.

Через несколько месяцев со спускаемым аппаратом «Зонд-6», который является копией спускаемого аппарата «Союза», тоже возникла проблема. На этот раз парашют раскрылся, но почти сразу отделился.

На участке спуска было зафиксировано резкое снижение давления в парашютном контейнере, а до этого произошла разгерметизация спускаемого аппарата. Все это привело к «коронному разряду». Он попал на высотомер, который в свою очередь дал ложную команду на отстрел стренг парашютной системы не на поверхности Земли, а на высоте 5300 м.

В США проблема с давлением из-за обтекания воздуха была у станции «Скайлэб». Ракету-носитель и ее содержимое инженеры всегда создают и устанавливают так, чтобы обеспечить максимальную обтекаемость воздухом в полете. Это необходимо, чтобы уменьшить сопротивление и нагрев из-за трения о слои атмосферы. На американской станции конструкторы оставили небольшой зазор между корпусом и специальным противометеоритным экраном. Это было ошибкой. Обычно во время старта все раскладывающиеся конструкции плотно прижаты к космическому аппарату, а раскрываются они уже в вакууме. Во время разгона на ракете-носителе этот экран стал подобен крылу самолета. Воздух обтекал его так, что под ним давление стало больше, чем над ним. Вот только крыло самолета очень прочное и делается специально, чтобы использовать эту особенность потоков воздуха для создания подъемной силы, а экран был создан совсем для других целей. Он попытался улететь от ракеты-носителя, то есть стал отваливаться от корпуса, да еще и решил взять с собой друга и начал отдирать сложенную рядом солнечную батарею. В итоге без экрана станция «Скайлэб» стала сильнее нагреваться, а из-за отсутствия одного сегмента и заклинившего второго сегмента солнечных батарей возник энергетический кризис.

Когда первый экипаж прилетел на станцию, температура внутри составляла +55 °C. Чтобы устранить проблему, астронавты Чарлз Конрад, Джозеф Кервин и Пол Вейц установили своего рода солнечный зонтик. Специальную позолоченную и хорошо отражающую свет ткань натянули на четырех спицах и закрепили на месте оторвавшегося экрана. С солнечной батареей было сложнее, так как не было поручней, чтобы добраться до места ее крепления. Астронавтам помогла смекалка, ловкость и… длинная палка. Они смогли распрямить нераскрывшийся сегмент. После починки станция успешно работала девять месяцев.

Станция «Скайлэб». Позолоченный экран с правой стороны. NASA

Забавным стал случай с последним экипажем на «Скайлэбе». Стала протекать система охлаждения. Для обнаружения места утечки Уильям Поуг подключил запасной бак с хладагентом под давлением. В месте, где была трещина, должны были проявиться следы. Но давление не поднималось 6 часов. Оказалось, подсоединенное к системе охлаждения устройство для обнаружения утечки само протекало.

Еще несколько проблем с давлением было в первом полете шаттла «Дискавери». Полет шел успешно, но когда астронавты стали готовиться к возвращению на Землю, появились трудности. Началось все со сбрасывания лишних запасов технической воды. Дело в том, что, оказавшись в вакууме, жидкости при низком давлении испаряются. Температура кипения с понижением давления уменьшается. Это хорошо видно в горах. Например, на вершине горы Эльбрус вода кипит уже при 65 °C. Чем меньше давление, тем меньше требуется и температура для испарения. В космосе вода практически мгновенно испаряется и уносит запас тепла. Расширение газа H₂O приводит к снижению температуры и охлаждению жидкости ниже температуры плавления. Вода практически сразу после испарения превращается в лед. На этом основан принцип охлаждения скафандров космонавтов.

В случае с «Дискавери» замерзание жидкости произошло у сливного отверстия. Образовалась сосулька длиной 70 см. Она могла отколоться и пробить корпус шаттла. Чтобы ее сбить, астронавтам нужно было выйти в открытый космос. Для ускорения привыкания организма к работе в скафандре экипаж снизил давление во всем шаттле. Главным экспериментом на борту была работа электрофоретической установки, в которой в условиях невесомости получали сверхчистые биологически активные вещества. Из-за низкого давления произведенный белок начал сворачиваться, и выделилось содержимое клеток – эндотоксины, которые испортили 20 % материала. При этом ту сосульку, из-за которой начался сыр-бор, астронавты в итоге сбили манипулятором, и выходить в открытый космос не потребовалось. На этом проблемы не закончились. Давление в корабле стали увеличивать, но содержание кислорода падало. Оказался неплотно закрыт один из клапанов. Шаттл посадку все-таки совершил, но обнаружилась еще одна неочевидная проблема с давлением. Правая стойка шасси дала сбой, и «Дискавери» на взлетно-посадочной полосе повело вправо. Причиной стало низкое давление в системе гидроамортизации. Давления внутри стойки шасси не хватало, чтобы выдержать массу шаттла. К счастью, к серьезным проблемам эта ошибка не привела.

Недавняя авария, связанная с давлением в баках, произошла с ракетой-носителем Falcon 9 от компании Space Х. Ее подготавливали для выведения спутника «Амос-6». В процессе работ произошел взрыв бака с гелием, который использовался для наддува бака с жидким кислородом второй ступени еще во время заправки ракеты. Этот инертный газ помогает создать давление, которое выталкивает окислитель в двигатель. Причем гелий сжат в своем хранилище до 250 атмосфер. Чтобы стенки выдержали, инженеры сделали их двухслойными – первый слой из алюминия, второй из углепластика. Несмотря на прочность, после аварии в цельных баках специалисты нашли вмятины. Между слоями появились пустоты, куда стал попадать кислород из соседнего бака. В этот раз гелий закачивался переохлажденным за несколько дней до старта. Считалось, что, во-первых, к моменту пуска вспомогательный газ нагреется, а во-вторых, пока он холодный, его плотность выше. При заправке температура гелия оказалась ниже температуры замерзания кислорода, и последний в полостях между слоями бака становился твердым. Затем окислитель нагревался на воздухе и мог воспламениться с резким увеличением давления. Спутник «Амос-6» был потерян еще до старта. После аварии конструкцию баков ракеты-носителя улучшили, а также стали заливать более теплый гелий.

Глава 6
Радио

В космосе никто не услышит твой крик.

Слоган серии фильмов «Чужой»

Чаще всего люди на Земле общаются с помощью звука. Он представляет собой колебательные движения в виде волны сжатия и разряжения среды. Звуковая волна может распространяться на большое расстояние и нести информацию. Закодировать ее можно изменением частоты колебаний. У человека физиологически это происходит так. Голосовые связки говорящего с помощью мышц вибрируют и толкают воздух. Колебание атомов атмосферы распространяется и доходит до уха собеседника, где под давлением маленькие косточки начинают двигаться и воздействовать на нервы. Мозг слушающего фиксирует это движение и обрабатывает информацию.

Звук в безвоздушном пространстве распространяться не может, так как сжиматься и расширяться там практически нечему. Другое дело – электромагнитные волны. Чаще всего для связи используются волны с не очень большой частотой колебаний. Они называются радиоволнами.

Принцип действия радиосвязи состоит в следующем. Колебания электрического тока в любом проводнике создают в окружающем пространстве волны электрических и магнитных полей. Это действие подобно вибрации связок. Таким полям не нужна среда для распространения, они сами переходят друг в друга. При этом электромагнитные волны распространяются со скоростью света. Когда они достигают антенны приемника, который представляет собой металлический проводник, они возбуждают в нем переменный электрический ток. В антенне есть свободные заряженные частицы – электроны, которые начинают двигаться, увлекаемые электромагнитным полем. Этот процесс аналогичен работе человеческого уха. Колебания тока можно зафиксировать, и по его изменениям расшифровать информацию. Этот наведенный ток очень слаб, но если в приемник подать достаточно тока той же частоты, что и у радиоволны, то можно вызвать резонанс. Подобрав нужную частоту, можно усилить, раскачать колебания в антенне, чтобы они стали заметны и их можно было расшифровать.

Однако далеко не всегда радиоволны могут дойти до Земли без искажения, особенно если учесть, что у нашей планеты есть слой ионосферы, который влияет на сигналы. Кроме того, Солнце, земные молнии и электрические приборы создают множество помех.

Ионосфера – это слой атмосферы Земли, где преобладают заряженные частицы – ионы. Они будут взаимодействовать с электромагнитным излучением, так как имеют электрический заряд. Причем явления могут быть совершенно разные, в зависимости от частоты волны. Сигнал может отражаться, словно свет от зеркала, может преломляться, словно свет в воде, может поглощаться, словно свет в черном предмете, может рассеиваться, переизлучаться, искажаться и т. д. Кстати, свет – тоже электромагнитная волна, и все явления, происходящие с ним, могут случиться и с радиоволнами.

На заре космонавтики из-за искажений связи и ее нечеткости возникали различные казусы. Забавный случай произошел с космонавтом Валерием Быковским на корабле «Восток-5». На Земле приняли от него сообщение о том, что «был космический стук», после чего корабль вышел из зоны приема, и связь пропала. Инженеры, конечно, забеспокоились, что за стук может быть в космосе. Может, вибрация или что-нибудь оторвалось? Как только космонавт снова смог выйти на связь, его сразу стали расспрашивать о «характере стука». Быковский удивился: «Какого стука?». «Космического стука, о котором вы говорили». – «Да не стука, а стула… сту-ла, стул, понимаете? У меня был стул, – расхохотался Быковский и для ясности добавил: – Я покакал. По-ка-кал!» Эта новость была желанной и радостной на Земле, ведь Быковский первым в мире совершил данное действие на орбите.

На самом деле об этой проблеме с ионосферой было известно давно. Даже Первый спутник передавал сигналы на двух частотах, на тот случай если одна из них будет искажаться. Поэтому ошибки были не очень серьезные. Тем не менее связь на нескольких частотах тоже приводила к проблемам.

Одна из них произошла с Валентиной Терешковой. Она летала одновременно с Быковским и должна была вернуться первой. По радио автоматические системы передавали успешность выполнения всех действий, но от самой Терешковой докладов о ходе посадки не было. Оказалось, что доклады были, но Валентина Владимировна их отправляла не на той частоте, которую слушали. Специалисты на Земле ожидали устного доклада, а Терешкова использовала телеграфный ключ и посылала информацию азбукой Морзе.

Еще одна проблема – совпадение частот. Радиоприемник не может отличить две радиоволны. Если они обе на близких частотах, усилители будут увеличивать и затем использовать обе.

Первый спутник, который имел систему с радиоуправлением, назывался «Объект-Д». Этот аппарат был сделан в нескольких экземплярах. Один из них инженеры вывезли на космодром для проведения испытаний радиосистемы. Однако спутник выполнял не те команды, которые ожидали конструкторы. Стали разбираться. Технических проблем не оказалось, все было как надо, но «Объект-Д» все равно делал что-то не то или действовал, даже когда никаких радиокоманд на него не посылали. Многие военные, контролирующие испытания, заподозрили саботаж и вызвали представителей КГБ для поиска шпионов. В конечном итоге выяснилось, что на предприятии инженеры решили провести испытания дублера «Объекта-Д». Радиоволны оттуда доходили до космодрома, спутник их ловил и начинал выполнять соответствующие команды. Несогласованность испытаний в разных местах привела к большой суматохе и задержке старта.

Макет спутника «Объект Д»

Похожая история смешивания радиоволн произошла со спутником «Космос-57», который представлял собой беспилотный корабль «Восход». Его запустили с целью испытать системы для первого выхода в открытый космос. Так, например, на аппарате проверялась шлюзовая камера «Волга». С Земли с двух станций слежения одновременно отправили команды на изменение давления. Вот только программное устройство, которое было рассчитано на последовательный прием, интерпретировало их как одну команду начать снижение и спуск в атмосферу. Так как эта траектория спуска предполагала посадку корабля в незапланированном месте, через 22 минуты сработала система автоподрыва, которая использовалась с целью уничтожения аппарата, дабы он не попал в руки потенциальных противников. Ошибку исправили, в конструкцию аппарата инженеры добавили защиту радиолинии.

Действующие автоматические станции «Венера-15» и «Венера-16» тоже пришлось отключать из-за совпадения частот с другой миссией: «Вега-1» и «Вега-2». Дело в том, что баллистики выяснили: если запустить автоматическую станцию в 1984 году, она сможет изучить планету Венера и еще комету Галлея, сближение которой с Солнцем состоялось в 1986 году. Хвостатые странницы подлетают близко к Солнцу крайне редко. Комета Галлея это делает раз в 75 лет, и следующий шанс ее увидеть выпадет только в 2061 году. Упускать такую возможность было нельзя. Автоматической станции требовался год, чтобы подлететь к комете. Так, например, в 1985 году был запущен европейский зонд «Джотто». Однако баллистики в СССР обнаружили, что если старт осуществить пораньше, то орбита станции будет пересекать орбиту Венеры и можно изучить сразу два объекта. В ускоренном порядке инженеры спроектировали новую станцию, взяв уже готовое оборудование от предыдущего проекта. «Венера-15» и «Венера-16» тем временем работали на орбите второй планеты от Солнца и успешно проводили радиолокационные исследования. Когда к Венере подлетала «Вега-2», в работе ее системы ориентации возник сбой, который можно было решить отправкой радиокоманды на сброс и переориентирование. Проблема была в том, что «Венера-16» также получила бы эту команду, но в ее случае это привело бы к отвороту станции от цели исследования и от Земли. Повторно выйти на связь после этого будет невозможно. Тем не менее, чтобы спасти новейший проект, специалисты пошли на этот шаг. С учетом того, что основная миссия «Венеры-16» была уже выполнена, а «Вега-2» еще даже не добралась до своей цели, это решение было оправданно.

Еще один случай совпадения частот произошел на станции «Салют-3». Пролетая над Крымом, из бортового радиоприемника космонавты услышали голос незнакомой женщины. Она попыталась узнать, кто с ней разговаривает. Несмотря на то, что станция имела секретную задачу, Павел Попович представился как командир космической станции «Салют-3», но женщина ему не поверила и назвала космонавта телефонным хулиганом.

В 2023 году во время выхода в открытый космос космонавтов Сергея Прокопьева и Дмитрия Петелина в радиоэфире раздалась фраза на испанском языке: «Ты сказал один, пять, ноль по улице Иригойен?» Судя по всему, таксист из Аргентины попросил у космонавтов уточнить адрес. Добрался водитель до места или нет, неизвестно.

На корабле «Зонд-5» стояло оборудование по тестированию связи для пилотируемого полета на Луну. Павел Попович и несколько других космонавтов произносили стандартные для космического полета фразы, корабль регистрировал их и отправлял обратно. Эти переговоры прослушивали в США. Разведка очень сильно напряглась, так как их пилотируемый полет только готовился. Если бы человек из СССР оказался на Луне первым, это означало бы окончательный проигрыш в космической гонке. В администрации США поднялись нешуточные волнения. Об этом узнали в СССР. Тогда Павел Попович решил пошутить и отправил в эфир сообщение о готовности высадиться на Луну. В Америке быстро разобрались, что это розыгрыш, и людей на корабле не было. Хотя на «Зонде-5» все же были пассажиры – две черепахи. Русские инженеры получили нагоняй от начальства. Руководство страны не хотело сообщать никакой информации о ходе работ по лунной программе, чтобы противники не стремились форсировать события, а теперь из-за нешифрованной радиосвязи американские ученые могли догадаться о стадии программы. Действительно, после этого NASA ускорило создание своего лунного корабля.

Спутники связи, радио– и телевещания, предназначенные для людей, испытывают те же проблемы.

Galaxy 15 был спутником-ретранслятором, то есть принимал радиосигналы с наземных пунктов телевещания и отправлял их пользователям спутникового телевещания на Земле. Он проработал половину своего срока эксплуатации, но из-за космической радиации его компьютер вышел из строя. При этом контроль был потерян, но радиопередатчики и автоматические системы продолжали работать. Оказалось, что это даже хуже, чем полное отключение. Galaxy 15 начал дрейфовать, смещаясь по геостационарной орбите, и своей работой мешал другим спутникам, например, Anik F2, SES-1, AMC-11. Тогда у инженеров возник план. Раз спутник может принимать и отправлять сигналы, то можно послать ему такой сигнал, который заставит компьютер на борту перезагрузиться. Однако этот план привел только к тому, что сломалось еще несколько систем. В скором времени после разрядки аккумуляторов Galaxy 15 окончательно отключился. Когда же солнечные батареи зарядили спутник повторно, его компьютер перезапустился. Были восстановлены все системы, и аппарат еще двенадцать лет после этого проработал по назначению, превысив заявленный срок службы.

Радиолюбительский спутник AMSAT-OSCAR7, проработав пять с половиной лет, тоже вышел из строя, а потом ожил. После короткого замыкания в аккумуляторе он перестал выходить на связь. Орбита спутника была такова, что в определенный момент он на долгое время зашел в тень Земли и его аккумуляторы перестали заряжаться. Не получая энергию, они быстро разрядились. Системы связи отключились от аккумулятора и подключились напрямую к солнечным батареям. Когда спутник вышел из тени, он продолжил работать как ни в чем ни бывало. Однако к тому времени головной разработчик уже не следил за аппаратом, посчитав его утерянным. А вот антиправительственные подпольные организации в Польше решили этой ситуацией воспользоваться и приспособили официально мертвый, но еще функционирующий спутник для своих целей. С помощью радиолюбительской связи группировка «Боевая солидарность» передавала сообщения своим активистам в разных городах. Телефоны прослушивались, а про спутник правительство и не подумало.

Радио в космонавтике используется не только для общения, но и для управления. Инженеры занимались прежде всего системами управления для ракет. Во время тестирования ракет Р-1 в 1949 году было четыре не очень удачных старта, когда ракеты заметно промахивались мимо цели. Тут сыграла свою роль ионосфера. Ученые стали указывать именно на ионы в атмосфере и их влияние на радиокоманды. Однако выяснилось, что это была не главная причина. При вертикальных пусках, пока работал двигатель, информация с ракеты практически не поступала или шла со сбоями. Как только двигатель выключался, устанавливалась надежная связь, особенно в десятисантиметровом диапазоне. Дело было в двигателе, а вернее, в факеле горящего топлива. Температура горения была такой, что атомы газов – как атмосферы, так и топлива – разрушались на отдельные заряженные элементарные частицы. Получалась плазма, которая влияла на радиокоманды, создавала шум и как следствие снижала точность. Особенно сложно было, если радиоволны шли вслед за ракетой. Для лучшего контроля требовались рабочие радиостанции впереди или хотя бы вдоль курса полета. В итоге на каждом полигоне необходимы были три наземных пункта радиоуправления. Два из них должны были располагаться симметрично по обе стороны от места старта на расстоянии от 150 до 250 км, а третий должен был быть удален на 300–500 км. Это условие привело к тому, что космодром Байконур строился в обширных казахстанских степях со сложным и неприятным климатом. Правда, уже через пять лет инженеры приняли решение вообще отказаться от радиоуправления в первые минуты полета.

На орбите другое дело. В прошлой главе «Давление» описывался случай разгерметизации модуля «Спектр» орбитального комплекса «Мир» в результате столкновения с грузовым кораблем «Прогресс М-34». Причиной аварии стала неверная работа системы дистанционного управления. На борту грузового корабля была установлена телекамера и система управления по радиокомандам. А на борту «Мира» был смонтирован ранее привезенный пульт дистанционного управления. Система получила имя ТОРУ (телеоператорный режим управления). В качестве эксперимента космонавты Василий Циблиев и Александр Лазуткин для проверки эффективности попробовали совершить стыковку корабля «Прогресс М-33». Прилетевший ранее грузовик отстыковали от станции и отключили автоматические системы. Вот только на экране ТОРУ космонавты никакого изображения, кроме помех, не увидели. Это был полет вслепую. О стыковке речи уже не было, и теперь встал вопрос, как отвести корабль подальше, чтобы он не столкнулся со станцией. Одно неловкое движение – и могло произойти столкновение. На этот раз обошлось. «Прогресс М-33» прошел в 20 м от станции.