Эта статья является частью серии статей о
Космической программе США
НАСА Космические силы США
Программы пилотируемых космических полётов Меркурий Джемини Аполлон Спейс шаттл Мир — Шаттл Commercial Crew Созвездие Артемида Lunar Gateway
Программы роботизированных космических полётов CRS Эксплорер GLS CLPS Лунар орбитер Lunar Precursor Маринер Пионер Новые рубежи !! Рейнджер Сервейер Авангард Викинг Вояджер X-37
Меркурий
Космодромы База Космических сил на мысе Канаверал Космический центр Кеннеди Среднеатлантический региональный космопорт Кадьяк База Ванденберг
Космические ракеты-носители Alpha Антарес Атлас-5 Delta IV Heavy Электрон Falcon 9 Full Thrust Falcon Heavy LauncherOne Минотавр 1 3 4 5 C New Glenn New Shepard Пегас Space Launch System Starship Vulcan
Пространство национальной безопасности Национальное управление военно-космической разведки Сеть Космического Наблюдения
Гражданское пространство Национальные лаборатории Министерства энергетики Федеральное управление гражданской авиации Национальное управление океанических и атмосферных исследований Национальная информационная служба по космическим данным об окружающей среде Управление научно-технической политики
Коммерческая космическая промышленность Astra Astrobotic Ball Aerospace Bigelow Aerospace Blue Origin Boeing Firefly Aerospace Intuitive Machines Rocket Lab Northrop Grumman Sierra Nevada Corporation SpaceX SSL United Launch Alliance Virgin Galactic Virgin Orbit

Скайлэб ( англ. Skylab , от англ. sky laboratory ( букв. «небесная лаборатория»)) — первая и единственная национальная орбитальная станция США , предназначенная для технологических, астрофизических, медико-биологических исследований, а также для наблюдения Земли. Запущена 14 мая 1973 года, приняла три экспедиции на кораблях « Аполлон » с мая 1973 по февраль 1974 года, 11 июля 1979 года вошла в атмосферу Земли и сгорела.

Длина — 24,6 м, максимальный диаметр — 6,6 м, масса — 77 т, внутренний объём — 352,4 м³. Высота орбиты — 434—437 км (перигей-апогей), наклонение — 50°.

Массо-габаритные параметры (в том числе полезный объём) станции «Скайлэб» значительно превышали характеристики советских орбитальных станций серий ДОС-«Салют» и ОПС-«Алмаз» . Также американская станция стала первой, где экипажи работали многократно, и первой была оснащена двумя стыковочными узлами (хотя второй использован не был).

История создания

Первые проекты орбитальных станций стали появляться в СССР и в США с конца 1950-х годов. Одним из самых распространённых вариантов была переделка верхней ступени ракеты-носителя в полноценную орбитальную станцию. В частности, в 1963 году ВВС США предложили разрабатывавшийся некоторое время, но так и не осуществлённый проект военной разведывательной станции Manned Orbiting Laboratory (MOL) на основе верхней ступени ракеты « Аджена ». Примерно в то же время фон Брауном была представлена концепция «Практического применения программы „Аполлон“», где среди прочего предполагалось использовать верхнюю ступень ракеты Сатурн 1B в качестве жилого объёма орбитальной станции. Фактически станция выступала в двух ипостасях — сначала выводила себя на орбиту как ракетная ступень, затем освободившийся бак жидкого водорода дооснащался, и ступень превращалась в орбитальную станцию. Предусматривалось наличие стыковочного узла, солнечных батарей и другого оборудования. Проект под рабочим названием «Orbital Workshop» нашёл поддержку руководства НАСА и начал осуществляться.

Серьёзное урезание космического бюджета в начале 1970-х годов заставило НАСА пересмотреть свои программы. Значительному количественному сокращению подверглась и программа орбитальных станций. С другой стороны, после отмены лунных экспедиций Аполлон -18, −19, −20 в распоряжении НАСА остался запас сверхтяжёлых ракет Сатурн-5 , которая легко могла вывести полностью оснащённую орбитальную станцию, а значит, половинчатый вариант с дооборудованием водородного бака становился ненужным.

Окончательный вариант обитаемой космической станции на околоземной орбите получил имя «Skylab» — «Небесная лаборатория» .

Задействованные структуры

Внешние изображения

Общее руководство проектом осуществлялось Космическим центром имени Маршалла , Хантсвилл , Алабама .

В изготовлении узлов и агрегатов станции были задействованы следующие коммерческие структуры:

• Универсальный стыковочный узел, интеграция полезной нагрузки — Martin-Marietta Corp. , Денвер , Колорадо ;
• Шлюзовой отсек — McDonnell Douglas Astronautics Co. , Eastern Division , Сент-Луис , Миссури ;
• Командно-обслуживающий модуль — Rockwell International Corp. , Space Division , Дауни , Калифорния ;
• Система пространственной ориентации — , Норуолк , Коннектикут ;
• Управляющий гироскоп — , , Нью-Джерси ;
• Электронные вычислительные устройства , блок измерительных приборов — IBM Corp. , Хантсвилл , Алабама ;
• Научно-техническое оборудование для атмосферных экспериментов — , Бостон , Массачусетс ; Ball Brothers Research Corp. , Боулдер , Колорадо ;
• Двигательная установка — Rockwell International Corp. , Rocketdyne Division , , Калифорния ;
• Ступень S-IB — Chrysler Corp. , , , Луизиана ;
• Ступень S-IC — Boeing Co. , Michoud Assembly Facility, Мишу, Луизиана;
• Ступень S-II — Rockwell International Corp. , Satellite Systems Division, , Калифорния ;
• Ступень S-IVB (орбитальная станция) — McDonnell Douglas Astronautics Co. , Хантингтон-Бич , Калифорния ;
• Наземное оборудование — General Electric Co. , Хантсвилл , Алабама .

Всего, к работам по обслуживанию станции после запуска было привлечено до 23 тыс. работников всех специальностей в периоды пиковой нагрузки, пришедшейся на середину 1973 года. (по мере снижения объёма работы количество привлечённой рабочей силы планомерно сокращалось до 3 тыс. человек в конце 1974 года.) .

Конструкция

Скайлэб была построена на основе корпуса верхней ступени ракеты Сатурн-1Б . Корпус был покрыт теплоизоляцией, внутреннее пространство баков было приспособлено для жизни и научных исследований.

В верхней части корпуса были установлены отсек оборудования, шлюзовая камера с основным осевым и резервным боковым стыковочным узлами длиной 5,28 м и диаметром 3,0 м, к которой прикреплен массивный отсек астрофизических научных приборов ATM (Apollo Telescope Mount). После выхода на орбиту ATM поворачивался на 90°, открывая доступ к осевому стыковочному узлу.

Пустой водородный бак ступени образует орбитальный блок станции внутренним диаметром 6,6 м, разгороженный решетчатыми перегородками на лабораторный (ЛО) и бытовой (БО) отсеки и высотой 6 м и 2 м. Кислородный бак служит для сбора отходов. ЛО служит для проведения научных экспериментов, БО — для отдыха, приготовления и приёма пищи, сна и личной гигиены. Все необходимое для деятельности трёх экипажей находится на «Скайлэб» во время её запуска: 907 кг продуктов и 2722 л питьевой воды.

Система электроснабжения станции состоит из шести панелей солнечных батарей (СБ) : основных, развертывающихся на корпусе в виде двух больших крыльев, и четырёх раскрывающихся крестообразно на блоке АТМ.

Внешняя длина комплекса «Скайлэб» с пристыкованным к ней кораблем «Аполлон» — 36 м, масса — 91,1 т. В жилых отсеках общим объёмом 352,4 м³ поддерживается искусственная кислородно-азотная атмосфера (26 % азота и 74 % кислорода) давлением 0,35 атм и температурой +21…+32 °C.

«Скайлэб» имела огромный внутренний объём, предоставляя практически неограниченную свободу передвижений, например легко можно было прыгать от стенки к стенке во время занятий гимнастикой. Астронавты находили бытовые условия обитания на станции весьма комфортными: в частности, там был установлен душ. Имелся и специализированный туалет — шкаф размерами с автомат для продажи газированной воды с тремя мочеприёмниками, который делал автоматический анализ мочи; для удобства фиксации тела перед ним к полу были прикреплены шлёпанцы. Вода не регенерировалась. Каждый астронавт располагал небольшим отдельным отсеком-каютой — нишей с закрывающейся шторкой, где было спальное место и ящик для личных вещей.

• 
  Схематическое изображение «Скайлэб» в разрезе, дающее представление о размерах станции. Слева — пристыкованный транспортный корабль «Аполлон»
• 
  Схема внутреннего объёма в разрезе
• 
  Вид в полёте спереди на шлюзовую камеру с основным стыковочным узлом и отсек ATM
• 
  Фрагмент кислородного бака массой около 1200 кг, найденный в 480 километрах восточнее Перта , Австралия

Запуск «Скайлэб»

Американская ОС «Скайлэб» была запущена в 17:30 UTC 14 мая 1973 г. ракетой « Сатурн-5 », а спустя сутки ракетой Сатурн-1Б на станцию должна была отправиться первая экспедиция в составе командира — Чарлза Конрада , пилота CM — Пола Уайтца и врача Джозефа Кервина .

«Скайлэб» вышла на почти круговую орбиту высотой 435 км, раскрылись солнечные батареи на ATM, однако одна СБ на корпусе станции не раскрылась, а другая оторвалась. Как показало расследование, при выведении со станции сорвало теплоизолирующий экран (выполнявший также функцию защиты от метеоритов ^:32 ), который вырвал одну СБ и заклинил другую . Вскоре на станции стала катастрофически нарастать температура, достигнув внутри +38 °C, а на внешней стороне +80 °C. «Скайлэб» осталась без электроснабжения и терморегулирования, и эксплуатация её была практически невозможна. Для разрешения ситуации было решено доставить на станцию замену экрану — своеобразный «зонтик», полотнище, натянутое на 4 раздвигающиеся спицы. «Зонтик» был в кратчайшие сроки изготовлен и уже 25 мая отправился на станцию вместе с первой экспедицией .

Экспедиции на «Скайлэб»

В общей сложности на станции побывали три экспедиции. Основной задачей экспедиций было изучение адаптации человека к условиям невесомости и проведение научных экспериментов. Поскольку сам запуск станции имел обозначение SL-1 («Скайлэб-1»), три пилотируемых полёта имели номера 2, 3 и 4.

Первая экспедиция SL-2 («Скайлэб-2») ( Чарлз Конрад , Пол Уайтц и Джозеф Кервин ) продлилась 28 суток (25.05.1973 — 22.06.1973) и носила не столько научный, сколько ремонтный характер. В ходе нескольких выходов в космос астронавты раскрыли заклинившую солнечную батарею и восстановили терморегуляцию станции с помощью установленного теплозащитного «зонтика».

Вторая экспедиция SL-3 («Скайлэб-3») ( Алан Бин , Джек Лаусма и Оуэн Гэрриотт ) продлилась 59 суток (28.07.1973 — 25.09.1973). В ходе выхода в открытый космос установлен второй теплоизолирующий экран, были также проведены операции, связанные с заменой гироскопов ^:36-38 .

Третья и последняя экспедиция SL-4 («Скайлэб-4») ( Джералд Карр , Эдвард Гибсон и Уильям Поуг ) продлилась 84 дня (16.11.1973 — 08.02.1974). Карр, Гибсон и Поуг стали первыми астронавтами, которые встретили . Во время миссии на станции прошел однодневный мятеж , когда команда самовольно прервала связь с центром управления полетом и отдыхала в течение дня. В ходе выхода в открытый космос был исправлен радар для изучения земных природных богатств ^:39 .

Несмотря на многочисленные трудности, экспедициями на «Скайлэб» было проведено огромное количество биологических, технических и астрофизических экспериментов. Наиболее важными были телескопические наблюдения Солнца в рентгеновском и ультрафиолетовом диапазонах, было заснято множество вспышек, открыты корональные дыры . Выходы в открытый космос во время экспедиций включали регулярную смену плёнки астрономических инструментов, установленных на внешней стороне станции ^:39 .

Каждая экспедиция ставила рекорд продолжительности пребывания человека в космосе. Первая экспедиция длительностью 28 дней побила рекорд — 23 дня Союза-11 на орбитальной станции Салют-1 . Рекорд последней экспедиции — 84 дня был побит в 1978 году на Салюте-6 — 96 дней.

Пролёты станции можно было наблюдать невооруженным глазом на фоне вечернего или утреннего неба. Графики наблюдения публиковались в средствах массовой информации . В 1974 году на советской станции « Салют-3 » Павлом Поповичем по целеуказаниям с Земли был впервые в истории космонавтики проведён эксперимент по оптическому обнаружению «Скайлэб» с помощью бортового прибора «Сокол». Этот результат послужил основой для диссертационной работы Павла Поповича .

Полная стоимость программы «Скайлэб» составила около 3 млрд долларов США в ценах того времени.

Дальнейшая работа станции

Больше экспедиций на станцию не было. Так как ракета Сатурн-5 была снята с производства, подобную тяжёлую и объёмистую станцию в ближайшие годы выводить в космос было нечем. Потому учёным хотелось сохранить «Скайлэб» для дальнейшего использования. Предлагался 20-дневный полёт SL-5 Скайлэб-5 для научных экспериментов и некоторого поднятия орбиты станции. Обсуждались способы сохранить «Скайлэб» до начала полётов многоразовых кораблей Спейс Шаттл , после чего эксплуатировать не менее 5 лет. Программа «Скайлэб-Шаттл» предусматривала один полёт для существенного поднятия орбиты с помощью доставляемого шаттлом двигательного модуля, два полёта экспедиций восстановления с доставкой нового стыковочного узла в первом, а затем регулярные многомесячные экспедиции с доведением экипажа на станции до шести-восьми человек, пристыковкой нового большого шлюзового модуля, других модулей (в том числе несвободнолетящих шаттловских лабораторий Спейслэб ) и ферм, а также, возможно, дооснащаемого оборудованием отработавшего внешнего бака системы Шаттл большего размера. После полёта ЭПАС (Союз-Аполлон) было даже предложение создать комплекс Скайлэб-Салют. Однако окончательного решения о финансировании так и не было принято.

Тем временем возросшая солнечная активность привела к некоторому увеличению плотности атмосферы на высоте орбиты «Скайлэб», снижение станции ускорилось. Подъём станции на более высокую орбиту был невозможен, так как у неё не было собственного двигателя (подъём орбиты осуществлялся только двигателями пристыкованных КК «Аполлон», в которых на станцию прибывали экипажи). Центр управления полётом сориентировал станцию на вход в атмосферу в 16:37 по Гринвичу 11 июля 1979 года. Районом затопления станции предполагалась точка в 1300 км южнее Кейптауна , ЮАР . Однако ошибка в расчётах в пределах 4 % и тот факт, что станция разрушалась медленнее, чем предполагалось, привели к смещению точки падения не сгоревших обломков: часть из них упала в западной Австралии южнее города Перт . Некоторые обломки были обнаружены между городами Эсперанс и Роулинна и сейчас экспонируются в музеях .

Линейка событий

В этом разделе в таблице кратко описана последовательность всех событий стыковки/расстыковки орбитальной станции «Скайлэб» с космическими кораблями .

Всего в таблице присутствует 10 событий. Соответственно орбитальная станция «Скайлэб» находилась на орбите в 9 промежуточных состояниях. Эти состояния делятся на две группы (второй стыковочный узел не использовался):

1) орбитальная станция «Скайлэб» не состыкована ни с одним космическим кораблём (зелёный цвет в таблице) — 5 состояний;

2) орбитальная станция «Скайлэб» состыкована с одним космическим кораблем (жёлтый цвет в таблице) — 4 состояния.

Линейка событий и состояния орбитального комплекса «Скайлэб»

№	Дата	Действие	Корабль	Экипаж
1	1973-05-14	Запуск	«Скайлэб» (орбитальная станция)	—
Состояние на орбите: станция «Скайлэб»: без экипажа
1-й экипаж
2	1973-05-25	Стыковка	« Скайлэб-2 » (1-й пилотируемый)	Конрад , Вейтц , Кервин
		Состояние на орбите: комплекс «Скайлэб»-«Скайлэб-2»: экипаж на станцию не переходил
3	1973-05-25	Расстыковка	«Скайлэб-2» (1-й пилотируемый)	Конрад, Вейтц, Кервин
Состояние на орбите: станция «Скайлэб»: без экипажа
4	1973-05-26	Стыковка	« Скайлэб-2 » (1-й пилотируемый)	Конрад , Вейтц , Кервин
		Состояние на орбите: комплекс «Скайлэб»-«Скайлэб-2»: экипаж Конрад, Вейтц, Кервин
5	1973-06-22	Расстыковка	«Скайлэб-2» (1-й пилотируемый)	Конрад, Вейтц, Кервин
Состояние на орбите: станция «Скайлэб»: без экипажа
2-й экипаж
6	1973-07-28	Стыковка	« Скайлэб-3 » (2-й пилотируемый)	Бин , Лаусма , Гэрриот
		Состояние на орбите: комплекс «Скайлэб»-«Скайлэб-3»: экипаж Бин, Лаусма, Гэрриот
7	1973-09-25	Расстыковка	«Скайлэб-3» (2-й пилотируемый)	Бин, Лаусма, Гэрриот
Состояние на орбите: станция «Скайлэб»: без экипажа
3-й экипаж
8	1973-11-16	Стыковка	« Скайлэб-4 » (3-й пилотируемый)	Карр , Поуг , Гибсон
		Состояние на орбите: комплекс «Скайлэб»-«Скайлэб-3»: экипаж Карр, Поуг, Гибсон
9	1974-02-08	Расстыковка	«Скайлэб-4» (3-й пилотируемый)	Карр, Поуг, Гибсон
Состояние на орбите: станция «Скайлэб»: без экипажа
10	1979-07-11	Окончание существования	«Скайлэб» (орбитальная станция)	—

См. также

• Список космических аппаратов с рентгеновскими и гамма-детекторами на борту

Примечания

Литература

• Афанасьев И. Б., Батурин Ю. М., Белозёрский А. Г. и др. / Батурин Ю. М., . — М. : «РТСофт», 2005. — 752 с. — ISBN 5-9900271-2-5 .
• Бодрихин Н. Г. . — М. : Молодая гвардия, 2014. — 490 с. — ( Жизнь замечательных людей , вып. 1476). — ISBN 978-5-235-03718-2 .
• Первушин А. И. // Warspot. — 2021. — 14 май.
• (англ.) . — Научно-технический отчёт НАСА , 1973. — 253 p.

Ссылки

• на сайте НАСА
• // Лента. Ру , 11 июля 2014
• // Газета.Ru , 11.07.2019
• на энциклопедии «Астронавтика» (англ.)
• на сайте НАСА
•