Большие искусственные спутники, длительное время функционирующие на околоземных, окололунных или околопланетных орбитах. Орбитальные станции могут быть пилотируемыми или автоматическими. Пилотируемые ОС между сменами экипажей космонавтов работают в автоматическом режиме.
В отличие от автоматических искусственных спутников и пилотируемых космических кораблей орбитальные станции предназначены для выполнения длительных комплексных программ научно-технических и прикладных исследований околоземного пространства, Земли, небесных тел, а также исследований в области биологии и медицины, материаловедения, метеорологии и других областях науки и испытаний новых космических систем и оборудования.
Масса и габариты ОС, длительность ее функционирования и численность экипажа определяются способом сборки ОС и возможностями ее снабжения расходуемыми материалами (топливо, пища, вода, кислород и др.).
Возможны два способа создания ОС. При первом способе станция полностью собирается на Земле и выводится на орбиту одной ракетой-носителем. В этом случае масса и габариты ОС ограничены возможностями ракеты-носителя, в связи с чем способ пригоден для сборки ОС массой, не превышающей
Создание пилотируемых ОС длительного функционирования требует решения сложных научно-технических и медико-биологических проблем. Одна из наиболее важных — встреча на орбите и стыковка космических аппаратов. Первая ручная стыковка осуществлена 16 марта 1966 г. экипажем американского космического корабля «Джемини-8» с ракетой «Аджена». Впервые автоматическая встреча и стыковка на орбите осуществлена 30 октября 1967 г. советскими спутниками «Космос-186» и «Космос-188». Решение этой и ряда других принципиальных проблем позволило СССР и США создать долговременные пилотируемые ОС со сменяемыми экипажами,
Всего до 1 июля 1980 г. было запущено 7 ОС: шесть советских типа «Салют» и американская «Скайлэб». На станциях «Салют» работало 16 экипажей (29 космонавтов), на станция «Скайлэб» — 3 экипажа (9 космонавтов).
Орбитальная станция «Салют» была запущена 19 апреля 1971 г. В начале июня на станцию был доставлен первый в истории космонавтики экипаж в составе космонавтов Г. Т. Добровольского, В. Н. Волкова и В. И. Пацаева. Они выполняли в течение 23 сут обширную программу исследований и экспериментов: астрофизических наблюдений, испытаний в различных режимах работы бортовых систем, наблюдений и фотографирования земной поверхности, атмосферных образований, метеорологических явлений, разносторонних медико-биологических исследований. При возвращении на Землю из-за разгерметизации спускаемого аппарата космонавты погибли.
На последующих станциях «Салют» были проведены длительные экспедиции. Так, космонавты П. И. Климук и В. И. Севастьянов работали на станции «Салют-4» свыше двух месяцев. Наиболее совершенная из ОС этого типа — «Салют-6», запущенная 29 сентября 1977 г. В отличие от предыдущих ОС у этой станции два стыковочных узла, что позволило причаливать к станции двум космическим кораблям одновременно. На базе станции «Салют-6» были созданы орбитальные научно-исследовательские комплексы, включавшие также транспортные космические корабли «Союз» и грузовые автоматические корабли «Прогресс». С помощью «Прогрессов» была решена проблема доставки на станцию топлива для двигательных установок, расходуемых материалов для обеспечения жизнедеятельности экипажа, оборудования для замены исчерпавшего свой ресурс, а также новой научной аппаратуры.
Грузовой корабль «Прогресс» был создан на базе космического корабля «Союз». Он выводится на орбиту с помощью той же ракеты-носителя, что и «Союз». При общей массе 7000 кг «Прогресс» способен доставить на околоземную орбиту 2300 кг грузов, в том числе 1000 кг топлива.
Общая масса научно-исследовательского комплекса (станция «Салют-6» плюс два транспортных корабля) — 32,5 т, масса самой станции — 18,9 т; общая длина орбитального комплекса — 29 м (станции — 15 м), максимальный диаметр станции — 4,15 м, размах с развернутыми панелями солнечных батарей — - 17 м. В станции «Салют-6» можно выделить пять отсеков.
В рабочем отсеке размещается основное оборудование станции. Из этого отсека экипаж управляет станцией, работает во время проведения большинства исследований, здесь космонавты отдыхают, спят, принимают пищу. На переходном отсеке установлен один из двух стыковочных узлов станции. Второй стыковочный узел расположен на промежуточной камере. В переходном отсеке космонавты ведут наблюдения через 7 окон-иллюминаторов. Этот отсек используется также в качестве шлюзового. Через него космонавты выходят в открытый космос. В негерметичном агрегатном отсеке размещается двигательная установка станции и другое оборудование, а в отсеке научной аппаратуры — крупные приборы, например субмиллиметровый телескоп.
В
Фотографирование и визуальные наблюдения, которые ведут космонавты с орбитальных станций, имеют огромное значение для изучения Земли и ее природных ресурсов. Эти исследования уже сейчас приносят весомый экономический эффект.
Они открывают необычайно широкие возможности для дальнейшего развития сельского и лесного хозяйства, гидрологии, океанографии, геологии, метеорологии и других областей народного хозяйства, позволяют также улучшить контроль за состоянием природной среды. Все это имеет большое значение в наше время. Приведем примеры того, как результаты исследований, проводимых космонавтами, используются на практике.
Космонавты В. А. Ляхов и В. В. Рюмин в ходе наблюдений с орбитальной станции «Салют-6» обнаружили в Тихом океане вблизи Курильских островов полосу планктона протяженностью до 1000 км. А где планктон, там и скопления рыбы. Данные были переданы тем, кто не! поиск и лов в океане различных видов промысловых рыб. Предыдущий экипаж орбитальной станции — космонавты В. В. Коваленок и А. С. Иванченков внес большой вклад в разработку методов определения рыбных запасов по результатам визуальных наблюдений с околоземной орбиты. Проверка их сообщений подтвердила, в частности, мнение ученых о перспективности для промысла рыбы районов, расположенных вдали от берегов.
Работу в этом направлении продолжили космонавты В. А. Ляхов и В. В. Рюмин, которые успешно проводили поиск богатых рыбой участков океана. В результате их усилий туда были своевременно направлены флотилии рыбопромысловых судов, улов значительно увеличился. Рыбное хозяйство страны получило ощутимую экономию средств.
Второй пример — космическое материаловедение, которое в будущем позволит создать совершенно новые материалы и коренным образом преобразовать технологию изготовления традиционных. На орбитальной станции «Салют-6» космонавты проводили пайку металлов, изучали поведение расплавленных материалов в состоянии невесомости и их затвердение, изучали возможности получения новых материалов, синтез сложных систем, неосуществимый в земных лабораториях, а также исследовали процессы плавления металлов и рост кристаллов полупроводников. Космонавты выполнили интересные технологические эксперименты на установках «Сплав» и «Кристалл».
Результаты этих опытов уже в ближайшем будущем найдут применение в новейших отраслях науки и техники — микроэлектронике, инфракрасной технике, «генной инженерии» и др. И таких примеров можно было бы привести еще немало.
Создание орбитального научно-исследовательского комплекса «Салют-6» — «Союз» — «Прогресс» — выдающееся достижение советской космической науки и техники, открывающее новые пути развития космических исследований.
Американская ОС «Скайлэб» была запущена 14 мая 1973 г. На ней работали 3 экипажа космонавтов, которые доставлялись на станцию на КК «Аполлон» (Ч. Конрад, Дж. Кервин, П. Вейц с 25 мая по 22 июня 1973 г.; А. Бин, О. Гэрриот, Дж. Лусма с 28 июля по 26 сентября 1973 г.; Дж. Карр, У. Поуг, Э. Гибсон с 16 ноября 1973 г. по 8 февраля 1974 г.). Масса ОС «Скайлэб» около 85 т. Основные задачи работы космонавтов на станции: медико-биологические исследования, наблюдения Солнца, изучение природных ресурсов Земли, технологические эксперименты.
Советские ученые и специалисты считают орбитальные станции магистральным путем проникновения человека в космос. С их помощью могут быть решены наиболее крупные и принципиальные задачи дальнейшего изучения и освоения космического пространства. ОС могут служить базами для сборки на орбите массивных пилотируемых космических кораблей, предназначенных для полета к другим планетам Солнечной системы, а также причалами для возвращающихся из дальнего рейса космических кораблей. Существуют проекты создания на околоземных орбитах автоматических ОС—коллекторов солнечной энергии, которая затем в виде микроволнового луча передается на Землю. Технологические эксперименты, которые космонавты проводят на современных ОС, могут в дальнейшем привести к созданию крупных орбитальных заводов для производства в космосе разнообразных материалов. А если заглянуть в далекое будущее, увидим воплощенной мечту гениального русского ученого К.Э. Циолковского об «эфирных» поселениях в космосе, где будут жить и работать десятки и сотни тысяч землян.
