Od konce 50. let se v SSSR a USA začaly objevovat první projekty orbitálních stanic - kosmických lodí, které by lidem umožnily dlouhodobě pobývat na blízké planetární oběžné dráze a provádět zde výzkum. V 60. letech začaly Spojené státy, povzbuzeny úspěchy vesmírného programu Apollo, seriózní vývoj velkých vesmírných stanic, od nichž se očekávalo, že umožní vytvoření obyvatelné vědecké základny na Měsíci a nakonec i lidský let na Mars.
Horlivost Američanů zchladily dvě důležité události.
Jednou z nich byla vietnamská válka, do které v roce 1965 zasáhly Spojené státy – způsobila značné škody ekonomice země. Druhým bylo dokončení programu Apollo v roce 1975. Rozpočet vyčleněný na vesmírný výzkum byl výrazně snížen.
Po zrušení lunárních expedic Apollo však byly supertěžké rakety Saturn 5, největší rakety těch let, stále k dispozici. V té době již konstruktér Wernher von Braun vypracoval návrh orbitální stanice, kde bylo navrženo použít horní stupeň rakety Saturn-1B jako obytný prostor. Stanice vystupovala ve dvou podobách – nejprve se vynesla na oběžnou dráhu jako raketový stupeň, poté byla dovybavena uvolněná nádrž na kapalný vodík a ze stupně se stala orbitální stanice. K dispozici byla dokovací stanice, solární panely a další vybavení. Výkonnější Saturn 5 mohl vynést na oběžnou dráhu plně vybavenou stanici, díky čemuž byla možnost dovybavení vodíkové nádrže zbytečná.
Skylab byl postaven na horním stupni rakety Saturn 1B.
Trup byl pokryt tepelnou izolací a vnitřek tanků byl upraven pro bydlení a vědecký výzkum tříčlennou posádkou.
V dolní části stanice bylo oddělení pro domácnost s místnostmi pro odpočinek, vaření a stravování, spaní a osobní hygienu. Nahoře byl laboratorní prostor, kde astronauti pracovali. Voda, jídlo a oblečení v množství dostatečném pro práci tří posádek po třech astronautech byly před startem uloženy ve speciálních kontejnerech. Voda byla v nádržích umístěných v horní části stanice. Potraviny byly skladovány v potravinových skříních, lednicích a mrazicích boxech, které se také nacházely v horní části stanice a v odpočívadlech, přípravnách a stravovacích zónách.
Na vnější straně těla stanice byly namontovány solární panely, které byly při startu stanice na oběžnou dráhu přitlačeny k tělu. Zvenčí byla stanice obklopena tenkou válcovou hliníkovou clonou, která se po vypuštění na oběžnou dráhu pomocí speciálních pák oddalovala od povrchu stanice a v určité vzdálenosti od ní sloužila k ochraně těla před dopady mikrometeoritů a z účinků intenzivního slunečního záření.
V čele orbitálního bloku stanice se nacházel prostor pro vybavení, komora přechodové komory a prostor pro kotvení. Stanice měla také sprchu, kam byla hadicí přiváděna voda pod tlakem, která byla následně odstraněna pomocí vakuového systému - jinak by kapky mohly poškodit zařízení. Jen jedna cesta do sprchy spotřebovala asi 3 litry vody a trvala dvě a půl hodiny.
"Trvá to mnohem déle, ale pak krásně voní," řekl později Paul Weitz, jeden z astronautů.
Předpokládalo se, že se Skylab vydá na oběžnou dráhu 14. května 1973 a druhý den na stanici dorazí první expedice – astronauti Charles Conrad, Paul Waitz a Joseph Kerwin.
Spuštění proběhlo včas. Poté, co Saturn 5 dostal stanici na oběžnou dráhu, začaly problémy – v první minutě letu vysokorychlostní tlak vzduchu utrhl část ochranné clony a jeden ze šesti solárních panelů na stanici. Další panel se neotevřel. Výsledkem bylo, že energie generovaná bateriemi byla mnohem menší než vypočítaná a palubní systémy a vědecká zařízení nemohly normálně fungovat. Brzy začala teplota na stanici katastrofálně stoupat, uvnitř dosahovala +38 °C a venku +80 °C. Schopnost provozovat Skylab byla ohrožena.
Aby byla stanice uvedena do provozuschopného stavu, bylo rozhodnuto urychleně vyrobit „ochranný deštník“ připevněný ke karoserii Skylab na čtyřech paprscích. A provádět nouzové opravy a restaurátorské práce. Přesně to dělala první posádka startující 25. května 1973 téměř celých 28 dní pobytu na palubě. Uskutečnil několik výstupů do vesmíru a také odhalil zaseknuté solární pole.
Další dvě expedice se již věnovaly vědecké práci. Druhý však musel také zastávat roli opravářů – Jack Lausma a Owen Garriott museli nainstalovat druhou tepelně izolační clonu a vyměnit gyroskopy.
Druhá výprava se proslavila praktickým vtipem, který zinscenoval Garriott. Když se posádka znovu spojila s řídícím střediskem, ozval se ve vzduchu ženský hlas: „Vítejte, Houstone. Tak dlouho jsem s tebou nemluvil. Bobe, jsi to ty? Tohle je Helen, Owenova žena.
Kluci tak dlouho nejedli domácí jídlo, až jsem se rozhodl přinést jim něco teplého.
Recepce... Dobře, musím jít. Vidím kluky, jak letí k velitelskému modulu, a nebylo mi dovoleno s tebou mluvit. Uvidíme se později, Bobe!
Zatímco se ti na Zemi snažili porozumět tomu, co se na stanici děje, astronauti se smáli a vysvětlovali: Garriott si s sebou vzal diktafon, do kterého jeho žena předem namluvila několik frází. Samotný dialog byl nacvičen s operátorem.
Později si stejná posádka zahrála na členy třetí výpravy: když dorazili na stanici, čekaly na ně tři tiché postavy, které cvičily na simulátorech a seděly na záchodě. Ukázalo se, že předchozí posádka vzala tři staré kombinézy, naplnila je nejrůznějšími odpadky a připevnila k nim „hlavy“ z papírových pytlů. Vzhledem k tomu, že tým měl hodně práce, neměl na nějakou dobu čas figurky uklidit. Astronaut Edward Gibson později vzpomínal:
„Měl jsem pocit, jako by se na mě dívali, kontrolovali všechno, co jsem udělal, ale neposkytli žádnou pomoc. Strašidelný."
Třetí expedice složená z začínajících astronautů Geralda Carra, Edwarda Gibsona a Williama Poguea zinscenovala na lodi pořádnou vzpouru.
Dvě předchozí expedice strávily na oběžné dráze 28, respektive 59 dní, zatímco nová posádka tam jela 84 dní. Jejich mise byly navíc mnohem pevněji naplánovány než mise předchozích posádek. Zejména velká role byla přidělena lékařskému výzkumu, takže astronauti museli provádět spoustu fyzických cvičení a běžet na místě.
Poté rebelové vypnuli komunikaci a celý den odpočívali a pozorovali Zemi pozorovacím oknem. Další den obnovili kontakt a pokračovali v práci.
Tento případ se stal pro psychology orientačním – nikdo předtím nezkoumal důsledky tak dlouhého pobytu lidí ve vesmíru. Poté bylo rozhodnuto pečlivěji zvážit rozsah práce v souladu s psychologií a úrovní stresu posádky. Specialisté NASA pečlivě pracovali s požadavky posádky a v následujících týdnech snížili jejich pracovní zátěž.
Přes četné potíže uskutečnily expedice Skylab obrovské množství biologických, technických a astrofyzikálních experimentů. Nejdůležitější byla teleskopická pozorování Slunce v oblasti rentgenového a ultrafialového záření, bylo natočeno mnoho erupcí a objeveny koronální díry. Vesmírné vycházky během expedic zahrnovaly pravidelnou výměnu filmu astronomických přístrojů umístěných na vnější straně stanice.
Astronauti také pozorovali chování myší a komárů ve vesmíru, prováděli pozorování Země a studovali, jak na palubě stanice dochází k tavení kovů a růstu krystalů. Jeden z experimentů byl věnován tomu, jak pavouci tkají sítě v nulové gravitaci. Navíc mohli pozorovat kometu Kohoutek.
Poté, co se třetí posádka vrátila na Zemi, byla stanice zastavena.
Jeho další použití mělo být obnoveno, když začaly létat raketoplány, opakovaně použitelné kosmické lodě. S jejich pomocí měla NASA v úmyslu rozšířit Skylab přidáním několika dalších orbitálních modulů a zvýšit počet členů výzkumné posádky na šest. Konečné rozhodnutí o financování však nepadlo.
Mezitím zvýšená sluneční aktivita vedla ke zvýšení hustoty atmosféry ve výšce oběžné dráhy Skylabu a sestup stanice se zrychlil. Zvednutí stanice na vyšší oběžnou dráhu bylo nemožné, jelikož neměla vlastní motor - dráhu zvedaly pouze motory ukotveného Apolla, ve kterém posádky ke stanici přijížděly.
Podle výpočtů MCC měla stanice vstoupit do atmosféry 11. července 1979 v 16:37 GMT. Předpokládalo se, že záplavová oblast stanice je bod 1300 km jižně od Kapského Města v Jižní Africe. Kvůli chybě ve výpočtech a skutečnosti, že se stanice zhroutila pomaleji, než se očekávalo, však část trosek spadla v západní Austrálii jižně od města Perth.
Když NASA zjistila, že část trosek skončila na australské farmě, kterou vlastní čtyřčlenná rodina, sám americký prezident Jim Carter zavolal uprostřed noci jejímu majiteli se slovy: „Pane Silere, já osobně a vláda USA upřímně se vám omlouvám za tento incident.“ . Prosím, řekněte mi, nebyl na vaší farmě nikdo zraněn?
"A! Teď se podívám na býky... Zřejmě ne, nebojte se!“ odpověděl farmář.
Zábavnou shodou okolností se 20. července v Perthu konala soutěž Miss Universe a na pódiu, kde soutěžící vystupovali, byl vystaven velký fragment skořápky stanice.
Nyní jsou tento a další fragmenty nalezené v Austrálii vystaveny v muzeích. Poté Spojené státy několik desetiletí nevytvořily orbitální stanice.
délka: 24,6m
maximální průměr: 6,6m
Délka - 24,6 m, maximální průměr - 6,6 m, hmotnost - 77 tun, vnitřní objem - 352,4 m³. Výška oběžné dráhy - 434-437 km (perigeum-apogeum), sklon - 50°.
Hmotnostní a rozměrové parametry (včetně užitečného objemu) stanice Skylab byly několikanásobně vyšší než u sovětských orbitálních stanic řad DOS-Salyut a OPS-Almaz. Americká stanice byla také první, kde posádky pracovaly vícekrát, a první, kde byly dva dokovací porty (i když druhý nebyl použit).
Historie stvoření
První projekty orbitálních stanic se začaly objevovat v SSSR a USA od konce 50. let. Jednou z nejčastějších možností byla přestavba horního stupně nosné rakety na plnohodnotný orbitální modul. Americké letectvo zejména v roce 1963 navrhlo projekt vojenské průzkumné stanice MOL (Manned Orbiting Laboratory), již nějakou dobu vyvíjený, ale nikdy nerealizovaný, založený na horním stupni rakety Agena. Přibližně ve stejnou dobu představil von Braun koncept „Praktických aplikací programu Apollo“, který mimo jiné navrhoval použití horního stupně rakety Saturn 1B jako obyvatelného objemu orbitální stanice. Stanice ve skutečnosti fungovala ve dvou podobách – nejprve se vypustila na oběžnou dráhu jako raketový stupeň, poté byla uvolněná nádrž na kapalný vodík dovybavena a ze stupně se stal orbitální modul. K dispozici byla dokovací stanice, solární panely a další vybavení. Projekt s pracovním názvem „Orbitální dílna“ našel podporu vedení NASA a začal se realizovat.
Závažné škrty v kosmickém rozpočtu na počátku 70. let donutily NASA přehodnotit své programy. Významnou kvantitativní redukcí prošel i program orbitálních stanic. Na druhou stranu, po zrušení lunárních expedic Apollo 18, -19, -20 měla NASA stále k dispozici zásobu supertěžkých raket Saturn-5, které mohly bez problémů vypustit plně vybavenou orbitální stanici, což znamená že polovičatá varianta s přidáním nádrže na vodík se stala irelevantní. Finální verze byla pojmenována „Skylab“ – „Nebeská laboratoř“.
Design
Schematické znázornění průřezu Skylabu, které dává představu o velikosti stanice. Vlevo je ukotvena transportní loď Apollo.
Vypuštění stanice Skylab nosnou raketou Saturn 5
Pohled zepředu na vzduchovou komoru s hlavní dokovací stanicí a prostorem bankomatu za letu
Schéma řezu vnitřním objemem
Spadlý fragment
Pocta US Skylab 1974
Skylab byl postaven z těla horního stupně rakety Saturn 1B. Karoserie byla pokryta tepelnou izolací, vnitřek nádrží byl uzpůsoben pro život a vědecký výzkum.
V horní části trupu byla instalována výstrojní komora, přepouštěcí komora s hlavní axiální a záložní boční dokovací jednotkou o délce 5,28 m a průměru 3,0 m, ke které byla přistavěna masivní komora astrofyzikálních vědeckých přístrojů ATM ( Apollo Telescope Mount) byl připojen. Jakmile byl ATM na oběžné dráze, otočil se o 90°, což umožnilo přístup k axiálnímu dokovacímu portu.
Prázdná vodíková nádrž stupně tvoří orbitální blok stanice o vnitřním průměru 6,6 m, rozdělený příhradovými přepážkami na laboratorní (LO) a domácí (DC) oddělení a výškou 6 m a 2 m. Kyslíková nádrž slouží ke sběru odpadu. LO se používá pro provádění vědeckých experimentů, BO je pro odpočinek, vaření a jídlo, spánek a osobní hygienu. Vše potřebné pro činnost tří posádek je na Skylabu při jeho startu: 907 kg jídla a 2722 kg vody.
Napájecí systém stanice se skládá ze šesti solárních panelů (SB): hlavních, rozmístěných na těle v podobě dvou velkých křídel, a čtyř rozvíjejících se napříč na bloku ATM.
Vnější délka komplexu Skylab s ukotvenou transportní lodí Apollo je 36 m, hmotnost - 91,1 t. V obytných prostorách o celkovém objemu 352,4 m³ umělá kyslíko-dusíková atmosféra (74 % kyslíku a 26 % dusíku ) se udržuje při tlaku 0,35 atm a teplotě 21-32 °C.
SkyLab měl obrovský vnitřní objem, poskytující téměř neomezenou svobodu pohybu, například při hodinách gymnastiky jste mohli snadno skákat ze stěny na stěnu. Životní podmínky na stanici byly pro astronauty velmi pohodlné: byla zde instalována zejména sprcha. Každý astronaut měl malé samostatné kupé-kajutu - výklenek se zavíracím závěsem, kde bylo místo na spaní a zásuvka na osobní věci.
Spuštění Skylabu
Americký OS Skylab byl vypuštěn v 17:30 UTC 14. května 1973 raketou Saturn 5 a o den později měla na stanici na raketě Saturn 1B odletět první expedice, kterou tvořili velitel Charles Conrad, pilot CM Paul Weitz a lékař Joseph Kerwin.
Skylab vstoupil na téměř kruhovou oběžnou dráhu ve výšce 435 km, solární panely na bankomatu se otevřely, ale jeden solární panel na těle stanice se neotevřel a druhý se uvolnil. Jak ukázalo šetření, při evakuaci ze stanice došlo k utržení tepelně izolační clony, která jeden SB vytrhla a další zasekla. Brzy začala teplota na stanici katastrofálně stoupat, uvnitř dosahovala 38 °C a venku 80 °C. Skylab zůstal bez napájení a bez tepelné regulace a jeho provoz byl téměř nemožný. Pro vyřešení situace bylo rozhodnuto dodat na stanici náhradní obrazovku – jakýsi „deštník“, panel natažený přes 4 výsuvné paprsky. „Deštník“ byl vyroben v nejkratším možném čase a již 25. května vyrazil na stanici spolu s první expedicí.
Expedice do Skylabu
Celkem stanici navštívily podle plánu tři expedice. Hlavním úkolem expedic bylo studovat adaptaci člověka na podmínky beztíže a provádět vědecké experimenty. Od vypuštění samotné stanice bylo označeno SL-1 (Skylab-1), tři pilotované lety měly čísla 2, 3 a 4.
Přes četné potíže uskutečnily expedice Skylab obrovské množství biologických, technických a astrofyzikálních experimentů. Nejdůležitější byla teleskopická pozorování Slunce v oblasti rentgenového a ultrafialového záření, bylo natočeno mnoho erupcí a objeveny koronální díry.
Celkové náklady na program Skylab byly asi 3 miliardy amerických dolarů v tehdejších cenách.
Další provoz stanice
Na stanici už nebyly žádné výpravy. Pro vědecké experimenty a určité zvýšení oběžné dráhy stanice byl navržen 20denní let SL-5 Skylab-5. Diskutovali o způsobech, jak zachovat Skylab do zahájení letů opakovaně použitelného raketoplánu a poté jej provozovat po dobu nejméně 5 let. Program Skylab-Shuttle počítal s jedním letem k výraznému zvýšení oběžné dráhy pomocí pohonného modulu dodaného raketoplánem, dvěma záchrannými expedičními lety s dodáním nového dokovacího portu v prvním a poté pravidelnými několikaměsíčními expedicemi s posádkou. na stanici pro šest až osm lidí, ukotvení nového velkého modulu vzduchové komory, dalších modulů (včetně nelétajících laboratoří Spacelab) a příhradových nosníků a také možná ještě většího systému raketoplánů, kdy byla externí nádrž dovybavována zařízením. Konečné rozhodnutí a financování však nikdy nepadlo.
Mezitím zvýšená sluneční aktivita vedla k mírnému zvýšení hustoty atmosféry ve výšce oběžné dráhy Skylabu a pokles stanice se zrychlil. Zvednutí stanice na vyšší oběžnou dráhu bylo nemožné, jelikož neměla vlastní motor (oběžnou dráhu zvedaly pouze motory ukotvené lodi Apollo, ve které posádky ke stanici přiletěly). Řídicí středisko mise nasměrovalo stanici ke vstupu do atmosféry 11. července 1979 v 16:37 GMT. Záplavovou oblastí stanice měl být bod 1300 km jižně od Kapského Města v Jižní Africe. Chyba ve výpočtech v rozmezí 4 % a skutečnost, že se stanice zhroutila pomaleji, než se očekávalo, však vedly k posunu místa dopadu nespálených trosek: část z nich spadla v Západní Austrálii jižně od města Perth. Některé z trosek byly objeveny mezi městy Esperance a Rawlinna a nyní jsou vystaveny v muzeích.
Odkazy
viz také
- Seznam kosmických lodí s rentgenovými a gama detektory na palubě
| Orbitální stanice | |
|---|---|
| Aktivní | |
| Budoucnost | |
| Dokončeno | |
| Část ISS | |
| Zrušeno | |
| ¹ Nepoužívá se pro lidské cestování vesmírem. ² Část programu Almaz pro vojenské účely. | |
| Vojenská letadla a kosmická loď McDonnell Douglas | |
|---|---|
| Bojovníci | |
| Stormtroopeři | |
| Vzdělávací | |
| Vojenská dopravní letadla | |
| Vojenské vrtulníky | |
| Bezpilotní letouny | |
| Experimentální letoun | |
| Kosmické lodě | |
Na počátku 20. století snili vesmírní průkopníci jako Hermann Oberth, Konstantin Ciolkovskij, Hermann Noordung a Wernher von Braun o obrovských vesmírných stanicích na oběžné dráze Země. Tito vědci věřili, že vesmírné stanice budou vynikajícími přípravnými body pro průzkum vesmíru. Pamatujete si "KETS Star"?
Wernher von Braun, architekt amerického vesmírného programu, začlenil vesmírné stanice do své dlouhodobé vize amerického vesmírného průzkumu. Umělci doprovázeli četné von Braunovy články o vesmírných tématech v populárních časopisech a ozdobili je kresbami konceptů vesmírných stanic. Tyto články a kresby přispěly k rozvoji představivosti veřejnosti a podnítily zájem o průzkum vesmíru.
V těchto konceptech vesmírných stanic lidé žili a pracovali ve vesmíru. Většina stanic vypadala jako obrovská kola, která se otáčela a generovala umělou gravitaci. Lodě přicházely a odcházely, stejně jako v normálním přístavu. Nesli náklad, cestující a materiál ze Země. Odchozí lety směřovaly na Zemi, Měsíc, Mars a dále. V té době lidstvo plně nechápalo, že von Braunova vize se velmi brzy stane skutečností.
USA a Rusko vyvíjejí orbitální vesmírné stanice od roku 1971. První stanice ve vesmíru byly ruský Saljut, americký Skylab a ruský Mir. A od roku 1998 Spojené státy, Rusko, Evropská kosmická agentura, Kanada, Japonsko a další země vybudovaly a začaly rozvíjet Mezinárodní vesmírnou stanici (ISS) na oběžné dráze Země. Lidé žijí a pracují ve vesmíru na ISS již více než deset let.
V tomto článku se podíváme na rané programy vesmírných stanic, jejich současné a budoucí využití. Nejprve se ale podíváme blíže na to, proč jsou tyto vesmírné stanice vůbec potřeba.
Existuje mnoho důvodů, proč stavět a provozovat vesmírné stanice, včetně výzkumu, průmyslu, průzkumu a dokonce i cestovního ruchu. První vesmírné stanice byly postaveny ke studiu dlouhodobých účinků stavu beztíže na lidské tělo. Koneckonců, pokud někdy astronauti poletí na Mars nebo jiné planety, musíme nejprve vědět, jak dlouhodobé vystavení stavu beztíže ovlivňuje lidi během měsíců dlouhého letu.
Vesmírné stanice také poskytují přední linii pro výzkum, který nelze provádět na Zemi. Například gravitace mění způsob, jakým se atomy organizují do krystalů. V nulové gravitaci může vzniknout téměř dokonalý krystal. Takové krystaly se mohou stát vynikajícími polovodiči a tvořit základ výkonných počítačů. V roce 2016 NASA nainstalovala na ISS laboratoř pro studium ultranízkých teplot v podmínkách nulové gravitace. Dalším účinkem gravitace je, že při spalování usměrněných proudů vytváří nestabilní plamen, v důsledku čehož je jejich studium značně obtížné. V nulové gravitaci můžete snadno studovat stabilní, pomalu se pohybující proudy plamenů. To by mohlo být užitečné pro studium procesu spalování a vytváření kamen, která budou méně znečišťovat.
Vysoko nad Zemí nabízí vesmírná stanice jedinečné pohledy na počasí, terén, vegetaci, oceány a atmosféru Země. Navíc, protože vesmírné stanice jsou výše než zemská atmosféra, mohou být použity jako observatoře s lidskou posádkou pro vesmírné teleskopy. Zemská atmosféra nebude rušit. Hubbleův vesmírný dalekohled udělal díky své poloze spoustu neuvěřitelných objevů.
Vesmírné stanice lze upravit jako vesmírné hotely. Právě společnost Virgin Galactic, která v současnosti aktivně rozvíjí vesmírnou turistiku, plánuje ve vesmíru zakládat hotely. S růstem komerčního průzkumu vesmíru se vesmírné stanice mohou stát přístavy pro expedice na jiné planety, stejně jako celá města a kolonie, které by mohly ulevit přelidněné planetě.
Když už víme, k čemu vesmírné stanice slouží, pojďme se podívat na některé z nich. Začněme stanicí Saljut – první z vesmírných.
Saljut: první vesmírná stanice
Rusko (a poté Sovětský svaz) jako první uvedlo na oběžnou dráhu vesmírnou stanici. Stanice Saljut-1 vstoupila na oběžnou dráhu v roce 1971 a stala se kombinací vesmírných systémů Almaz a Sojuz. Systém Almaz byl původně vytvořen pro vojenské účely. Kosmická loď Sojuz dopravila astronauty ze Země na vesmírnou stanici a zpět.
Saljut 1 byl 15 metrů dlouhý a skládal se ze tří hlavních oddílů, ve kterých byly restaurace a rekreační oblasti, sklad potravin a vody, toaleta, řídicí stanice, simulátory a vědecké vybavení. Posádka Sojuzu 10 měla původně žít na palubě Saljutu 1, ale jejich mise narazila na problémy s dokováním, které jim bránily ve vstupu na vesmírnou stanici. Posádka Sojuzu-11 se stala první, která se úspěšně usadila na Saljutu-1, kde žila 24 dní. Tato posádka však tragicky zemřela po návratu na Zemi, když se při opětovném vstupu z kapsle snížil tlak. Další mise na Saljut 1 byly zrušeny a kosmická loď Sojuz byla přepracována.
Po Sojuzu 11 Sověti vypustili další vesmírnou stanici Saljut 2, které se ale nepodařilo dostat na oběžnou dráhu. Pak tu byly Saljut-3-5. Tyto starty testovaly novou kosmickou loď Sojuz a posádku pro dlouhodobé mise. Jednou z nevýhod těchto vesmírných stanic bylo, že měly pouze jeden dokovací port pro kosmickou loď Sojuz a ten nemohl být znovu použit.
29. září 1977 Sovětský svaz vypustil Saljut 6. Tato stanice byla vybavena druhým dokovacím portem, takže stanice mohla být znovu odeslána pomocí bezpilotního plavidla Progress. Saljut 6 fungoval v letech 1977 až 1982. V roce 1982 byl vypuštěn poslední Saljut 7. Ukrýval 11 posádek a fungoval 800 dní. Program Saljut nakonec vedl k vývoji vesmírné stanice Mir, o které si povíme později. Nejprve se podívejme na první americkou vesmírnou stanici Skylab.
Skylab: První americká vesmírná stanice
Spojené státy vypustily svou první a jedinou vesmírnou stanici Skylab 1 na oběžnou dráhu v roce 1973. Během startu byla vesmírná stanice poškozena. Meteorický štít a jeden ze dvou hlavních solárních panelů stanice byly utrženy a druhý solární panel se plně nerozvinul. Z těchto důvodů měl Skylab málo elektřiny a vnitřní teploty vystoupaly na 52 stupňů Celsia.
První posádka Skylabu 2 odstartovala o 10 dní později, aby opravila mírně poškozenou stanici. Posádka Skylabu 2 rozmístila zbývající solární panel a nastavila deštníkovou markýzu pro chlazení stanice. Po opravě stanice strávili astronauti 28 dní ve vesmíru vědeckým a biomedicínským výzkumem.
Jako upravený třetí stupeň rakety Saturn V se Skylab skládal z následujících částí:
- Orbitální dílna (v ní žila a pracovala čtvrtina posádky).
- Modul brány (umožňující přístup ven ze stanice).
- Vícenásobná dokovací brána (umožnila několika kosmickým lodím Apollo připojit se ke stanici současně).
- Mount pro dalekohled Apollo (existovaly dalekohledy pro pozorování Slunce, hvězd a Země). Mějte na paměti, že Hubbleův vesmírný dalekohled ještě nebyl postaven.
- Kosmická loď Apollo (velitelský a servisní modul pro dopravu posádky na Zemi a zpět).
Skylab byl vybaven dvěma dalšími posádkami. Obě tyto posádky strávily na oběžné dráze 59, respektive 84 dní.
Skylab neměl být trvalým ústupem do vesmíru, ale spíše dílnou, ve které by Spojené státy otestovaly účinky dlouhých období ve vesmíru na lidské tělo. Když třetí posádka opustila stanici, byla opuštěna. Velmi brzy ji intenzivní sluneční erupce srazila z oběžné dráhy. Stanice spadla do atmosféry a v roce 1979 shořela nad Austrálií.
Stanice Mir: první stálá vesmírná stanice
V roce 1986 Rusové vypustili vesmírnou stanici Mir, která se měla stát trvalým domovem ve vesmíru. První posádka, kterou tvořili kosmonauti Leonid Kizim a Vladimir Solovjov, strávila na palubě 75 dní. Během následujících 10 let byl "Mir" neustále vylepšován a skládal se z následujících částí:
- Obytné prostory (kde byly samostatné kajuty pro posádku, záchod, sprcha, kuchyň a odpadkový prostor).
- Přechodový prostor pro přídavné staniční moduly.
- Mezilehlá přihrádka, která připojovala pracovní modul k zadním dokovacím portům.
- Palivový prostor, ve kterém byly uloženy palivové nádrže a raketové motory.
- Astrofyzikální modul „Kvant-1“, který obsahoval dalekohledy pro studium galaxií, kvasarů a neutronových hvězd.
- Vědecký modul Kvant-2, který poskytoval vybavení pro biologický výzkum, pozorování Země a vesmírné procházky.
- Technologický modul „Crystal“, ve kterém byly prováděny biologické experimenty; byl vybaven dokem, ke kterému mohly zakotvit americké raketoplány.
- Modul Spectrum sloužil k pozorování přírodních zdrojů Země a zemské atmosféry a také k podpoře biologických a přírodovědných experimentů.
- Modul Nature obsahoval radar a spektrometry pro studium zemské atmosféry.
- Dokovací modul s porty pro budoucí dokování.
- Zásobovací loď Progress byla bezpilotní zásobovací loď, která přivážela ze Země nové jídlo a vybavení a také odstraňovala odpad.
- Vesmírná loď Sojuz zajišťovala hlavní transport ze Země a zpět.
V roce 1994, v rámci přípravy na Mezinárodní vesmírnou stanici, astronauti NASA strávili čas na palubě Mir. Během pobytu jednoho ze čtyř kosmonautů Jerryho Linengera došlo na stanici Mir k požáru na palubě. Během pobytu Michaela Foalea, dalšího ze čtyř kosmonautů, narazila zásobovací loď Progress do Miru.
Ruská vesmírná agentura už nemohla Mir udržovat, a tak se spolu s NASA dohodli, že Mir opustí a zaměří se na ISS. 16. listopadu 2000 bylo rozhodnuto vyslat Mir na Zemi. V únoru 2001 zpomalily stanici Mirovy raketové motory. Do zemské atmosféry vstoupil 23. března 2001, shořel a zhroutil se. Trosky dopadly v jižním Pacifiku poblíž Austrálie. To znamenalo konec první stálé vesmírné stanice.
Mezinárodní vesmírná stanice (ISS)
V roce 1984 americký prezident Ronald Reagan navrhl, aby se země spojily a vybudovaly trvale obydlenou vesmírnou stanici. Reagan viděl, že průmysl a vlády stanici podpoří. Na snížení enormních nákladů spolupracovaly Spojené státy s dalšími 14 zeměmi (Kanada, Japonsko, Brazílie a Evropská kosmická agentura, zastoupená zbývajícími zeměmi). Během plánovacího procesu a po rozpadu Sovětského svazu vyzvaly Spojené státy v roce 1993 Rusko ke spolupráci. Počet zúčastněných zemí vzrostl na 16. NASA se ujala vedení při koordinaci výstavby ISS.
Montáž ISS na oběžné dráze začala v roce 1998. 31. října 2000 odstartovala první posádka z Ruska. Tři lidé strávili téměř pět měsíců na palubě ISS, aktivovali systémy a prováděli experimenty.
V říjnu 2003 se Čína stala třetí vesmírnou velmocí a od té doby naplno rozvíjí svůj vesmírný program a v roce 2011 vypustila na oběžnou dráhu laboratoř Tiangong-1. Tiangong se stal prvním modulem pro budoucí čínskou vesmírnou stanici, jejíž dokončení bylo plánováno do roku 2020. Vesmírná stanice může sloužit civilním i vojenským účelům.
Budoucnost vesmírných stanic
Ve skutečnosti jsme teprve na úplném začátku vývoje vesmírných stanic. ISS se po Saljutu, Skylabu a Miru stala obrovským krokem vpřed, ale stále jsme daleko od realizace velkých vesmírných stanic nebo kolonií, o kterých psali autoři sci-fi. Na žádné z vesmírných stanic stále není gravitace. Jedním z důvodů je, že potřebujeme místo, kde bychom mohli provádět experimenty v nulové gravitaci. Další je, že prostě nemáme technologii, jak otočit tak velkou konstrukci, aby se vytvořila umělá gravitace. V budoucnu bude umělá gravitace povinná pro vesmírné kolonie s velkou populací.
Dalším zajímavým nápadem je umístění vesmírné stanice. ISS vyžaduje pravidelné zrychlování kvůli své poloze v . Mezi Zemí a Měsícem však existují dvě místa nazývaná Lagrangeovy body L-4 a L-5. V těchto bodech je gravitace Země a Měsíce vyvážená, takže objekt nebude tažen Zemí ani Měsícem. Oběžná dráha bude stabilní. Komunita, která si říká L5 Society, vznikla před 25 lety a propaguje myšlenku umístění vesmírné stanice na jednom z těchto míst. Čím více se dozvíme o fungování ISS, tím lepší bude další vesmírná stanice a sny von Brauna a Ciolkovského se konečně stanou skutečností.
1973 Astronaut Joseph Kerwin kontroluje Charlese Conrada během prvního pilotovaného letu Skylabu.
Americká orbitální stanice Skylab byla vypuštěna na oběžnou dráhu 14. května 1973. Podle plánů specialistů NASA měl být v provozu téměř sto let. Američané však tuto stanici zatopili již v roce 1979. A důvod jeho likvidace stále zůstává nevyřešenou záhadou.
Skylab se ukázal být jedním z nejdražších programů Spojených států v historii vesmírného průzkumu. Náklady na projekt byly asi tři miliardy dolarů v tehdejších cenách.
Jeho orbitální blok vznikl na základě rakety S-4B, která je třetím stupněm nosné rakety Saturn 5. Vodíková nádrž rakety byla přeměněna na dvoupatrovou místnost pro tříčlennou posádku. Ve spodním patře byly technické místnosti a v horním byla výzkumná laboratoř. Spolu s hlavním blokem kosmické lodi Apollo, která k ní kotvila, byl objem stanice 330 metrů krychlových.
Na stanici byly s předstihem vytvořeny zásoby vody, jídla a oblečení pro astronauty tří plánovaných výprav. Užitečná hmotnost stanice byla 103 tun
První výprava, která na nádraží vyrazila 25. května 1973, musela většinu času věnovat opravám. Členové posádky se třikrát vydali do vesmíru.
Po práci na stanici do 22. června se astronauti odpojili od stanice, obletěli ji a vrátili se na Zemi poté, co strávili 28 dní ve vesmíru.
Druhá expedice odletěla do Skylabu 28. července a na oběžné dráze strávila 59 dní.
Třetí expedice odstartovala 16. listopadu 1973 a byla nejdelší, ve vesmíru strávila 84 dní. A byla poslední na palubě drahé stanice.
Třetí mise se proslavila i tím, že astronauti poprvé v historii oslavili Nový rok na oběžné dráze. Jejich let trval od 16. listopadu 1973 do 8. února 1974. Měli tak nabitý program experimentů, že prakticky neměli čas na odpočinek. Když posádka požadovala úpravu programu, aby to bylo jednodušší, Mission Control odmítl. A pak astronauti – Gerald Carr, William Pogue a Edward Gibson – drželi jednodenní stávku, vypnuli rádio a dopřáli si zbytek zaručený pracovním právem. Do konce letu byl však celý dříve plánovaný program dokončen.
Poté, co se třetí posádka vrátila na Zemi, byla stanice zastavena. Jeho další použití mělo být obnoveno, když začaly létat raketoplány, opakovaně použitelné kosmické lodě. S jejich pomocí měla NASA v úmyslu rozšířit Skylab přidáním několika dalších orbitálních modulů a zvýšit počet členů výzkumné posádky na šest. Tedy vytvořit jakousi obdobu naší stanice Mir několik let předtím, než byla tato sovětská stanice vypuštěna na oběžnou dráhu.
Skylab však začal ztrácet výšku. K jeho záchraně zvýšením oběžné dráhy bylo nutné vyslat na stanici urychlovací motor – stanice jej neměla. Byla to ale nesmírně náročná a riskantní operace, od které se nakonec upustilo. V souvislosti s tím byl Skylab vydán rozsudek smrti.
V létě 1979 došlo v důsledku zvyšující se sluneční aktivity k mírnému zvýšení hustoty atmosféry na oběžné dráze stanice. Zvýšilo se brzdění. A 11. července 1979 vstoupila do hustých vrstev atmosféry. Deorbit Skylabu byl nekontrolovaný. Jeho trosky se rozptýlily v Indickém oceánu a nad řídce osídlenými oblastmi Austrálie.
Plán orbitální stanice z roku 1971
1. července 1973
Pilot třetí mise Jack R. Lousma po vakuové sprše
1973
Astronaut Owen Garriott jí jídlo
1973
Astronaut Joseph Kerwin fouká mýdlové bubliny
1973
Astronaut Charles Conrad ostříhá Paula Weitze
1973
Owen Garriott uvnitř podtlakového zařízení v dolní části těla. Co to je????
1973
Astronaut Alan Bean čte před spaním
Proč první americká orbitální stanice potřebovala „deštník“, proč došlo k prvnímu vesmírnému úderu a jak se stanice Skylab během studené války téměř stala prototypem Mezinárodní vesmírné stanice, vypráví sekce „Historie vědy“.
Myšlenka vytvořit na oběžné dráze dlouhodobou stanici, kde by mohly zakotvit lodě vypuštěné ze Země, vznikla dávno před lety do vesmíru. Ve skutečnosti takovou stanici popisuje příběh Konstantina Ciolkovského „Mimo Zemi“. Ale před Gagarinem se objevily první projekty stanic v SSSR i USA.
Některá specifika se však objevila v letech 1963-1964, kdy nejprve americké vojenské letectví navrhlo projekt Manned Orbiting Laboratory - vojenskou průzkumnou orbitální stanici založenou na horním stupni rakety Agena a poté Wernher von Braun navrhl svůj projekt Orbital Workshop založený na rakety horního stupně Saturn-1B. Ke skutečnému návrhu a výstavbě však došlo až na začátku 70. let.
Faktem je, že v té době již lunární program uspěl a díky tomu Kongres... omezil prostředky na vesmír. No, existuje politický výsledek, ale kolik misí letí na Měsíc - jaký je v tom rozdíl? Proto byly zrušeny lety Apolla 18-19-20 na Měsíc. Ale v důsledku toho zůstalo ve skladech NASA určité množství nepoužitých raket Saturn V. Proč nepoužít nejsilnější raketu k realizaci dlouhotrvajícího nápadu? A na stanici létají i letadla Apollo.
Start stanice Skylab na nosné raketě Saturn V
Wikimedia Commons
Stejně jako předchozí projekt byla orbitální stanice Skylab - „Sky Laboratory“ postavena na základě těla prvního stupně rakety Saturn IB. Stanice se ukázala být masivní, mnohem větší než Saljut, který létal již v roce 1971. Délka - 24,6 metru, maximální průměr - 6,6 metru. Napájení, stejně jako na Saljutu, zajišťovaly solární panely, ale nejednalo se pouze o dvě „křídla“ jako ve všech prvních sovětských stanicích a na lodi Sojuz, ale také o jakési „slunečnice“ umístěné nad osa stanice spolu s oddělením astrofyzikálních přístrojů.
Start první americké orbitální stanice se uskutečnil 14. května 1973. A okamžitě začalo to, čemu se běžně říká fráze „Houstone, máme problémy“. Podle harmonogramu měla totiž první loď s posádkou odstartovat následující den. Spuštění však muselo být odloženo a my začali přemýšlet, co dělat. Faktem je, že po vstupu na oběžnou dráhu se jedno z „křídel“ solárních panelů neotevřelo a druhé se uvolnilo. Pak se ukázalo, že to byla „práce“ tepelně-izolační clony, která se také odtrhla a současně zničila jednu baterii a zasekla druhou.
Poškozený Skylab
Wikimedia Commons
V důsledku toho se na stanici stalo nesnesitelné horko (uvnitř - 38 stupňů, na povrchu - 80). Musel jsem narychlo postavit „deštník“ - obyčejnou látku, která byla natažena přes stanici na čtyřech pletacích jehlicích.
25. května letěla první posádka (mise SL-2, SL-1 se nazývala start samotné stanice). Tato expedice se změnila od vědecké k opravě. Trvalo to 28 dní. V červenci odletěla nová posádka (SL-3), která pracovala 59 dní na oběžné dráze (28. července – 25. září). Třetí a poslední posádka pracovala na Skylabu pro Spojené státy rekordních 84 dní (tento rekord pro astronauty vydržel až do společných expedic na stanici Mir). Šlo však v té době také o světový rekord, který v roce 1978 překonali sovětští kosmonauti na stanici Saljut-6.
Zařízení Skylab
Wikimedia Commons
Zajímavá epizoda byla spojena s poslední posádkou Geralda Carra, Edwarda Gibsona a Williama Pogue: první a dosud jediný vesmírný úder. Faktem je, že na Expedici SL-2 i Expedici SL-3 pracovali zkušení astronauti, kteří byli hladoví po práci. Posádka SL-3 se obzvlášť snažila. Kluci pracovali 16 hodin denně a snažili se co nejvíce naplnit letový program. A v SL-4 byli nováčci, jejichž program byl vypočítán na základě horlivosti „třetího“. Gerald Carr řekl: "Nikdy bychom na Zemi nepracovali 16 hodin denně po dobu 84 dní a nemělo by se od nás očekávat, že to budeme dělat tady ve vesmíru." Posádka na den zcela přerušila kontakt se Zemí a začala odpočívat. Nyní je tento případ součástí všech učebnic vesmírné psychologie a medicíny.
Pak ale program skončil. Raketa byla mimo výrobu, nebylo s čím odpalovat nové stanice. Snažili se zachovat stanici až do zahájení letů raketoplánů, dokonce se objevil nápad vytvořit „ISS z dob studené války“ - komplex Skylab-Salyut, ale bohužel. 11. července 1979 stanice opustila oběžnou dráhu a shořela v atmosféře. Trosky spadly v Austrálii a stále jsou vystaveny v muzeích. Spojené státy musely na své dlouhodobé lety čekat řadu let.
Načítání...