Игорь Афанасьев - Неизвестные корабли

Говоря о проекте ТМК, нельзя забывать, что закладывался он в самом начале 1960-х годов. У проекта не было и не могло быть аналогов. В связи с этим перед проектантами во множестве встали сложнейшие проблемы, разрешение которых даже на современном уровне науки и техники требует серьезных усилий. Однако величайший энтузиазм, ничем не скованная фантазия и вера в свои силы, а также в возможности отечественной науки и техники помогали преодолевать трудности, стоящие на пути разработчиков.

Исходя из известной траектории полета корабля с возвращением в район Земли, продолжительность полета по которой превышает год, большое внимание авторов первого проекта было приковано к системе жизнеобеспечения (СЖО) экипажа корабля. Имеющиеся СЖО, основанные на использовании запасов кислорода, воды и продуктов питания без их возобновления, не позволяли реализовать программу полета из-за своей огромной массы. С этой точки зрения можно было использовать СЖО с так называемым замкнутым циклом. Понимая сложность реализации замкнутого цикла жизнеобеспечения с помощью физико-химических процессов, проектанты уповали прежде всего на биологическне системы, упрощенно повторяющие замкнутую экологическую систему Земли, Естественно, полный кругооборот веществ в небольшом объеме КК организовать трудно, но «замкнуть» систему по таким жизненно важным составляющим, как вода и кислород, представлялось возможным.

Воду для питья предполагалось получать главным образом путем выпотевания из выдыхаемой космонавтами в атмосферу кабины влаги с последующей очисткой ее ионообменными смолами. Часть питьевой воды и вода для технических нужд могла быть восстановлена из жидких отходов жизнедеятельности с помощью различных физико-химических и биологических процессов.

Для регенерации кислорода из выделяемого космонавтами углекислого газа должны были применяться контейнеры с водорослями типа хлореллы. Кроме того, эти водоросли могли частично перерабатывать и другие отходы жизнедеятельности экипажа.

Запасы пищи предполагалось хранить в сублимированном виде и очень тщательно отбирать перед полетом с точки зрения пищевой ценности и удельной массы, Для пополнения рациона питания на корабле должны были использоваться овощи, вызревающие в бортовой гидропонной оранжерее, что позволяло экономить от 20 до 50 % массы запасов продуктов. Так как оранжерея составляла неотъемлемую часть ТМК, серьезной проблемой являлся подвод солнечных лучей к растениям. Задача была блестяще решена применением наружных солнечных концентраторов с большими габаритами.

Для отработки элементов и блоков замкнутой СЖО на Земле, а также выяснения психологических вопросов длительного пребывания экипажа в замкнутом объеме корабля при уменьшенном объеме информации, получаемой извне, был построен аналог жилого отсека ТМК — наземный экспериментальный комплекс, в котором испытатели Г. Мановцев, В. Улыбышев и А. Божко провели год [2] Советский одногодичный эксперимент по эксплуатационным испытаниям замкнутой СЖО начался 5 ноября 1967 г. Аналогичные испытания продолжительностью 90 суток с экипажем из четырех человек были проведены в СЩА значительно позже в июле — сентябре 1970 г. — прим. И. А. .

Еще одной проблемой в длительном космическом полете была защита экипажа от солнечных вспышек и галактического фонового излучения. Расчеты и эксперименты со спутниками позволяли вычислить общую кумулятивную дозу облучения за год, которая была признана врачами допустимой. От излучения в период солнечных вспышек предполагалось спасаться в радиационном убежище, которое было устроено в виде канала в приборно-агрегатном отсеке. В убежище, окруженные со всех сторон приборами, космонавты могли переждать солнечную вспышку, ведя при этом управление кораблем с упрощенного пульта.

Предполагалось максимально облегчить труд космонавтов по управлению кораблем, передав его автоматическим устройствам с выводом на пульт управления информации о работе систем корабля, представляемой в виде трех значений: «Норма», «Отклонение от нормы» и «Отказ». Космонавты могли производить в полете ремонт радиоэлектронной аппаратуры корабля, которая была устроена в виде легкодоступных консолей и разъемных плат.

Одним из вопросов, который до конца оставался неясным участникам проекта, было практически полное отсутствие знаний о воздействии длительной невесомости на организм человека в космическом полете. Сначала было предложено организовать на корабле искусственную тяжесть путем вращения отдельных частей ТМК вокруг оси, однако сравнительно небольшие размеры центрифуги приводили к возникновению кориолисовых ускорений, искажающих восприятие человеком тяжести и вредно воздействующих на организм.

Работы групп энтузиастов весьма интересовали С. П. Королева. По его инициативе был организован специальный проектный отдел по ТМК.

Разработка первого варианта проекта ТМК показала целесообразность создания наземного экспериментального комплекса, что и было реализовано. Работы по второму варианту проекта продвинулись несколько дальше и закончились выпуском в 1969 г. аванпроекта.

В начале 70-х годов было решено создать орбитальные станции, чтобы понять, можно ли длительно летать в космосе без создания искусственной тяжести. Приоритет, отданный сначала лунной программе, а затем орбитальным станциям, тормозил разработку ТМК. Конечно, не обязательно было спешить с лунной программой, а постепенно отработать Н1, что позволило бы создать тяжелую орбитальную станцию, а впоследствии и ТМК и совершить одну из самых грандиозных и впечатляющих экспедиций XX века, вполне сравнимую, а в некоторых случаях и превосходящую высадку на Луну. Самое главное, что в этом случае наша космонавтика шла бы своим путем и не было бы «лунной» гонки с США. Кроме того, накопив опыт при создании ТМК, ничто не мешало бы в будущем приступить к полномасштабной разработке лунной или марсианской программы. С нынешней точки зрения представляется, что задача облета Марса была не менее престижна и реализовать ее можно было проще, однако заменить лунную программу на марсианскую в то время психологически было очень трудно, так как многим казалось, что Луна вот-вот будет «завоевана», учитывая наши предыдущие «блистательные победы в космосе». Закрытие работ по одному из ключевых элементов ТМК — ракете H1 привело к быстрому свертыванию программы.

Понимая, что в связи с усложнением задач, встающих перед отечественной космонавтикой, со временем потребуется резко увеличить массу КК для полета по орбитам ИСЗ и к другим планетам, С. П. Королев и его соратники, наряду с разработкой проекта H1, уделяли большое внимание вопросу сборки аппаратов на орбите ИСЗ. Уже 10.03.1962 г. С. П. Королев утверждает технический проспект, озаглавленный «Комплекс сборки космических аппаратов на орбите спутника Земли (тема «Союз»)». В этом документе впервые дается обоснование возможности использования модификации КК «Восток–7» с космонавтом — «монтажником» на борту для отработки стыковки и сборки на орбите. Для этого корабль предполагалось снабдить системами сближения и стыковки, а также маршевой ДУ многократного включения и системой микродвигателей причаливания и ориентации. КК «Восток–7» мог быть использован для сборки на орбите ИСЗ космической ракеты (рис. 2), состоящей из трех одинаковых ракетных блоков (РБ). С помощью такой космической ракеты предлагалось выполнить облет Луны специальным кораблем Л1 с экипажем из 1–3 человек.