Минулого разу ми розповідали про українців з загону перших космонавтів СРСР. Зрозуміло, внесок українців у розвиток космонавтики не обмежився цими іменами.
Щонайменше троє наших земляків зіграли вирішальну роль у проєктуванні (Володимир Челомей та Сергій Корольов) та експлуатації (Георгій Добровольський) першої у світі орбітальної станції — «Салют-1».
Ця стаття — продовження розповіді про видатних українців, які назавжди увійшли до всесвітньої історії освоєння космосу.
Перші концепти орбітальних станцій
Плани щодо можливої появи орбітальних станцій людство плекало майже за 100 років до початку підкорення космосу. 1869 року схожі за описом апарати для довготривалого перебування людей у космосі змалював американський письменник-фантаст Едвард Еверетт Гейл. У його новелі «Цегляний місяць» ідеться про рукотворну сферу діаметром 200 фунтів, збудовану з цеглин, яку планували запустити на навколоземну орбіту заввишки 4000 миль для створення навігаційного маршрутизатора. За задумом конструкторів об’єкта, його яскраве сяйво мало бути помітне у нічному небі.
Через інженерну недбалість цегляна сфера рушає в космос раптово — та ще й з обслуговуючим персоналом на борту. Фінал новели позбавлений драматизму — людей вдалося врятувати. Проте, як ми побачимо далі, реальні орбітальні станції не були настільки безпечними.
Джерело: goodreads.com
Першими ж, хто переніс дискурс щодо появи цих об’єктів у наукову площину, стали радянський учений-теоретик росіянин Костянтин Ціолковський та німецький інженер у галузі ракетобудівництва Герман Оберт. У своїх працях та роздумах вони обґрунтували неминучу появу орбітальних населених станцій для майбутніх досліджень космічного простору, і навіть описали базові принципи дії та управління таких об’єктів.
Видатний конструктор: постать Володимира Челомея
Втілити задуми теоретиків минулого у дійсність першими вдалося радянським аерокосмічним інженерам, одним з яких був Володимир Миколайович Челомей — уродженець польського містечка Седльці. Рятуючись від Першої світової війни, у віці двох років разом із батьками він переїхав до Полтави, а згодом — і до Києва. 1932 року вступив на Авіаційний факультет Київського машинобудівного інституту (пізніше Київський авіаційний інститут), який достроково закінчив у 1937-му.
У студентські роки Володимир Челомей захопився математикою, фізикою та інженерією. Пильну увагу юнак приділяв дослідженню теорії коливань, завдяки чому дуже добре знався на тонкощах експлуатації моторів, брав участь у перевірці якості продукції місцевого заводу з виготовлення двигунів та комплектування (сучасна «Мотор-Січ»).
Джерело: aki.nau.edu.ua
Конструкторський геній Володимира Челомея проявився під час Другої світової війни, коли він почав розробляти для Червоної армії літаки-снаряди. Перші випробування цих радянських камікадзе припали на кінець 1944 року, однак незабаром війна скінчилася, тож кількість бойових застосувань цієї зброї залишилася на позначці 0. Щоправда, саме тоді талант конструктора і помітило вище керівництво, завдяки чому в подальшому його запросили працювати у ракетній галузі.
Старт ракетних розробок
Період 1950-х років Володимир Челомей зустрів у якості розробника крилатих ракет для Військово-морського флоту СРСР у межах новоствореного Особливого конструкторського бюро (ОКБ) №52, де невдовзі обійняв посаду генерального конструктора.
На початку 1960-х, у золотий період радянської космонавтики, його ОКБ стало виготовляти перші супутники (зокрема й маневрений «Полет-1») і міжконтинентальні балістичні ракети УР-100, та пізніше — УР-500.
Лінійка «Протонів» від ОКБ Володимира Челомея для свого часу була справжнім витвором інженерного мистецтва. Перший двоступеневий «Протон» (який конструктивно був ідентичним УР-500) пізніше замінили на потужніший триступеневий «Протон-К», здатний виводити на орбіту 22 тонни корисного вантажу та 5 тонн вантажу на міжпланетну транзитну орбіту, передусім — місячну. Саме завдяки цим ракетам СРСР планував раніше за США підкорити супутник Землі.
Зауважимо, під час конструювання «Протонів» Челомей конкурував з іншим талановитим українським ракетним конструктором — Сергієм Павловичем Корольовим. Запропоновану Корольовим ракету-носій Н-1 обрали для демонстрації можливостей запуску космічних кораблів на Місяць. Багато в чому вибір на користь конкретно проєкту Сергія Корольова був обумовлений його минулими заслугами у справі виводу космічних апаратів на місячну орбіту.
Саме ОКБ №1 Корольова на початку квітня 1966-го успішно вивело на орбіту Місяця автоматизовану міжпланетну станцію (АМС) «Луна-9» вагою 245 кг, скориставшись одноразовою чотириступеневою ракетою-носієм середнього класу — «Молния-М».
Джерело: Pline, через Wikimedia Commons
Проте потужності «Молния-М» було явно недостатньо для запуску важчих космічних кораблів, зокрема й оснащених пілотованими посадковими модулями. Для цього була потрібна принципово нова й значно потужніша модифікація ракети-носія.
Вибір на користь ОКБ-1 Корольова, втім, не виправдав себе. Конструкція Н-1 передбачала побудову ракети майже з нуля, починаючи від основних ступенів і закінчуючи двигунами ракети. Ця обставина зіграла злий жарт з житомирським конструктором — попри те, що Н-1 була розроблена у встановлений термін, усі чотири спроби її запуску завершилися невдачею. Радянська місячна програма знову згадала про «Протони» Челомея, але повноцінний їхній запуск (з переробленим безпілотним космічним апаратом «Союз») відбувся лише на межі 1969-1970 років, коли про лідерство у місячних перегонах вже й мови не було.
От тут і проявився початок затятої конкуренції між ОКБ-52 під керівництвом Челомея та ОКБ-1 Корольова. Пізніше градус протистояння невпинно підвищувався, коли вже на повну розгорнулася боротьба за те, чиє бюро першим розробить і виведе на орбіту пілотовану станцію.
Від «Алмазу» до «Салюту»
Предтечею появи наукової ДОС (довготривалої орбітальної станції) «Салют-1» став концепт орбітальної станції «Алмаз», яка розроблялася за проєктом Володимира Челомея на замовлення військових. За задумом, «Алмаз» мав стати першою пілотованою орбітальною розвідувальною станцією з екіпажем від двох до трьох космонавтів та з можливістю перебувати на орбіті терміном у 2-3 роки.
Планувалося, що станція здійснюватиме супутникове спостереження, радіоелектронну розвідку, і навіть за потреби візьме на себе роль орбітального командного пункту, який би міг коригувати ведення бойових дій з орбіти. Проєктні роботи над станцією стартували 12 жовтня 1964 року.
Робота над «Алмазом» просувалася вельми повільно, передусім через затримку з розробленням систем життєзабезпечення та двигунів. На кінець 1960-х — початок 1970-х років заледве впоралися з розробкою тільки основного корпусу орбітальної станції. Саме тоді радянському космонавту та ракетному інженеру Костянтину Феоктістову, який з 1957 року працював у ОКБ-1 Корольова, спало на думку встановити на готовий корпус ОПС челомеївського «Алмазу» системи та агрегатні компоненти вже функціонуючого космічного корабля «Союз», у такий спосіб прискоривши запуск майбутньої орбітальної станції.
Завдяки особистим зв’язкам з секретарем ЦК КПРС Дмитром Устіновим, Феоктістову вдалося винести свій проєкт на розгляд у найвищих колах СРСР. Устінову сподобався задум щодо удосконалення станції, тож він лобіював проєкт Феоктістова у Політбюро. Фінальне рішення не забарилося: ознайомившись з детальним планом проєкту, члени КПРС винесли постанову, за якою декілька корпусів уже побудованої орбітальної станції «Алмаз» передали з ОКБ-52 до ОКБ-1 для подальшої розробки та запуску станції.
Такий потужний удар Володимир Челомей пізніше прокоментував лаконічно: «Це був піратський набіг на мій острів». Звісно, вище керівництво СРСР ніколи не було налаштоване на тривалі обговорення власних рішень, тож конструктору довелося мовчки прийняти цю «рокіровку».
Заради справедливості слід зауважити, що під керівництвом Корольова проєкт дуже швидко втілився у життя. І з позиції пройденого часу можна впевнено стверджувати, що якби не ініціатива Феоктістова, першою орбітальною пілотованою станцією в історії людства могла би стати американська Skylab, яку США планували запустити у 1972 році (фактична дата запуску припала на травень 1973-го). Але ціна цього тріумфу виявилася надто високою.
Початок експлуатації
19 квітня 1971 року на борту ракети-носія «Протон-К» з космодрому «Байконур» на орбіту була запущена ДОС-1, також відома під назвами «Салют-1», «Виріб-17К», «Об’єкт №121».
Цікаво, що спочатку нову орбітальну станцію нарекли «Заря», але так уже називався штучний супутник, раніше виведений на орбіту Китаєм. Відтак у радянській пресі при подачі новини було вирішено перейменувати її на «Салют», хоча фактично орбітальна станція злітала саме з написом «Заря» на борту. Через високу секретність проєкту жодної фотографії ДОС-1 так і не оприлюднено.
«Салют» був блискучим винаходом інженерної думки того часу. За проєктним планом, станція мала перебувати на орбіті пів року, з можливістю розміщення екіпажу із трьох космонавтів терміном до трьох тижнів.
Першими людьми, що зайшли б на борт станції, щойно та займе робочу орбіту, мав стати екіпаж космічного корабля «Союз-10», запущеного 24 квітня 1971-го — через п’ять днів після старту «Салют-1». У його склад увійшли радянські космонавти: уродженець Казахстану Володимир Шаталов і росіяни Олексій Єлісєєв та Микола Рукавишніков.
Екіпажу «Союз-10» не судилося потрапити на борт «Салют-1» через проблеми зі стикуванням, що виникли незабаром після наближення до станції. Попри те, що штир стикувального вузла космічного корабля потрапив у приймальний конус станції, зрештою так і не вдалося затягнути його всередину, аби створити герметичний простір для безпечного переходу космонавтів на борт «Салют-1». Щоб не ризикувати ані життям космонавтів, ані безпекою самої орбітальної станції, в центрі керування польотом вирішили дати команду на автоматичне розстикування, яке, втім, не відбулося: станція продовжила свій рух орбітою, не відпускаючи «Союз-10» від себе.
Один із варіантів екстреного розстикування полягав у можливості задіяти систему піропатронів, які б дозволили відрубати стикувальний шнур та звільнити екіпаж «Союз-10», проте у цьому разі подальша експлуатація «Салют-1» стала б неможливою через блокування шлюзу. До вирішення аварійної ситуації терміново залучили групу інженерів, які брали участь у будівництві стикувального вузла станції. В радіоефірі вони передали екіпажу «Союз-10» точні команди щодо збирання альтернативної електричної схеми розстикування просто на орбіті.
Через 5,5 годин польоту у зв’язці, який мало не згубив і станцію, і космонавтів, маневр розтискування нарешті успішно завершився. Екіпаж «Союз-10» повернувся на Землю, забезпечивши наступній зміні космонавтів можливість все ж таки потрапити на борт станції під час майбутньої місії. На жаль, ця екстремальна подія була лише першою ластівкою трагічної долі, що в подальшому спіткала орбітальну станцію.
Радянський «Соляріс»: трагічна історія останнього екіпажу «Салют-1»
У складі наступного екіпажу, що вирушив на орбітальну станцію на космічному кораблі «Союз-11», був уже й український космонавт. Командиром корабля став одесит Георгій Тимофійович Добровольський, якого 1963 року зарахували до другого загону космонавтів (група ВПС №2), після чого він пройшов підготовку в межах радянської місячної програми. Разом із Георгієм Добровольським до складу екіпажу «Союз-11» увійшли бортінженер-росіянин Владислав Волков та Віктор Пацаєв з Казахстану.
Важливо відзначити, що екіпаж «Союз-11» готувався як резервний. Спочатку на станцію збиралася летіти команда під керівництвом Олексія Леонова, проте їх відсторонили від польоту через незадовільний стан здоров’я бортінженера Валерія Кубасова (третім членом екіпажу був Петро Колодін).
Старт «Союз-11» відбувся 6 червня 1971 року, а вже 7 червня у 10-й ранку було успішно виконано маневр стикування з орбітальною станцією. Увійшовши її на борт, космонавти помітили сильне задимлення, яке не вдалося усунути через несправність вентиляційної системи станції. За першу добу свого перебування на «Салют-1» екіпаж здійснив оперативний ремонт вентсистеми, після чого знову повернувся на «Союз-11», упродовж доби очікуючи, доки повітря всередині орбітальної станції очиститься задля її безпечної експлуатації.
Нарешті космонавти перейшли назад на «Салют-1» та розпочали тритижневе чергування, під час якого виконали низку запланованих наукових досліджень і технічних тестів. За цей період на орбітальній станції сталася ще одна пожежа, утім, досить швидко локалізована та потушена злагодженими діями колективу. Стало очевидно, що поспіх у прагненні якомога скоріше вивести «Салют-1» на орбіту згубно вплинув на якість орбітальної станції — перебувати на ній справді було небезпечно.
Попри низку позаштатних ситуацій, 29 червня екіпаж рапортував про завершення всіх запланованих робіт, після чого отримав команду на підготовку до повернення на Землю. Маневр роз’єднання успішно відбувся — «Союз-11» відстикувався від станції та навіть вдало виконав гальмування, далі розпочався контрольований спуск з орбіти.
Джерело: wikipedia.org
Але у верхніх шарах атмосфери під час відокремлення від основного космічного корабля «Союз-11» спускової капсули з космонавтами сталася її розгерметизація. Через щільну конструкцію та украй тісний простір всередині спускового модуля не було передбачено можливість використання космонавтами висотних скафандрів, які б могли їх урятувати. Відтак увесь екіпаж «Союз-11» миттєво загинув. Сама ж ДОС «Салют-1», загалом провівши на орбіті близько 180 діб, 11 жовтня 1971 року була дистанційно зведена з орбіти та увійшла в атмосферу Землі, де й зазнала остаточної руйнації. Її уламки впали у води Тихого океану, назавжди поховавши із собою матеріальну згадку про своє існування.
Історія першої орбітальної станції «Салют-1» сповнена чудових інженерних ідей, на жаль, цілковито нівельованих недбалістю і поспіхом через космічні перегони між США та СРСР. У прагненні першості в жертву було принесено найголовніше — безпеку, результатом чого стала загибель талановитих радянських космонавтів.
Що ж стосується орбітальної станції «Алмаз» розробки Володимира Челомея, то в ОКБ-52 над нею продовжили працювати — і 3 квітня 1973 року вона все ж таки вирушила на орбіту під назвою «Салют-2». Однак менш ніж за два тижні, 15 квітня 1973 року, було помічено розгерметизацію всередині станції, а через добу зв’язок із нею повністю втратили. Ніким більше не контрольована з Землі, наприкінці травня 1973 року станція зійшла зі своєї орбіти та зруйнувалася під час повторного входу в атмосферу. Її уламки, як і у випадку з ДОС-1, сховали води Тихого океану.
За кілька наступних років на орбіту було виведено ще дві ДОС проєкту «Алмаз» — «Салют-3» та «Салют-5». Але у подальшому СРСР відмовився від орбітальних пілотованих станцій військового призначення, дійшовши висновку, що їхнє обслуговування суттєво дорожче за використання автоматизованих супутників, здатних виконувати той же обсяг завдань зі значно меншим ризиком, передусім для самих космонавтів.
