"Полеты по программе «Интеркосмос»" - читать интересную книгу автора (Козырев Валентин Иванович, Никитин...)

ПОЛЕТ МЕЖДУНАРОДНОГО ЭКИПАЖА СССР — ПНР

27 июня 1978 г. в 18 ч 27 мин по московскому времени с космодрома Байконур стартовала ракета-носитель с космическим кораблем «Союз-30», на борту которого находился следующий международный экипаж, запущенный по программе «Интеркосмос». В состав экипажа входили командир корабля летчик-космонавт СССР П. И. Климук и космонавт-исследователь гражданин ПНР М. Гермашевский.

Транспортный космический корабль «Союз-30» с космонавтами П. И. Климуком и М. Гермашевским должен был состыковаться с орбитальной станцией «Салют-6», где им предстояло работать с членами второй основной экспедиции — космонавтами В. В. Коваленком и А. С. Иванченковым, которые стартовали на корабле «Союз-29» 15 июня 1978 г. и с 17 июня приступили к исследованиям на борту орбитального комплекса.

Ракета-носитель вывела «Союз-30» на начальную геоцентрическую орбиту с параметрами: перигей 197 км, апогей 261 км, наклонение 51,6°, период обращения 88,8 мин. 28 июня 1978 г. были проведены операции по формированию монтажной орбиты: на 5-м витке полета корабля «Союз-30» произведен первый двухимпульсный маневр коррекции орбиты. При первом импульсе двигательная установка проработала 8 с и увеличила скорость корабля на 4,2 м/с, при втором импульсе — 57 с, что увеличило скорость корабля на 33 м/с.

В результате первого двухимпульсного маневра «Союз-30» перешел на орбиту с перигеем 264 км, апогеем 310 км, наклонением 51,6° и периодом обращения 90 мин. В этот период времени орбитальный комплекс «Салют-6» — «Союз-29» совершал полет по орбите с перигеем 337 км, апогеем 362 км, наклонением 51,6° и периодом обращения 91,3 мин, находясь все время впереди корабля «Союз-30».

Формирование монтажной орбиты было продолжено во второй половине дня 28 июня, на 17-м витке «Сою-за-30», в 18 ч 21 мин и в 18 ч 58 мин по московскому времени, когда был проведен второй двухимпульсный корректирующий маневр. В результате расстояние между кораблем и орбитальным комплексом уменьшилось до значения, начиная с которого, дальнейшее сближение могло осуществляться автоматически. На 18-м витке в 20 ч 7 мин 50 с по московскому времени произошла стыковка корабля «Союз-30» с орбитальной станцией «Салют-6» со стороны стыковочного узла, расположенного на агрегатном отсеке.

После завершения процесса объединения электро- и гидросистем аппаратов и проверки герметичности стыковочного узла 28 июня 1978 г. в 23 ч 12 мин по московскому времени космонавты П. И. Климук и М. Гермашевский перешли в помещение станции «Салют-6». С этого момента на околоземной орбите — на борту научного орбитального комплекса «Салют-6» — «Союз-29» — «Союз-30» — приступил к совместной работе международный экипаж в составе космонавтов В. В. Коваленка, А. С. Иванченкова, П. И. Климука и М. Гермашевского. Программа работ международного экипажа предусматривала проведение в течение 7 сут научно-технических исследований и экспериментов, подготовленных совместно учеными и специалистами социалистических стран — участниц программы «Интеркосмос».

В ходе полета космонавтам предстояло выполнить около десяти медицинских, технологических и геофизических исследований и экспериментов, при этом часть из них являлась повторением экспериментов, выполненных советско-чехословацким международным экипажем. Следует отметить, что при подготовке как общей исследовательской программы полетов по программе «Интеркосмос», так и экспериментов для каждого конкретного международного экипажа важную роль играют комплексность и преемственность проводимых исследований. Повторение некоторых экспериментов, по мнению специалистов, позволяет получить более надежные результаты, накопить статистические данные, выявить как индивидуальные особенности, так и общие закономерности изучаемого явления.

Вместе с тем в каждом последующем полете экспериментальная программа имеет тенденцию к расширению, подключению все большего числа стран к подготовке исследований для международных экипажей, поскольку эти исследования являются составной частью общей программы многостороннего сотрудничества «Интеркосмос». Так, в подготовке экспериментов для советско-польского экипажа принимали участие ученые и специалисты СССР, ПНР, ГДР и ЧССР.

Выполнение запланированной программы исследований международный экипаж начал 29 июня с комплексного обследования систем кровообращения с помощью многофункциональной аппаратуры «Полином-2М», а также приборов «Реограф» и «Бета». При этом у членов экипажа регистрировались реограммы, кардиограммы и другие показатели. Результаты проведенного обследования позволили получить данные об особенностях перераспределения крови в организмах космонавтов и о состоянии их сердечной деятельности.

На следующий день исследования реакции сердечно-сосудистой системы были продолжены — в условиях имитации действия гидростатического давления с использованием вакуумного костюма «Чибис». Использование этого костюма позволяет проверить функционирование кровеносных сосудов ног космонавта и компенсационные возможности его системы кровообращения, чтобы устранить нежелательные эффекты, порождаемые воздействием невесомости на организм человека и особенно заметные в период адаптации. Для предотвращения этих нежелательных явлений и был использован специальный костюм «Чибис», создающий пониженное давление в области, прилегающей к нижней части человеческого тела.

Костюм «Чибис» изготовлен из газонепроницаемой мягкой ткани. По внешнему виду он напоминает просторные брюки со штанинами «в гармошку», жестким поясным кольцом и подтяжками. Изменение (понижение) давления можно было регулировать в пределах от 0 до 65 ± 5 мм рт. ст. Такой костюм космонавты использовали дважды, и в обоих случаях работа сердца контролировалась с помощью прибора «Кардиолидер», разработанного в Варшавском институте авиационной медицины. За ходом этого обследования постоянно наблюдала группа врачей в центре управления полетом, которые признали весьма успешными результаты, передаваемые на Землю.

Прибор «Кардиолидер» космонавты использовали также и в эксперименте «Спринт», в котором исследовалась оптимизация физической нагрузки космонавта на бегущей дорожке или велоэргометре. При этом определялась частота сокращений сердечной мышцы, которая зависит от уровня работоспособности организма. Прибор позволяет контролировать работу сердца космонавта, сигнализируя о достижении заданной нагрузки и предостерегая звуковым сигналом о выходе за обозначенные пределы перегрузки.

«Кардиолидер» сконструирован на основе интегральных схем, что позволило сделать его максимально миниатюрным. Следует подчеркнуть, что данный прибор уже нашел широкое применение не только в космической медицине (при дозированной силовой нагрузке в состоянии невесомости и после возвращения на Землю в период реадаптации), но и в клинической практике — в восстановительный период после перенесенных сердечно-сосудистых заболеваний.

Во второй половине дня 29 июня космонавты приступили к проведению технологического эксперимента «Сирена», разработанного совместно советскими и польскими учеными. Этот эксперимент проводился на советской электронагревательной установке «Сплав» и стал логическим продолжением советско-чехословацкого эксперимента «Морава», выполненного предыдущей международной экспедицией. Цель эксперимента — изучить процесс направленной кристаллизации в полупроводниковых материалах, получаемых из жидкой фазы (состояния) в условиях невесомости. В качестве исследуемых материалов в эксперименте «Сирена» были выбраны тройные полупроводники «ртуть—кадмий— теллур» и «ртуть—кадмий—селен».

В течение многих лет эти материалы тщательно изучались в Институте физики Академии наук ПНР, сотрудники которого много сделали для выяснения физических характеристик материалов этого типа и возможностей их применения. Полупроводники, в состав которых входят названные элементы, характеризуются высокой чувствительностью и малой инерционностью. В. настоящее время они считаются наилучшими детекторами инфракрасного излучения, способными работать в диапазоне длин волн около 10 мкм, т. е. в пределах так называемого «атмосферного Окна». Имеет перспективы и использование этих материалов в лазерных устройствах с перестраиваемой частотой.

Однако получение однородных полупроводниковых сплавов данного типа в наземных условиях существенно затрудняется процессами конвекции, обусловленной действием силы тяжести, поскольку химические элементы ртуть, кадмий и теллур значительно отличаются по своей массе. В свою очередь, однородность и структурное совершенство полупроводниковых материалов, полученных в космосе, обусловливает их особые физические свойства и возможности применения. Если в лабораторных условиях на Земле достигается степень однородности кристаллов этого типа порядка 12 %, то полупроводники, полученные в эксперименте «Сирена» в условиях невесомости, характеризуются значительно более высокой степенью однородности — около 60 %.

Эксперимент «Сирена» проводили космонавты М. Гермашевский и А. С. Иванченков. Они закладывали кварцевую ампулу, содержащую цилиндрической формы кристалл тройного полупроводника «ртуть—кадмий—теллур», в электронагревательную камеру печи. В камере происходило нагревание ампулы до расплавления кристалла, а затем в результате программируемого снижения температуры осуществлялось направленное затвердевание — кристаллизация. После окончания эксперимента кварцевая ампула с полупроводниковым материалом извлекалась из установки «Сплав» и возвращалась на Землю для последующего анализа.

Поскольку в распоряжении международного экипажа находились две ампулы с исследуемыми веществами, эксперимент проводился дважды. Первая ампула была нагрета до температуры около 900 °C, после чего она подверглась регулируемому охлаждению со скоростью 11,4 °C в час. Проведение первого эксперимента заняло 46 ч. 3 июля 1978 г. советско-польский технологический эксперимент «Сирена» был повторен, но с иной программой охлаждения: вторая ампула хотя и нагревалась аналогичным образом, но охлаждалась пассивно, т. е. без автоматической регулировки температуры. В этом случае скорость снижения температуры стала значительно выше — порядка 145 °C в час. Эксперимент закончился через 16,5 ч.

Успех эксперимента «Сирена» зависел также от поддержания особых условий при его осуществлении. Во время его проведения все оборудование научного орбитального комплекса «Салют-6» — «Союз», которое могло вызвать ускорения или вибрации конструкции, было выключено.

В июле 1978 г. грузовой транспортный корабль «Прогресс-2» доставил на станцию «Салют-6» новую электронагревательную установку — «Кристалл», включающую в себя электропечь, устройство управления и кассеты с контейнерами, содержащими капсулы с испытуемыми материалами. Эта установка предназначена для исследований в области материаловедения — выращивания полупроводников в виде слитков, объемных кристаллов или эпитаксильных структур из расплава и из паровой (или газовой) фазы (состояния). Установка «Кристалл» автономна и обеспечивает высокую степень автоматизации процессов, которые могут проводиться в диапазоне температур 400 — 1200 °C. Во время работы установки в ней осуществляется направленная кристаллизация, причем в отличие от установки «Сплав» процесс здесь протекает в условиях фиксированного теплового поля, а изменение зон нагрева достигается механическим перемещением ампулы с материалом в соответствии с требуемой программой.

Космонавты В. В. Коваленок и А. С. Иванченков на установке «Кристалл» провели эксперименты «Морава — Кристалл» и «Сирена — Кристалл», подготовленные специалистами СССР, ЧССР и ПНР. В эксперименте «Сирена — Кристалл», в частности, удалось вырастить трехкомпонентный полупроводник из соединения «свинец—селен—теллур», широко применяемый в инфракрасной лазерной технике.

Что же касается советско-польского международного экипажа, то он повторил эксперименты «Опрос», «Теплообмен» и «Кислород», впервые осуществленные предыдущим международным экипажем, причем эксперимент «Кислород» П. И. Климук и М. Гермашевский повторили несколько раз. Эти эксперименты были подготовлены совместно учеными и специалистами СССР, ЧССР и ПНР. Кроме того, советско-польский международный экипаж выполнил два новых медико-психологических эксперимента — «Вкус» и «Досуг», подготовленные советскими и польскими специалистами.

В ходе эксперимента «Вкус» осуществлялся цикл интересных исследований по изучению порога вкусовой чувствительности человека в условиях космического полета. Для этой цели использовался специальный электронный прибор — «Электрогустометр», сконструированный в Варшавском институте авиационной медицины и приспособленный для работы на борту орбитального комплекса. В задачу эксперимента входило изучение механизмов, которые ответственны за нарушения вкусовых ощущений, наблюдающиеся у космонавтов во время космических полетов.

Высказывались различные, зачастую противоречащие друг другу гипотезы для объяснения причин этих нарушений. Выдвигалось, например, предположение, что указанные аномалии вызваны изменениями в восприимчивости у периферического рецептора вкусовых ощущений, возникающими в результате перемещения крови от нижних к верхним частям тела. Искались причины и в характере пищи, и в психологической сфере космонавта.

«Электрогустометр» — электронный прибор небольшого размера, состоящий из генератора пилообразного напряжения (он позволяет получать ток между электродами в пределах от 0 до 300 мкА), цифровой измерительной системы и двух электродов (пассивного и активного). Для количественного анализа в этом эксперименте использовалось электрическое раздражение вкусовых рецепторов. Данный метод обеспечивает высокую объективность и точность измерений, а также быстроту получения результатов и возможность многократного повторения наблюдений. Перечисленные достоинства метода оказались решающими при его выборе для данных исследований.

При измерениях использовался самый простой электрический раздражитель — постоянный ток между двумя электродами: пассивный электрод космонавт держал в руке, а активным прикасался к языку в местах наибольшей концентрации вкусовых луковиц. По мере роста электрического напряжения у космонавта появляется металлический или кислый вкус во рту, что происходит вследствие возбуждения вкусовых луковиц и появления ионов Н и ОН благодаря электролизу жидкости в полости рта. Результат измерения можно было прочесть на цифровом индикаторе. Данные эксперимента «Вкус», полученные космонавтами, указывают на существование определенных закономерностей в изменениях вкусовых ощущений.

Эксперимент «Досуг» посвящался исследованию эффективности воздействия зрелищно-музыкальных программ на работоспособность экипажа во время полета, а также изучению психологических аспектов адаптации космонавтов к необычным условиям космической среды обитания. Космический полет, особенно длительный, оказывает явное влияние на психофизиологическое состояние космонавтов из-за воздействия таких факторов, как сенсорное голодание и социальная изоляция. В связи с этим возникает необходимость введения специальных зрелищно-музыкальных программ.

Ученые пришли к выводу, что одним из основных элементов такой программы должно быть воспроизведение разнообразных по содержанию визуальных изображений с помощью видеомагнитофона. С такой целью и разрабатывался эксперимент «Досуг», задачей которого ставилось определить влияние этих, так называемых рекреационных, программ на психофизиологическое состояние членов экипажа во время их пребывания на борту орбитальной станции «Салют-6». Была также поставлена задача по получению сведений, касающихся воздействия, оказываемого различными элементами рекреационной программы на самочувствие космонавтов с учетом продолжительности полета.

На основе анкетирования для каждого члена международного экипажа была разработана индивидуальная программа, учитывающая интересы отдельных космонавтов. На основе полученных данных совместно с польским телевидением была составлена программа, рассчитанная на несколько часов и записанная на видеомагнитофонную пленку, которую космонавты П. И. Климук и М. Гермашевский доставили на орбитальную станцию. Отобранный материал с удовольствием просматривали все члены экипажа — программа получила высокую оценку.

Значительную часть времени пребывания на орбитальной станции (например, большую часть дня 2 июля) члены международного экипажа уделили наблюдениям и фотографированию отдельных районов Земли и акватории Мирового океана в рамках эксперимента «Земля», разработанного учеными СССР, ГДР и ПНР. Эксперимент заключался в сравнении результатов одновременных наблюдений отдельных территорий, в том числе территории Польши, проводившихся с борта орбитальной станции, с самолета и с поверхности Земли.

В этом эксперименте изучались возможности метода дистанционного зондирования Земли из космоса для определения характера и структуры сельскохозяйственных районов, для получения оптических характеристик акватории Мирового океана, прогнозирования урожаев и т. п. Съемки в эксперименте «Земля» выполнялись с помощью многозональной фотоаппаратуры МКФ-6М, разработанной специалистами СССР и ГДР и изготовленной в ГДР. В рамках этого эксперимента космонавты сделали свыше 2500 снимков.

Важное народнохозяйственное значение подобных экспериментов несомненно, практическая их польза неоднократно подтверждалась при использовании как советских, так и американских спутников, а также при наблюдениях, сделанных космонавтами с орбиты. И в данном случае результаты эксперимента «Земля» принесли ощутимые выгоды.

При выполнении эксперимента «Земля» космонавты наблюдали и полярные сияния при входе орбитального комплекса в область земной тени. С помощью фотоаппарата «Практика» была сделана серия снимков этого интересного явления, которое особенно отчетливо наблюдалось в районах, прилегающих к Южному полюсу. Кроме того, для регистрации интересных процессов или явлений в земной атмосфере члены международного экипажа использовали фотоаппараты «Хасельблад» и «Киев», а с помощью кинокамеры отсняли более 600 м документальных кадров, освещающих жизнь и работу экипажа на борту станции.

Наконец, следует сказать несколько слов об эксперименте, который космонавты П. И. Климук и М. Гермашевский выполнили уже после возвращения из космоса. Как известно, состояние здоровья космонавтов тщательно исследуется перед стартом, во время полета и после его завершения, когда космонавты возвращаются на Землю. В ходе эксперимента, получившего название «Здоровье», с помощью новой методики оценивалась физическая работоспособность космонавтов после возвращения на Землю.

Применявшиеся до последнего времени методы требовали использования значительных физических нагрузок, что противопоказано космонавту после состояния невесомости, перенесенного им в космическом полете. Поэтому в эксперименте «Здоровье» применялись разработанные в Варшавском институте авиационной медицины электронная измерительная аппаратура и методика исследований, позволяющие оценивать интенсивность выполняемой работы, используя малые физические нагрузки. Это достигалось с помощью обратной связи между частотой сердечных сокращений и приводом, дозирующим величину физической нагрузки.

Схема эксперимента проста. Биотоки поступают в систему, измеряющую частоту сокращений сердца. Выходное напряжение этой системы через электронную систему управления регулирует интенсивность физической нагрузки, которую испытуемый должен получить на велоэргометре или бегущей дорожке. Такая аппаратура позволяет измерять и регистрировать на магнитной пленке или на ленте самописца следующие параметры: электрокардиограмму, частоту сокращений сердца, артериальное давление крови, частоту дыхания, объем вентиляции легких в минуту, глубинную температуру тела. В настоящее время ведется работа по модификации подобной аппаратуры для перспективного использования.

Помимо рассмотренных исследований и экспериментов, космонавты ежедневно проводили с борта станции телевизионные репортажи, в которых рассказывали о своей работе, о проделанных экспериментах, делились впечатлениями о тех процессах и явлениях, которые им удалось наблюдать. Состоялась бортовая телевизионная пресс-конференция, в ходе которой космонавты ответили на вопросы журналистов социалистических стран, аккредитованных в центре управления полетом.

Один из телевизионных репортажей целиком посвящался показу предметов символического характера, которые космонавты захватили с собой на борт станции. Среди них фрагмент из факсимильного издания книги Николая Коперника «О вращениях небесных тел» и репродукция рисунка Солнечной системы из этой книги. Полет международного экипажа происходил в канун Дня Возрождения Польши — большого национального праздника польского народа. Знаменательно, что на борту станции «Салют-6» находился текст «Июльского манифеста», обнародованного 22 июля 1944 г. Польским Комитетом национального освобождения, — манифеста, содержавшего программу коренных политических и социально-экономических преобразований, возвестившего о рождении новой Польши.

На борту станции продолжало работать «космическое» международное отделение связи: двумя специальными штемпелями — советским и польским — были погашены взятые на борт конверты, предназначенные для экспонирования в музеях СССР и ПНР. Четыре космонавта подписали на борту свидетельство Федерации авиационного спорта СССР о полете второго международного экипажа по программе «Интеркосмос».

5 июля 1978 г. после успешного завершения программы работ на борту научного орбитального комплекса «Салют-6» — «Союз-29» — «Союз-30» космонавты П. И. Климук и М. Гермашевский возвратились на Землю. Посадка спускаемого аппарата корабля «Союз-30» произошла в 16 ч 30 мин по московскому времени в заданном районе территории Советского Союза, в 300 км западнее Целинограда. Общее время полета космонавтов П. И. Климука и М. Гермашевского составило 7 сут 22 ч 3 мин.

Полет международного экипажа в составе космонавтов СССР и космонавта ПНР, их работа на борту станции «Салют-6» получили высокую оценку. В телеграмме, направленной международному экипажу научного орбитального комплекса «Салют-6» — «Союз» космонавтам В. В. Коваленку, А. С. Иванченкову, П. И. Климуку, М. Гермашевскому, Генеральный секретарь ЦК КПСС, Председатель Президиума Верховного Совета СССР Л. И. Брежнев и Первый секретарь ЦК ПОРП Э. Герек подчеркнули: «Международный полет советских и польского космонавтов — очередной крупный шаг в использовании космического пространства в. мирных целях, осуществляемый социалистическими странами — участницами программы «Интеркосмос». Он имеет большое научно-техническое значение, ярко олицетворяет наше всестороннее сотрудничество, демонстрирует великую силу и возможности социалистического интернационализма»[5].

За успешное осуществление космического полета на научно-исследовательском орбитальном комплексе «Салют-6» — «Союз» и проявленные при этом мужество и героизм Президиум Верховного Совета СССР наградил дважды Героя Советского Союза летчика-космонавта СССР П. И. Климука орденом Ленина и присвоил гражданину ПНР космонавту-исследователю М. Гермашевскому звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали «Золотая Звезда».

За выдающиеся заслуги, отвагу и мужество, а также образцовое выполнение задания в ходе первого польско-советского космического полета на научно-исследовательском орбитальном комплексе «Салют-6» — «Союз» Государственный совет Польской Народной Республики наградил космонавта-исследователя М. Гермашевского и летчика-космонавта СССР П. И. Климука орденами «Крест Грюнвальда» первой степени.