Техника - молодёжи 2001-04, страница 32

Модель «Надежды», вид спереди; на переднем плане — пристыкованные «Союзы-ТМ».

станции, и придется постоянно затрачивать энергию для ее ориентации.

Мы могли бы избежать ненужных расходов еще в 2000 г. Для этого — раз уж хронически не хватает средств на науку — следовало оставить «Мир» на 2—3 года на орбите в дежурном режиме Можно было бы предложить другим странам, например, Индии и Китаю, долевое участие в научных исследованиях на ней. Наконец, оставить на орбите часть модулей с наиболее важным и ценным оборудованием и приборами для дальнейшего использования.

Впрочем, есть и другой путь — поступить в традициях отечественной космонавтики. В свое время на смену «Салютам» пришла усовершенствованная станция «Мир». Значит, и ее преемницей должна стать усовершенствованная космическая система При этом надо помнить, что со времен С.П. Королева только нестандартные решения глобальных проблем обеспечивали нашей стране авангардные позиции в космосе.

Начнем с того, что любая орбитальная станция представляет собой своеобразные точечный зонд, с которого исследуют Землю и космическое пространство. Понятно, задачи ученых постоянно меняются, например — конкретизируются или расширяются, поэтому станция должна быть готова к приему новой техники и замене устаревшей либо отслужившей. Кроме того ей следовало бы обладать «флотом» взаимодействующих с ней автоматических и пилотируемых спутников, что расширит ее возможности.

Такая станция, будучи эквивалентной «Миру» по оснащенности, была

мость — 30 млрд долл., то от запуска ее первого элемента до начала эксплуатации пройдет 2,5 года, полная же готовность комплекса наступит не ранее, чем через 8 лет Родилась идея кооперации с Японией, Европейским космическим агентством и Россией при доминирующей роли США. А специалистам уже известны ее «врожденные» недостатки Назовем лишь некоторые. Это весьма высокая стоимость эксплуатации и обслуживания что делает ее втрое дороже лунной программы «Аполло». Не предусмотрен и собственный «москитный флот» вспомогательных спутников обслуживания. Свободная компоновка модулей станет причиной гравитационной и аэродинамической неустойчивости

ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 4 2 0 0 1

бы легче, а значит — дешевле, могла бы быстро разворачиваться и использовать фрагменты предшественницы. Поэтому проектировать ее необходимо по совершенно новым принципам. В частности — учитывая взаимодействие системы ориентации станции с солнечным излучением, магнитными и гравитационными полями разреженной атмосферой и нижним радиационным поясом Иными словами нужно привлечь окружающую среду к участию в ориентации станции, ее стабилизации на орбите. А вот проблемы ее энергоснабжения и маневрирования решать нужно иначе — учитывая, скажем, при спуске тормозящее действие атмосферы (что, опять-таки, позволит уменьшить потери энергии).

Вертикальная компоновка позволит сократить затраты электроэнергии или рабочего тела на ориентацию станции на 70 — 90 %. Это реализует ся только за счет соответствующего расположения крупных модулей, сол нечных батарей, выносных штанг и тросовых систем с концевыми грузами. Даже неизбежные возмущения можно будет парировать не работой двигателей, неизбежно сжигающих топливо, а перекачкой его и других жидкостей между неполными баками в разных концах станции или деформацией нежестких конструкций с внутренним трением. Топливо же потребуется, практически, только для начальной ориентации.

Высота орбиты минимального грузопотока определяется наименьшими затратами топлива для выведения станции, поддержания ее на этой орбите и расходами горючего для грузовиков, поднимающихся на эту орбиту с опорной (180 — 250 км), с учетом разброса плотности атмосферы. Для комплекса «Мир» и кораблей «Союз-ТМ» и «Прогресс» эта высота составляла 420 — 440 км. Но если применять «Прогрессы» с электрическими ракетными двигателями (стационарными плазменными, удельным импульсом 1600 — 2000 с), расход рабочего тела на такой перелет будет в 5 раз меньше, чем для штатных нынешних двигателей Соответствующую экономию даст и переход на использование таких двигателей для ориентации и коррекции

Другим средством малозатратного маневрирования являются механические и электромеханические тросовые устройства, активно разрабатываемые в последнее десятилетие и обеспечивающие как стыковку, так и необходимые инерционные характеристики при вращении станции вокруг ее центра масс. Мало того, они же, двигаясь в магнитном поле Земли, позволяют превращать механическую энергию движения станции в электрическую и наоборот.

В электропроводящем, вертикально ориентированном 10-км тросе, летящем по круговой орбите высотой 420 км и наклонением 51,6° (орбита станции «Мир») наводится электро-

30