Семь шагов в небо

Идеальным для решения задачи герметизации космического аппарата было бы создание цельносварной конструкции его корпуса, однако это практически невозможно. Есть целый ряд факторов, мешающих такому решению. В частности, пока не удается надежно сварить стекло и металл без нарушений в оптических характеристиках стекла. Из технологических же соображений нежелательно сваривать корпуса рабочего и переходного отсеков, рабочего отсека и отсека научной аппаратуры; сквозь гермоконтур отсеков наружу должны выходить тысячи электрических проводов, большое количество гидромагистралей. Наконец, требуется периодически соединять внутренний объем с внешним пространством (например, для выбрасывания отходов).

Поэтому в конструкцию корпуса станции приходится вводить сотни разборных герметичных соединений, уплотняемых, как правило, с помощью резиновых прокладок. Подбор материалов и конструкций этих уплотнений должен производиться с учетом температурных условий мест уплотнения, подвижности соединения, требуемого ресурса по открытию-закрытию, воздействия внешнего жесткого (главным образом ультрафиолетового) излучения (если это уплотнение находится непосредственно на внешней поверхности) и т. д.

В последние годы, когда продолжительность пилотируемых полетов сильно увеличилась, обострился вопрос защиты от микрометеоров. Во времена полетов космических кораблей «Восток», «Восход» и в первые годы полетов кораблей «Союз» этой проблемы практически не было. На базе теоретических и экспериментальных исследований было установлено, что вероятность пробоя герметизирующей стенки корабля микрометеором очень мала и составляет сотые и даже тысячные доли процента при продолжительности полета космонавтов несколько суток (с учетом размера космического корабля). Эти результаты расчета вероятностей основаны на различных моделях микрометеорного облака в окрестностях орбиты Земли и на данных о взаимодействии метеоров с материалом стенки корабля.

В настоящее время продолжительность космических полетов исчисляется месяцами для космических кораблей и годами для орбитальных станций. При этом вероятность пробоя однооболочечной конструкции космического аппарата микрометеорами становится уже достаточно большой, и ее необходимо учитывать при проектировании. В современных станциях просто нельзя использовать однооболочечную конструкцию для корпуса герметичных отсеков.

Обычно в конструкции корпуса рабочего отсека, помимо герметизирующей оболочки, применяются еще и экраны, устанавливаемые на определенном расстоянии от самой оболочки. Суть данного метода защиты от микрометеорной опасности заключается в следующем. При столкновении с экраном микрометеор взрывается (поскольку скорость движения частицы относительно станции составляет 10―30 км/с!), и остатки его и разрушенного материала экрана, быстро расширяясь (в виде струи), теряют энергию, которая позволила бы частице проникнуть в герметичный объем.

Часть корпуса рабочего отсека «Салюта-6» закрыта радиатором системы терморегулирования станции, который в этом месте играет роль и противометеоритного экрана. Остальная же часть корпуса рабочего отсека, корпуса переходного отсека и промежуточной камеры защищена либо специальными противометеорными экранами-кожухами, либо другими элементами конструкции (панелями агрегатов системы терморегулирования, оболочкой агрегатного отсека и т. п.).

Для борьбы с влиянием невесомости используются тренажеры, предназначенные для обеспечения заметной дополнительной нагрузки на сердце и основные группы мышц во время выполнения физических упражнений. К этим средствам относятся велоэргометр, бегущая дорожка, пневмовакуумный костюм.

Велоэргометр представляет собой нечто вроде велосипеда, который приводит в движение электрогенератор. Правда, электроэнергия, вырабатываемая этим генератором (увы!), полезно не используется; она нагревает воздух, теряясь в балластных сопротивлениях. Однако, регулируя эти сопротивления, можно регулировать нагрузку, которую должен преодолевать космонавт, вращая педали велоэргометра. Бегущая дорожка, как это ясно из ее названия, представляет собой замкнутую ленту на роликах, приводимую в движение электродвигателем. Скорость движения ленты можно регулировать, тем самым регулируя темп бега, который должен поддерживать космонавт, выполняя упражнение на дорожке.

Пневмовакуумный костюм является герметичной емкостью, надеваемой космонавтом на ноги и нижнюю часть тела и герметизируемой на поясе. Вакуумный насос создает разрежение внутри полости порядка 30―60 мм рт. ст., что позволяет создать некоторую дополнительную гидростатическую нагрузку на сердце.

Для поддержания газового состава атмосферы используются регенераторы, фильтры вредных примесей, баллоны со сжатым воздухом, газоанализаторы, средства контроля давления атмосферы.