Люди на Луне

Серьезное влияние на развитие лунной программы NASA оказала трагедия Apollo 1. Космический корабль, уже установленный на ракете на космодроме Канаверал, готовился к испытательному полету, и одновременно в нем тренировались астронавты. В процессе тренировки выявлялись конструкторские недоработки, вносились исправления, но из-за нарушения условий эксплуатации и недостатков конструкции произошел пожар, и трое астронавтов – Вирджил Гриссом, Эдвард Уайт и Роджер Чаффи – погибли. После трагедии были внесены серьезные изменения в конструкцию корабля и пересмотрены подходы к безопасности в процессе разработки всей техники. Трагедия показала всем участникам программы, насколько высока цена ошибки в таком деле.

ДУБЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ

Резервирование, т. е. создание двух взаимозаменяемых систем вместо одной, является золотым стандартом в разработке космической техники. Две независимые кабельные сети, два бортовых компьютера, два и более источников электрического тока, две системы управления – это особенности почти каждого достаточно серьезного космического аппарата и корабля. Зачастую именно дублирование обеспечивает успешное выполнение программы и продлевает срок активного существования аппарата на орбите.

У российских космонавтов и разработчиков космических кораблей существует принцип: «Один отказ не должен приводить к прекращению программы полета. Второй отказ не должен приводить к гибели экипажа».

Разумеется, не удается дублировать абсолютно все системы. Так, на Apollo ракетные двигатели ориентации служебного и лунного модулей были дублированы и резервированы, но маршевый двигатель был один на каждом корабле. Надежность оборудования в единичном экземпляре достигалась только наземными и летными испытаниями, контролем качества изготовления и простотой конструкции.

В некоторых случаях сами астронавты выступали в роли резервных систем. Так, они готовились проводить ориентирование по звездам и брать управление кораблем на себя при отказах автоматики. Эти тренировки пригодились при полете Apollo 13.

УЧАСТИЕ ЭКИПАЖА

Традиционно между советской/российской и американской космонавтикой существует различие в отношении человека, управляющего космическим полетом. Советские конструкторы стремились к полной автоматизации, доверяя человеку только контрольные и резервные функции. В NASA же больше доверялись экипажу, полагаясь полностью на человека на ответственных этапах полета, таких как перестыковка командного и лунного модулей на этапе полета к Луне, окололунная стыковка орбитального корабля и лунного модуля или пилотируемая посадка Space Shuttle. Считается, что это связано с происхождением разработчиков космической техники: в СССР это были ракетчики, которые привыкли полагаться на автоматизацию, а в США – авиаторы, для которых участие человека в контуре управления – это норма. Хотя не исключено и влияние политических факторов: американские налогоплательщики должны были видеть, что астронавты летают не зря и незаменимы. Так или иначе, в истории американской космонавтики не случалось серьезных происшествий, связанных с ошибкой экипажа, а в российской однажды было: в 1997 году, во время испытания системы ручного дистанционного управления кораблем, произошло столкновение грузового корабля «Прогресс-М34» и станции «Мир».

Многолетний опыт американской и советской космонавтики показал, что участие экипажа в парировании ошибок автоматики и проведении ремонтных работ на борту способствует значительному повышению надежности и длительности полетов. NASA получило этот опыт еще во времена полетов Mercury и Gemini, когда ситуацию спасала только находчивость пилотов. Тут можно вспомнить Гордона Купера, у которого в полете Mercury-Atlas 9 (1963) отказали бортовые системы, и он провел процедуру торможения и посадки при помощи напарника на Земле и наручных часов. Нил Армстронг на Gemini 8 (1966) также вручную справился с ошибкой системы ориентации. Затем была беспрецедентная спасательная операция Apollo 13 (1970). Сложную работу провели астронавты экспедиции Skylab 2 (1973) на космической станции: развернули заклинившую солнечную батарею и развернули дополнительный солнцезащитный экран, без которого станции грозил перегрев.

Более современный пример ручной работы в космосе – это ремонт космического телескопа Hubble, который проработал уже 30 лет благодаря неоднократному обслуживанию экипажами Space Shuttle. Менее известный пример космического ремонта – спутник Intelsat VI (1992): когда манипулятор шаттла не смог захватить неисправный спутник, три астронавта шаттла – Пьер Туот, Ричард Хиб и Томас Эйкерс – вышли в открытый космос и поймали спутник руками!