В 1884 году в Москве открылась мастерская по ремонту велосипедов. Вскоре она выросла в настоящий завод, где не только ремонтировали, но и производили велосипеды, мотоциклы, автомобили, дрезины, аэросани и даже дирижабли. Наверное, дирижабли и подарили заводу стремление ввысь. В 1919 году его переименовали в Государственный авиационный завод. Он стал выпускать замечательные истребители. Но не только. В 1939 году был произведен успешный пуск первой в мире двухступенчатой ракеты, изготовленной заводом. Когда началась Великая Отечественная война, завод эвакуировали в Куйбышев (ныне — Самара). Шестнадцать тысяч боевых самолетов выпустил завод для фронта.
Вскоре после запуска первого искусственного спутника Земли заводу, учитывая его опыт, поручили делать ракеты. Так началась космическая дорога предприятия, которое к тому времени называлось завод «Прогресс». Уже через год была запущена серийная межконтинентальная ракета.
Для конструкторского сопровождения производства ракет и создания новых модификаций было образовано Центральное специализированное конструкторское бюро (ЦСКБ), которое вскоре объединили с самарским заводом «Прогресс». Именно Государственный научно-производственный ракетно-космический центр «ЦСКБ-Прогресс» делает ракету «Союз», которая выводит космические экипажи на орбиту. Долгое время предприятием руководил знаменитый конструктор Дмитрий Ильич Козлов.
Ракеты
Первые космические ракеты были переделаны из боевых, и лишь потом для запусков в космос стали делать специальные ракеты. Сейчас их видов достаточно много, остановимся на двух из них — на той, которую используют для полетов в космос людей, и на той, которая доставляет на орбиту большие модули орбитальных станций.
Ракета «Союз», на которой космонавты отправляются в полет, очень надежна и имеет несколько модификаций (технически немного отличающихся друг от друга вариантов). «Союз» — трехступенчатая ракета-носитель.
Первая ступень состоит из четырех блоков, имеющих форму конуса, объединенных в своего рода «пакет». Каждый блок достаточно большой, почти 20 метров в высоту, а весит почти четыре тонны, и это без горючего. В хвостовом отсеке каждого бокового блока стоит мощный двигатель.
На этот «пакет» устанавливается центральный блок, который является второй ступенью. Высота его около 32 метров, а весит он семь тонн. Во второй ступени тоже установлен мощный двигатель.
На вторую ступень помещается третья, со своим двигателем. Она немного поменьше первых двух: в разных вариантах ее длина составляет восемь-девять метров, весит она немного меньше трех тонн. К третьей ступени крепится сам космический корабль. Таким образом, корабль принимает на себя и напор воздуха, и тепловые нагрузки. Чтобы защитить и обезопасить его, предусмотрен головной обтекатель.
Заправленная топливом ракета весит больше 300 тонн.
Ракета, которая вывела на орбиту множество модулей орбитальных космических станций, называется «Протон». Она начала разрабатываться давно, еще в период выполнения советской программы полета к Луне, и имеет несколько разновидностей. Сегодня основной вариант этой ракеты — трехступенчатый.
Первая ступень состоит из центрального и шести боковых блоков, причем боковые расположены кольцом вокруг центрального. Вторая и третья ступени крепятся к первой последовательно. В заправленном состоянии ракета «Протон» весит почти 700 тонн, значительно больше, чем «Союз», и может вывести на орбиту космические аппараты весом более 20 тонн.
Иногда к трем ступеням ракеты добавляют и четвертую, которая называется разгонным блоком. Двигатель разгонного блока может многократно включаться уже в космосе. Поэтому четырехступенчатый вариант используют для выведения космических аппаратов на геостационарную орбиту и для вывода их на межпланетные траектории. Именно «Протон» отправил несколько автоматических станций к Луне, Венере и Марсу.
Корабли
Корабль, как и ракета, называется «Союз».
Это корабль-ветеран. Заслуженный корабль. Он разрабатывался в конструкторском бюро Сергея Павловича Королева с 1962 года и впервые был запущен в беспилотном варианте в 1966 году. Первый пилотируемый полет на корабле «Союз-1» совершил космонавт Владимир Михайлович Комаров. 24 апреля 1967 года на участке спуска из-за разгерметизации парашютного контейнера произошла его деформация, и на высоте десять километров основной парашют не вышел. На высоте семь километров сработал запасной парашют, но стропы его закрутились, поэтому купол раскрылся не полностью. С огромной скоростью спускаемый аппарат врезался в землю. Космонавт погиб.
Более сорока лет «Союз» эксплуатируется в пилотируемом варианте, постепенно совершенствуясь, и сегодня считается самым надежным в мире. Когда его создавали, еще не было таких компьютеров, какие используются в инженерном проектировании сейчас. Зато были талантливые инженеры и конструкторы. В результате корабль оказался сделан на совесть и до сих пор прекрасно служит космонавтике. В истории техники он наверняка займет одно из самых почетных мест, и будущие конструкторы назовут его классическим.
В 1971 году «Союз» был модернизирован — оснащен бортовым компьютером — и получил название «Союз Т». Спустя 15 лет его опять модернизировали — оснастили усовершенствованной радиотехнической системой сближения, и к названию корабля была прибавлена еще одна буква — «М», означающая «модернизированный». Последний корабль серии «Союз ТМ» вернулся на Землю в ноябре 2002 года.
Когда началось сотрудничество с США на космической станции, американцы, у которых много астронавтов высокого роста, попросили так изменить конструкцию корабля, чтобы снять ограничения по росту. По этой причине разработали новый вариант корабля «Союз ТМА». Буква «А» взята от слова «антропометрический», то есть учитывающий антропометрические данные космонавта (в первую очередь рост). Конечно, это было не единственным усовершенствованием. Например, изменился пульт, с которого космонавты управляют своим кораблем.
А сегодня уже летает следующая модификация корабля — «Союз ТМА-М». Обновилось бортовое аппаратное и программное обеспечение, появился модернизированный пульт космонавта с более современными компьютерами и средствами отображения информации, улучшены алгоритмы управления сближением и причаливанием. Все компьютеры корабля объединены в бортовой вычислительный комплекс. Кстати, за счет введенных изменений массу корабля удалось уменьшить на 70 килограммов.
В стандартном исполнении корабль предназначен для доставки экипажа из трех человек и груза на борт космической станции, совместного полета в течение полугода и возвращения экипажа и полезного груза на Землю. При этом ресурс автономного (вне станции) полета корабля рассчитан на четверо суток. Это время включает операции сближения и стыковки (двое суток), расстыковки, предпосадочные операции и резерв (двое суток). Но если возникнет задача проведения каких-то исследований в одиночном космическом полете, «Союз» способен автономно (то есть исключительно на собственных ресурсах) находиться в космосе до месяца.
Корабль «Союз» может использоваться в разных вариантах. Конечно, его пилотирует экипаж. Когда «Союз» прилетает на орбитальную станцию, он становится «спасательной шлюпкой», поскольку постоянно готов принять космонавтов и в случае возникновения опасной ситуации возвратить их на Землю. Кроме того, такой спасательный корабль может быть направлен и без экипажа к станции или другому кораблю, терпящему бедствие в космосе. При необходимости его можно использовать как беспилотный грузовой корабль, который доставит на космическую станцию тонну необходимых вещей и возвратит обратно четверть тонны полезного груза.
Весит корабль семь тонн. Корпус корабля сделан из легкого сплава алюминия и магния. Длина корабля — семь метров, максимальный диаметр — 2,7 метра. А когда в космосе он раскроет солнечные батареи, их размах превысит восемь метров. Солнечные батареи — источник энергии для работы всех систем космического корабля. Они делаются из специальных элементов, которые могут преобразовывать солнечную лучистую энергию в электрическую. Солнечные батареи «Союза» внешне похожи на крылья (видя солнечные батареи на фотографиях, многие часто принимают их за крылья, но зачем в безвоздушном пространстве крылья, не задумываются). Каждое «крыло» солнечной батареи состоит из четырех панелей, их общая площадь составляет десять квадратных метров. В исходном положении, на стартовой позиции, панели солнечной батареи уложены вокруг приборно-агрегатного отсека и закрыты головным обтекателем.