«Союз» состоит из пяти отсеков — трех герметичных (бытовой, спускаемый аппарат и приборный) и двух негерметичных (переходный и агрегатный). Переходный, приборный и агрегатный отсеки вместе называют приборно-агрегатным — он не для людей. Для космонавтов остаются два отсека — бытовой и спускаемый аппарат.
Отсеки механически соединены между собой, так что спускаемый аппарат оказывается между бытовым и приборно-агрегатным отсеками. При завершении космического полета отсеки разделяются между собой. На Землю возвращается только спускаемый аппарат, а два остальных сгорают в плотных слоях атмосферы.
Интересно, что китайские инженеры, которые делали свой космический корабль по конструкции «Союза», решили не отбрасывать зря бытовой отсек, а оставлять его на орбите, чтобы он еще послужил в качестве спутника.
Бытовой отсек «Союза» иногда называют «обитаемый орбитальный отсек», потому что он используется для отдыха экипажа. Но в нем можно проводить и научные эксперименты. При необходимости из бытового отсека можно даже выйти в скафандре «Орлан» в открытый космос. В бытовом отсеке расположены некоторые приборы и агрегаты, в том числе и стыковочный. Там же космонавты укладывают свои спасательные скафандры. Кроме того, в этом отсеке может быть доставлен груз на станцию весом 50 килограммов. Так что там не так уж много свободного места. А весит он больше тонны.
В бытовом отсеке есть люк, через который космонавты садятся в корабль на стартовой площадке на космодроме. Другой люк соединяет бытовой отсек со спускаемым аппаратом.
В спускаемом аппарате космонавты находятся с момента старта и до стыковки с космической станцией и потом — во время возвращения на Землю. Спускаемый аппарат представляет собой капсулу, по форме похожую на макушку воланчика для игры в бадминтон. Поскольку ему предстоит на обратном пути на большой скорости влетать в атмосферу, а значит, он раскалится до очень высокой температуры, снаружи его корпус покрыт теплоизоляцией, которая тоже состоит из трех частей: лобовой экран, боковая часть и теплозащита дна капсулы. Когда при спуске раскроется парашют, лобовой теплозащитный экран отстреливается. За лобовым щитом расположены четыре двигателя мягкой посадки, которые немного смягчают встречу спускаемого аппарата с землей.
Через люк, который соединяет спускаемый аппарат с бытовым отсеком, приземлившиеся космонавты выберутся наружу. В спускаемом аппарате размещаются ложементы космонавтов (центральное кресло для командира, слева от него располагается бортинженер, справа — космонавт-исследователь или второй бортинженер), пульт, с которого они ведут управление кораблем, приборы и агрегаты космического корабля, носимый аварийный запас. В корпусе спускаемого аппарата находятся два герметичных контейнера: один — для основного парашюта, другой — для запасного.
Свободного места в спускаемом аппарате еще меньше, чем в бытовом отсеке. Космос диктует свои правила, и поэтому, когда создают корабль, стараются сделать его менее тяжелым — ведь чем больше вес, тем мощнее требуется ракета, чтобы доставить его в космос.
Теперь настала очередь приборно-агрегатного отсека. Он весит около трех тонн, б о льшая его часть не герметична, и космонавтам туда доступа нет. В отсеке находятся приборы системы управления движением космического корабля, различная аппаратура и двигатели, с помощью которых корабль может разворачиваться, менять орбиту, сближаться с другим кораблем или станцией, наконец, причаливать к ней. Этот отсек тоже сгорает, когда корабль возвращается на Землю.
На основе «Союза» сделали грузовой корабль «Прогресс». Из «Союза» убрали амортизационные кресла (ложементы) и систему жизнеобеспечения космонавтов. Появилось дополнительное место для грузов. На грузовом корабле, который не возвращается на Землю, а сгорает в атмосфере, нет необходимости в тяжелой теплозащите спускаемого аппарата, и на этом экономится значительный вес. В результате «Прогресс» может доставить на станцию тонну топлива и больше тонны других грузов. «Прогресс» — полностью автоматический корабль, а управляют им с Земли.
В 1977 году в Советском Союзе начали разработку многоразового орбитального космического корабля «Буран». Корабль должен был выводиться на орбиту мощной ракетой «Энергия». Буран кроме 30 тонн груза мог вывозить в космос экипаж из десяти человек Садиться же ему предстояло по-самолетному — на посадочную полосу аэродрома.
«Буран» внешне был похож на американский «челнок», потому что законы аэродинамики одинаковы для любой страны, а условия полета того и другого крылатого корабля те же самые. Крыло сделали треугольной формы. Фюзеляж состоял из трех частей: носовой, средней и хвостовой. В носовой части располагались герметичная двухпалубная кабина для экипажа, места для пилотов, бортовая аппаратура, кухня и туалет. В средней части — грузовой отсек и «руки»-манипуля-торы, с помощью которых в безвоздушном пространстве можно было выгрузить, например, спутник либо забрать его на Землю, если в нем возникали неполадки. В хвостовой части — двигатели, воздушные рули и киль.
Несколько групп космонавтов готовились для полетов на нем.
В 1988 году пилотируемый многоразовый космический корабль «Буран» совершил свой единственный полет в беспилотном варианте, без экипажа. Правда, автоматическая посадка такого тяжелого корабля — высочайшее достижение отечественной науки и техники. Второй полет «Бурана» был намечен на 1991 год. Как раз тогда Советский Союз распался, а у России не было денег на столь дорогой проект. Программа «Буран» была закрыта.
Станции
Первую орбитальную станцию придумал американский священник Эдвард Эверетт Хейл. В 1869 году в журнале «Атлантик» он опубликовал свой фантастический рассказ «Кирпичная Луна». Хейл описал в нем больших размеров искусственный спутник Земли, основной задачей которого была помощь мореплавателям.
Известный писатель-фантаст Александр Беляев посвятил одну из своих повестей путешествию с Земли на орбитальную станцию, носящую имя Константина Эдуардовича Циолковского. Повесть называлась «Звезда КЭЦ».
Если бы сегодня кто-нибудь попытался составить список всех фантастических романов, повестей и рассказов, в которых «построены» орбитальные станции, он был бы наверняка толще нашей книжки. Фантазии оставались фантазиями, пока советские и американские конструкторы не построили первые орбитальные станции в космосе.
Первую космическую станцию, которая получила название «Салют», вывели на орбиту 19 апреля 1971 года. Она имела 16 метров в длину и весила 19 тонн. В ней было три отсека: переходный, рабочий и агрегатный.
Переходный отсек небольшой: длина три, диаметр два метра. В нем располагался стыковочный агрегат.
Там же находился специальный боковой люк, через который осуществлялся выход в открытый космос. В этом отсеке поместили и пост управления звездным телескопом «Орион». Снаружи переходного отсека были установлены антенны системы сближения. Попасть из переходного отсека в рабочий можно было через люк, который закрывался, когда, например, нужно было выполнить выход в открытый космос.
Рабочий отсек — самый большой: девять метров в длину. Он выглядел как два цилиндра, поставленные один на другой. Тот, что поменьше — три метра диаметром и три с половиной метра длиной. Большой — в диаметре больше четырех метров, но немного покороче первого. Рабочий отсек — это средняя, основная часть станции. Там было множество иллюминаторов для наблюдений и фотографирования. В рабочем отсеке находились пост управления станцией и несколько рабочих мест для проведения научных экспериментов. Там же расположили спальные места космонавтов, запасы воды и пищи, «бегущую дорожку».
Снаружи станции установили четыре солнечные батареи — плоские панели, покрытые специальным веществом (кремнием), которое способно преобразовывать солнечную энергию в электрическую.
23 апреля 1971 года к «Салюту» стартовал корабль с космонавтами Владимиром Александровичем Шаталовым, Алексеем Станиславовичем Елисеевым и Николаем Николаевичем Рукавишниковым на борту. Они осуществили первую в мире стыковку корабля и космической станции. Продолжалась стыковка долго — целых пять с половиной часов. Но из-за поломки одного из узлов стыковочного устройства перейти на станцию космонавтам не удалось и они вернулись на Землю.