Спектр (модуль орбитальной станции «Мир»)

Спектр (Мир)

Спектр
Описание
Миссия	Мир
Старт	20 мая, 1995 03:33:22 UTC Байконур, Казахстан
Ракета-носитель	Протон-К
Пристыковался	1 июня, 1995 00:56:16 UTC
Затоплен	23 марта, 2001 05:50:00 UTC
Время на орбите	2134 дня, 2 часа
Длина	9.1 м
Диаметр	4.35 м
Масса	19,640 кг

Спектр (TKM-O, 77KSO, 11F77O) — пятый модуль, пристыкованный к орбитальной станции «Мир». Модуль предназначался для наблюдения за окружающей средой Земли, содержал оборудование для атмосферного и поверхностного исследования. Модуль также имел четыре солнечных батареи, которые производили приблизительно половину электроэнергии для станции.

Первоначально модуль был разработан как часть сверхсекретной военной программы под кодовым названием «Октант»; на нём располагались две пусковые установки для запуска ракет-перехватчиков.

История создания

Для защиты от межконтинентальных баллистических ракет (МБР), по заказу Министерства обороны СССР, КБ Челомея разработало космическую систему обороны. С целью упрощения процесса разработки в качестве основы был взят проект транспортного корабля снабжения (ТКС). Первоначальный план предусматривал оснащение этого корабля ракетами перехвата типа «Октава», оснащёнными соответствующими сенсорами для обнаружения и преследования МБР. Главным грузом модуля был оптический телескоп под кодовым названием «Пион».

Прототип системы должен был сперва пройти автономные испытания в космосе, а затем, для объёмных испытаний оборудования и вооружения, должен был быть пристыкован к станции «Мир». По окончании холодной войны и распада СССР, в 1992 году военная космическая программа была остановлена. Далеко продвинувшийся проект «Октант» был остановлен и уже построенный прототип законсервирован.

В июле 1993 года была создана совместная российско-американская космическая программа с целью создания МКС, в качестве постоянно обитаемого форпоста человечества в космосе. Для накопления опыта совместной работы сперва был подписан договор о программе Мир — Шаттл, в рамках которой были предусмотрены 10 полётов челноков к станции «Мир» и долгосрочного пребывания американских астронавтов на станции. Помимо средств в размере 400 миллионов долларов, НАСА отдельно оплатило переоборудование модуля «Спектр» в гражданский исследовательский проект. В ответ РФ обязалась установить на модуле оборудование для экспериментов НАСА.

Одним из главных изменений была установка в задней части модуля двух дополнительных солнечных батарей вместо ракетной установки «Октава». Максимальный диаметр модуля составлял примерно 4 метра. За счёт дополнительных солнечных батарей длина модуля составила около 14 метров, и он стал самым длинным из пристыкованных модулей станции. Объём, заполненный атмосферой, составил около 62 м³. Небольшой шлюз, предусматривавшийся изначально для установки целеуказателей, был дооснащён автоматическим манипулятором и переделан для выноса экспериментов в открытый космос. Фаза перепланировки была завершена в 1993 году, и запуск модуля был предварительно назначен на 1994 год.

Запуск

Установка и настройка оборудования НАСА на российские стандарты привели к переносу даты окончания работ, и запуск модуля был произведён только 20 мая 1995 года. «Спектр» стал первым модулем, запущенным после развала СССР и пятилетнего перерыва в постройке станции. Стартовый вес — около 20 тонн соответствовал весу других модулей на основе ТКС — «Квант-2» и «Кристалл».

После 12-дневного автономного полёта модуль автоматически состыковался со станцией «Мир». Через день после этого «Спектр» был перестыкован при помощи автоматического манипулятора на радиальное стыковочное гнездо напротив модуля «Квант-2», и, таким образом, осевое гнездо было освобождено для стыковки кораблей «Союз» и «Прогресс». Перед переносом это радиальное гнездо было освобождено от модуля «Кристалл», который был перенесён на подобное гнездо, расположенное под углом 90 градусов. Модуль Спектр оставался на орбите вплоть до контролируемого свода всей станции «Мир» с орбиты 23 марта 2001 года.

Научные цели

Следует отметить, что изначальное военное оборудование модуля было полностью удалено и пустая оболочка заново оснащена оборудованием. При перестройке модуля особое внимание уделялось тому, чтобы оборудование военного проекта не попало в руки американцев, вследствие чего до сих пор неизвестны подробности первоначальной оснастки модуля. После переоборудования, впервые в истории, аппаратура НАСА была установлена на борту российской орбитальной станции.

Главная задача модуля «Спектр» состояла в наблюдении Земли. Для этого на модуле были установлено оборудование для изучения атмосферы и геофизических явлений, особенно поиска полезных ископаемых. При помощи оборудованного шлюза эксперименты могли помещаться в открытое космическое пространство и т.о. изучаться результаты воздействия космических лучей. Внутри модуля, помимо оборудования программы Мир — Шаттл, находилась американская аппаратура для исследований по материаловедению, биологическим исследованиям и фундаментальным исследованиям по управлению космической станцией. Помимо этого, «Спектр» служил в качестве рабочего и жилого места американских астронавтов.

В отличие от других модулей станции, на «Спектре» были установлены X-образные солнечные батареи, общая площадь которых составляла 65 квадратных метров, а мощность почти 7 киловатт. Таким образом модуль «Спектр» становился самым важным источником энергии «Мира», и особенно модулей «Кристалл», «СДМ» и «Природа», работавших без собственных солнечных батарей.

Авария

См. также: Происшествия на орбитальной станции «Мир»

25 июня 1997 года транспортный грузовой корабль Прогресс М-34 столкнулся с модулем «Спектр», при проведении эксперимента по ручной стыковке в режиме БПС+ТОРУ (баллистическое прецизионное сближение — телеоператорный режим управления). Столкновение произошло из-за ошибки при испытании новой системы управления и сближения. Помимо огромных повреждений солнечных батарей, в результате столкновения образовалась пробоина площадью 2 см² во внешней оболочке модуля, что привело к снижению давления воздуха на всей станции. Во время столкновения на «Мире» находились космонавты Василий Циблиев и Александр Лазуткин, а также американский астронавт Майкл Фоул.

ЦУП срочно отдал команду загерметизировать модуль, обеспечив тем самым жизнеобеспечение станции. Ситуацию осложнило то, что через люк, соединяющий модуль со станцией, пролегали кабели. Вместо того чтобы покинуть станцию на борту пристыкованного Союза ТМ-25, экипаж решил герметически изолировать повреждённый модуль, для чего пришлось срочно отсоединять многочисленные кабели и шланги, проложенные через стыковочный люк. Отсечение модуля повлекло за собой временную потерю электроэнергии, вырабатываемой станцией — с обесточиванием модуля были отключены солнечные батареи «Спектра».

Ко времени аварии «Спектр» был главным источником энергии станции «Мир» (порядка 40 % электроэнергии). Из-за повреждения солнечных батарей и прерывания важных кабельных соединений при изолировании модуля солнечные панели модуля не могли поворачиваться к Солнцу и отдавать энергию на станцию. Таким образом, орбитальная станция потеряла почти половину электрической энергии. Сразу после аварии энергии было недостаточно для проведения экспериментов и снабжения большей части оборудования станции. Помимо этого, из-за аварии НАСА потеряла бо́льшую часть своего оборудования, а астронавт Майкл Фоул — большую часть своих личных вещей, так как они находились в модуле «Спектр».

Ремонт

Первая попытка ремонта состоялась в августе 1997 года в рамках экспедиции Союза ТМ-26, во время которой специально обученные космонавты Соловьёв и Виноградов прибыли на станцию. Во время выхода в скафандрах в «закрытый космос» повреждённого модуля они починили главный кабель и прочие пучки кабелей, перерезанные во время изоляции модуля. Это был первый шаг на пути к управлению солнечными батареями и восстановлению большей части энергоресурсов станции.

Среди других попыток восстановления модуля можно отметить пятичасовой выход в открытый космос 1 октября 1997, в рамках посещения шаттла Атлантис (STS-86), во время которого космонавты Владимир Титов и Скотт Паразински закрепили на стыковочном отсеке специальную оболочку ("Крышку"). Данная оболочка могла бы использоваться для закрытия дыры на обшивке модуля Спектр в последующих выходах в космос. После отстыковки челнока модуль «Спектр» был заполнен воздухом, после чего экипаж шаттла наблюдал выход воздуха, пытаясь обнаружить место разгерметизации.

Несмотря на продолжавшиеся попытки восстановления, во время (последнего) посещения шаттла Дисковери (STS-91) его экипаж наблюдал утечку воздуха из модуля. Даже последний экипаж станции (Союз ТМ-30) тщетно попытался устранить течь во время выхода в открытый космос. Починить модуль так и не удалось. Таким образом, спустя всего два года после запуска и до конца работы станции модуль оставался неиспользуемым. Выработку энергии удалось восстановить и сохранять вплоть до контролируемого свода станции с орбиты.

Список инструментов

• Радиометр 286 КБ
• Астра 2 — контролировал окружающую среду станции
• EFO 2 фотометра
• Комза — межзвездный газовый датчик
• Спектрометр поглощения Мирас — определял атмосферный состав
• Спектрометр Фаза
• Телец/Гриф
• ВРИЗ — ультрафиолетовый спектрорадиометр

Ссылки

• [www.russianspaceweb.com/mir_spektr.html www.russianspaceweb.com/mir_spektr.html] Contains diagrams, pictures and background info.
• [www.astronautix.com/craft/spektr.htm www.astronautix.com/craft/spektr.htm] Contains design history and equipment information.
• [www.pbs.org/wgbh/nova/mir/spektr.html www.pbs.org/wgbh/nova/mir/spektr.html] Brief in orbit history.
• Gunter’s Space Page — information on [www.skyrocket.de/space/doc_sdat/spektr.htm Spektr]

Отрывок, характеризующий Спектр (модуль орбитальной станции «Мир»)

– Да что, я уж забыла… – сказала она. – Ведь вы никто не пойдете?
– Нет, я пойду; Пепагея Даниловна, пустите меня, я пойду, – сказала Соня.
– Ну что ж, коли не боишься.
– Луиза Ивановна, можно мне? – спросила Соня.
Играли ли в колечко, в веревочку или рублик, разговаривали ли, как теперь, Николай не отходил от Сони и совсем новыми глазами смотрел на нее. Ему казалось, что он нынче только в первый раз, благодаря этим пробочным усам, вполне узнал ее. Соня действительно этот вечер была весела, оживлена и хороша, какой никогда еще не видал ее Николай.
«Так вот она какая, а я то дурак!» думал он, глядя на ее блестящие глаза и счастливую, восторженную, из под усов делающую ямочки на щеках, улыбку, которой он не видал прежде.
– Я ничего не боюсь, – сказала Соня. – Можно сейчас? – Она встала. Соне рассказали, где амбар, как ей молча стоять и слушать, и подали ей шубку. Она накинула ее себе на голову и взглянула на Николая.
«Что за прелесть эта девочка!» подумал он. «И об чем я думал до сих пор!»
Соня вышла в коридор, чтобы итти в амбар. Николай поспешно пошел на парадное крыльцо, говоря, что ему жарко. Действительно в доме было душно от столпившегося народа.
На дворе был тот же неподвижный холод, тот же месяц, только было еще светлее. Свет был так силен и звезд на снеге было так много, что на небо не хотелось смотреть, и настоящих звезд было незаметно. На небе было черно и скучно, на земле было весело.
«Дурак я, дурак! Чего ждал до сих пор?» подумал Николай и, сбежав на крыльцо, он обошел угол дома по той тропинке, которая вела к заднему крыльцу. Он знал, что здесь пойдет Соня. На половине дороги стояли сложенные сажени дров, на них был снег, от них падала тень; через них и с боку их, переплетаясь, падали тени старых голых лип на снег и дорожку. Дорожка вела к амбару. Рубленная стена амбара и крыша, покрытая снегом, как высеченная из какого то драгоценного камня, блестели в месячном свете. В саду треснуло дерево, и опять всё совершенно затихло. Грудь, казалось, дышала не воздухом, а какой то вечно молодой силой и радостью.
С девичьего крыльца застучали ноги по ступенькам, скрыпнуло звонко на последней, на которую был нанесен снег, и голос старой девушки сказал:
– Прямо, прямо, вот по дорожке, барышня. Только не оглядываться.
– Я не боюсь, – отвечал голос Сони, и по дорожке, по направлению к Николаю, завизжали, засвистели в тоненьких башмачках ножки Сони.
Соня шла закутавшись в шубку. Она была уже в двух шагах, когда увидала его; она увидала его тоже не таким, каким она знала и какого всегда немножко боялась. Он был в женском платье со спутанными волосами и с счастливой и новой для Сони улыбкой. Соня быстро подбежала к нему.
«Совсем другая, и всё та же», думал Николай, глядя на ее лицо, всё освещенное лунным светом. Он продел руки под шубку, прикрывавшую ее голову, обнял, прижал к себе и поцеловал в губы, над которыми были усы и от которых пахло жженой пробкой. Соня в самую середину губ поцеловала его и, выпростав маленькие руки, с обеих сторон взяла его за щеки.
– Соня!… Nicolas!… – только сказали они. Они подбежали к амбару и вернулись назад каждый с своего крыльца.


Когда все поехали назад от Пелагеи Даниловны, Наташа, всегда всё видевшая и замечавшая, устроила так размещение, что Луиза Ивановна и она сели в сани с Диммлером, а Соня села с Николаем и девушками.
Николай, уже не перегоняясь, ровно ехал в обратный путь, и всё вглядываясь в этом странном, лунном свете в Соню, отыскивал при этом всё переменяющем свете, из под бровей и усов свою ту прежнюю и теперешнюю Соню, с которой он решил уже никогда не разлучаться. Он вглядывался, и когда узнавал всё ту же и другую и вспоминал, слышав этот запах пробки, смешанный с чувством поцелуя, он полной грудью вдыхал в себя морозный воздух и, глядя на уходящую землю и блестящее небо, он чувствовал себя опять в волшебном царстве.
– Соня, тебе хорошо? – изредка спрашивал он.
– Да, – отвечала Соня. – А тебе ?
На середине дороги Николай дал подержать лошадей кучеру, на минутку подбежал к саням Наташи и стал на отвод.
– Наташа, – сказал он ей шопотом по французски, – знаешь, я решился насчет Сони.
– Ты ей сказал? – спросила Наташа, вся вдруг просияв от радости.
– Ах, какая ты странная с этими усами и бровями, Наташа! Ты рада?
– Я так рада, так рада! Я уж сердилась на тебя. Я тебе не говорила, но ты дурно с ней поступал. Это такое сердце, Nicolas. Как я рада! Я бываю гадкая, но мне совестно было быть одной счастливой без Сони, – продолжала Наташа. – Теперь я так рада, ну, беги к ней.
– Нет, постой, ах какая ты смешная! – сказал Николай, всё всматриваясь в нее, и в сестре тоже находя что то новое, необыкновенное и обворожительно нежное, чего он прежде не видал в ней. – Наташа, что то волшебное. А?
– Да, – отвечала она, – ты прекрасно сделал.
«Если б я прежде видел ее такою, какою она теперь, – думал Николай, – я бы давно спросил, что сделать и сделал бы всё, что бы она ни велела, и всё бы было хорошо».
– Так ты рада, и я хорошо сделал?
– Ах, так хорошо! Я недавно с мамашей поссорилась за это. Мама сказала, что она тебя ловит. Как это можно говорить? Я с мама чуть не побранилась. И никому никогда не позволю ничего дурного про нее сказать и подумать, потому что в ней одно хорошее.
– Так хорошо? – сказал Николай, еще раз высматривая выражение лица сестры, чтобы узнать, правда ли это, и, скрыпя сапогами, он соскочил с отвода и побежал к своим саням. Всё тот же счастливый, улыбающийся черкес, с усиками и блестящими глазами, смотревший из под собольего капора, сидел там, и этот черкес был Соня, и эта Соня была наверное его будущая, счастливая и любящая жена.
Приехав домой и рассказав матери о том, как они провели время у Мелюковых, барышни ушли к себе. Раздевшись, но не стирая пробочных усов, они долго сидели, разговаривая о своем счастьи. Они говорили о том, как они будут жить замужем, как их мужья будут дружны и как они будут счастливы.
На Наташином столе стояли еще с вечера приготовленные Дуняшей зеркала. – Только когда всё это будет? Я боюсь, что никогда… Это было бы слишком хорошо! – сказала Наташа вставая и подходя к зеркалам.
– Садись, Наташа, может быть ты увидишь его, – сказала Соня. Наташа зажгла свечи и села. – Какого то с усами вижу, – сказала Наташа, видевшая свое лицо.
– Не надо смеяться, барышня, – сказала Дуняша.
Наташа нашла с помощью Сони и горничной положение зеркалу; лицо ее приняло серьезное выражение, и она замолкла. Долго она сидела, глядя на ряд уходящих свечей в зеркалах, предполагая (соображаясь с слышанными рассказами) то, что она увидит гроб, то, что увидит его, князя Андрея, в этом последнем, сливающемся, смутном квадрате. Но как ни готова она была принять малейшее пятно за образ человека или гроба, она ничего не видала. Она часто стала мигать и отошла от зеркала.
– Отчего другие видят, а я ничего не вижу? – сказала она. – Ну садись ты, Соня; нынче непременно тебе надо, – сказала она. – Только за меня… Мне так страшно нынче!
Соня села за зеркало, устроила положение, и стала смотреть.
– Вот Софья Александровна непременно увидят, – шопотом сказала Дуняша; – а вы всё смеетесь.
Соня слышала эти слова, и слышала, как Наташа шопотом сказала:
– И я знаю, что она увидит; она и прошлого года видела.
Минуты три все молчали. «Непременно!» прошептала Наташа и не докончила… Вдруг Соня отсторонила то зеркало, которое она держала, и закрыла глаза рукой.
– Ах, Наташа! – сказала она.
– Видела? Видела? Что видела? – вскрикнула Наташа, поддерживая зеркало.
Соня ничего не видала, она только что хотела замигать глазами и встать, когда услыхала голос Наташи, сказавшей «непременно»… Ей не хотелось обмануть ни Дуняшу, ни Наташу, и тяжело было сидеть. Она сама не знала, как и вследствие чего у нее вырвался крик, когда она закрыла глаза рукою.
– Его видела? – спросила Наташа, хватая ее за руку.
– Да. Постой… я… видела его, – невольно сказала Соня, еще не зная, кого разумела Наташа под словом его: его – Николая или его – Андрея.
«Но отчего же мне не сказать, что я видела? Ведь видят же другие! И кто же может уличить меня в том, что я видела или не видала?» мелькнуло в голове Сони.
– Да, я его видела, – сказала она.
– Как же? Как же? Стоит или лежит?
– Нет, я видела… То ничего не было, вдруг вижу, что он лежит.
– Андрей лежит? Он болен? – испуганно остановившимися глазами глядя на подругу, спрашивала Наташа.
– Нет, напротив, – напротив, веселое лицо, и он обернулся ко мне, – и в ту минуту как она говорила, ей самой казалось, что она видела то, что говорила.
– Ну а потом, Соня?…
– Тут я не рассмотрела, что то синее и красное…
– Соня! когда он вернется? Когда я увижу его! Боже мой, как я боюсь за него и за себя, и за всё мне страшно… – заговорила Наташа, и не отвечая ни слова на утешения Сони, легла в постель и долго после того, как потушили свечу, с открытыми глазами, неподвижно лежала на постели и смотрела на морозный, лунный свет сквозь замерзшие окна.


Вскоре после святок Николай объявил матери о своей любви к Соне и о твердом решении жениться на ней. Графиня, давно замечавшая то, что происходило между Соней и Николаем, и ожидавшая этого объяснения, молча выслушала его слова и сказала сыну, что он может жениться на ком хочет; но что ни она, ни отец не дадут ему благословения на такой брак. В первый раз Николай почувствовал, что мать недовольна им, что несмотря на всю свою любовь к нему, она не уступит ему. Она, холодно и не глядя на сына, послала за мужем; и, когда он пришел, графиня хотела коротко и холодно в присутствии Николая сообщить ему в чем дело, но не выдержала: заплакала слезами досады и вышла из комнаты. Старый граф стал нерешительно усовещивать Николая и просить его отказаться от своего намерения. Николай отвечал, что он не может изменить своему слову, и отец, вздохнув и очевидно смущенный, весьма скоро перервал свою речь и пошел к графине. При всех столкновениях с сыном, графа не оставляло сознание своей виноватости перед ним за расстройство дел, и потому он не мог сердиться на сына за отказ жениться на богатой невесте и за выбор бесприданной Сони, – он только при этом случае живее вспоминал то, что, ежели бы дела не были расстроены, нельзя было для Николая желать лучшей жены, чем Соня; и что виновен в расстройстве дел только один он с своим Митенькой и с своими непреодолимыми привычками.
Отец с матерью больше не говорили об этом деле с сыном; но несколько дней после этого, графиня позвала к себе Соню и с жестокостью, которой не ожидали ни та, ни другая, графиня упрекала племянницу в заманивании сына и в неблагодарности. Соня, молча с опущенными глазами, слушала жестокие слова графини и не понимала, чего от нее требуют. Она всем готова была пожертвовать для своих благодетелей. Мысль о самопожертвовании была любимой ее мыслью; но в этом случае она не могла понять, кому и чем ей надо жертвовать. Она не могла не любить графиню и всю семью Ростовых, но и не могла не любить Николая и не знать, что его счастие зависело от этой любви. Она была молчалива и грустна, и не отвечала. Николай не мог, как ему казалось, перенести долее этого положения и пошел объясниться с матерью. Николай то умолял мать простить его и Соню и согласиться на их брак, то угрожал матери тем, что, ежели Соню будут преследовать, то он сейчас же женится на ней тайно.