«Мир» ( русский : Мир , IPA: [ˈmʲir] ; букв. « мир » или « мир » ) была космической станцией, работавшей на низкой околоземной орбите с 1986 по 2001 год сначала Советским Союзом , а затем Российской Федерацией . «Мир» была первой модульной космической станцией и собиралась на орбите с 1986 по 1996 год. Она имела большую массу, чем любой предыдущий космический корабль . В то время это был самый большой искусственный спутник на орбите, его сменила Международная космическая станция (МКС) после того, как орбита «Мира ». Станция служила лабораторией микрогравитационных исследований , в которой экипажи проводили эксперименты по биологии , биологии человека , физике , астрономии , метеорологии и системам космических аппаратов с целью разработки технологий, необходимых для постоянного пребывания в космосе .
Станция «Мир» была первой постоянно обитаемой долговременной исследовательской станцией на орбите и удерживала рекорд по самому продолжительному непрерывному присутствию человека в космосе — 3644 дня, пока его не превзошла МКС 23 октября 2010 года. [13] Станция удерживает рекорд по самому продолжительному одиночному космическому полету человека: Валерий Поляков провел на станции 437 дней и 18 часов в период с 1994 по 1995 год. Станция «Мир» была занята в общей сложности двенадцать с половиной лет из пятнадцатилетнего срока службы, имея возможность поддерживать постоянный экипаж из трех человек или более многочисленные экипажи для краткосрочных визитов.
После успеха программы «Салют» , «Мир» представлял собой следующий этап в программе космической станции Советского Союза. Первый модуль станции, известный как основной модуль или базовый блок, был запущен в 1986 году, а за ним последовали еще шесть модулей. Ракеты «Протон» использовались для запуска всех ее компонентов, за исключением стыковочного модуля , который был установлен миссией американского космического челнока STS-74 в 1995 году. После завершения станция состояла из семи герметичных модулей и нескольких негерметичных компонентов. Энергия обеспечивалась несколькими фотоэлектрическими батареями , прикрепленными непосредственно к модулям. Станция поддерживалась на орбите высотой от 296 км (184 мили) до 421 км (262 мили) и двигалась со средней скоростью 27 700 км/ч (17 200 миль/ч), совершая 15,7 оборотов в день. [6] [ нужна страница ] [7] [ нужна страница ] [8]
Станция была запущена в рамках программы пилотируемых космических полетов Советского Союза для поддержания долгосрочного исследовательского форпоста в космосе, и после распада СССР эксплуатировалась новым Российским Федеральным космическим агентством (РКА). В результате большинство пассажиров станции были советскими; благодаря международному сотрудничеству, такому как программы «Интеркосмос» , «Евромир» и «Шаттл– Мир» , станция стала доступна для космических путешественников из нескольких стран Азии, Европы и Северной Америки. «Мир» был выведен с орбиты в марте 2001 года после прекращения финансирования. Стоимость программы «Мир» была оценена бывшим генеральным директором РКА Юрием Коптевым в 2001 году в 4,2 миллиарда долларов за весь срок ее службы (включая разработку, сборку и орбитальную эксплуатацию). [14]
Постановлением от 17 февраля 1976 года «Мир» получил разрешение на разработку усовершенствованной модели космической станции «Салют» ДОС-17К. С 1971 года было запущено четыре космических станции «Салют», еще три были запущены в ходе разработки «Мира» . Планировалось, что основной модуль станции ( ДОС-7 и резервный ДОС-8 ) будет оснащен в общей сложности четырьмя стыковочными узлами: двумя на каждом конце станции, как на станциях «Салют», и дополнительными двумя узлами по обе стороны стыковочной сферы в передней части станции, чтобы обеспечить возможность установки дополнительных модулей для расширения возможностей станции. К августу 1978 года это превратилось в окончательную конфигурацию с одним кормовым портом и пятью портами в сферическом отсеке в передней части станции. [15] [ не удалось проверить ] [ ненадежный источник? ]
Первоначально планировалось, что порты будут соединяться с 7,5-тонными (8,3 коротких тонны) модулями, полученными из космического корабля «Союз» . Эти модули должны были использовать двигательный модуль «Союз», как в «Союзе» и «Прогрессе» , а спускаемый и орбитальный модули должны были быть заменены длинным лабораторным модулем. [15] После постановления правительства от февраля 1979 года программа была объединена с программой пилотируемой военной космической станции «Алмаз» Владимира Челомея . Стыковочные порты были усилены для размещения 20-тонных (22 коротких тонны) модулей космической станции на основе космического корабля ТКС . НПО «Энергия» отвечало за всю космическую станцию, а работа была передана на субподряд КБ «Салют» из-за продолжающейся работы над ракетой «Энергия» и космическими кораблями «Салют-7» , «Союз-Т» и «Прогресс» . КБ «Салют» начало работу в 1979 году, а чертежи были опубликованы в 1982 и 1983 годах. Новые системы, включенные в состав станции, включали цифровую вычислительную машину управления полетом «Салют-5Б» и гиродины-маховики (взятые с «Алмаза»), автоматическую систему сближения «Курс» , спутниковую систему связи «Луч» , кислородные генераторы «Электрон» и скрубберы углекислого газа « Воздух» . [15] [ проверка не удалась ] [ ненадежный источник? ]
К началу 1984 года работа над станцией «Мир» была остановлена, в то время как все ресурсы были направлены на программу «Буран» для подготовки космического корабля «Буран» к летным испытаниям. Финансирование возобновилось в начале 1984 года, когда Валентин Глушко получил приказ от секретаря Центрального Комитета по космосу и обороне вывести станцию «Мир» на орбиту к началу 1986 года, как раз к 27-му съезду Коммунистической партии . [15] [ не удалось проверить ] [ ненадежный источник? ]
Было ясно, что запланированный процесс обработки не может быть выполнен и при этом соблюден к дате запуска 1986 года. В День космонавтики (12 апреля) 1985 года было принято решение отправить летную модель базового блока на космодром Байконур и провести там системные испытания и интеграцию. Модуль прибыл на стартовую площадку 6 мая, с 1100 из 2500 кабелей, требующих доработки на основе результатов испытаний наземной испытательной модели в Хруничеве . В октябре базовый блок выкатили за пределы его чистой комнаты для проведения испытаний связи. Первая попытка запуска 16 февраля 1986 года была отменена, когда связь космического корабля вышла из строя, но вторая попытка запуска 19 февраля 1986 года в 21:28:23 UTC прошла успешно, что позволило уложиться в политический дедлайн. [15] [ неудавшаяся проверка ] [ ненадежный источник? ]
Орбитальная сборка « Мира» началась 19 февраля 1986 года с запуска ракеты «Протон-К» . Четыре из шести модулей, которые были добавлены позже ( Квант -2 в 1989 году, Кристалл в 1990 году, Спектр в 1995 году и Природа в 1996 году), следовали той же последовательности, чтобы быть добавленными к основному комплексу «Мир» . Во-первых, модуль должен был запускаться независимо на своем собственном «Протоне-К» и автоматически преследовать станцию. Затем он должен был стыковаться с передним стыковочным портом на стыковочном узле основного модуля, затем выдвигать свой рычаг Ляппа для стыковки с креплением на внешней стороне узла. Затем рычаг должен был поднимать модуль от переднего стыковочного порта и поворачивать его на радиальный порт, где он должен был стыковаться, прежде чем опускать его для стыковки. Узел был оснащен только двумя стыковочными опорами «Конус» , которые требовались для стыковки. Это означало, что перед прибытием каждого нового модуля узел должен был быть разгерметизирован, чтобы позволить космонавтам, выходящим в открытый космос, вручную переместить стыковочный узел в следующий занятый порт. [6] [ нужна страница ] [17] [ нужна страница ]
Два других модуля расширения, Квант -1 в 1987 году и стыковочный модуль в 1995 году, следовали разным процедурам. Квант -1, не имеющий, в отличие от четырех модулей, упомянутых выше, собственных двигателей, был запущен прикрепленным к буксиру на базе космического корабля TKS , который доставил модуль к кормовой части основного модуля вместо стыковочного узла. После того, как была достигнута жесткая стыковка, буксир отстыковался и сошел с орбиты. Тем временем стыковочный модуль был запущен на борту космического челнока Atlantis во время STS-74 и состыкован с системой стыковки орбитального аппарата . Затем Atlantis состыковался с помощью модуля с Kristall , а затем оставил модуль позади, когда он отстыковался позже в ходе миссии. [17] : 248–249 [18] Различные другие внешние компоненты, включая три ферменные конструкции, несколько экспериментов и другие негерметичные элементы, также были установлены на внешней стороне станции космонавтами, совершившими в общей сложности восемьдесят выходов в открытый космос за всю историю станции. [17] [ нужна страница ]
Сборка станции ознаменовала начало третьего поколения проектирования космических станций, став первой, состоящей из более чем одного основного космического корабля (тем самым открыв новую эру в космической архитектуре ). Станции первого поколения, такие как Салют-1 и Скайлэб, имели монолитную конструкцию, состоящую из одного модуля без возможности пополнения запасов; станции второго поколения Салют-6 и Салют-7 представляли собой монолитную станцию с двумя портами, позволяющими пополнять расходные материалы с помощью грузовых космических кораблей, таких как Прогресс . Возможность расширения Мира с помощью дополнительных модулей означала, что каждый из них мог быть спроектирован с учетом определенной цели (например, основной модуль в основном функционировал как жилое помещение), что исключало необходимость установки всего оборудования станции в одном модуле. [17] [ нужна страница ]
В своей завершенной конфигурации космическая станция состояла из семи различных модулей, каждый из которых выводился на орбиту по отдельности в течение десяти лет либо с помощью ракет «Протон-К» , либо с помощью космического корабля « Атлантис» .
В дополнение к герметичным модулям, «Мир» имел несколько внешних компонентов. Самым крупным компонентом была балка «Софора» , большая конструкция, похожая на леса, состоящая из 20 сегментов, которая в собранном виде выступала на 14 метров от своего крепления на «Кванте -1». Автономный блок двигателей, ВДУ (Выносная двигательная установка), был установлен на конце «Софоры» и использовался для усиления двигателей управления креном на основном модуле. Увеличенное расстояние ВДУ от оси «Мира» позволило снизить расход топлива на 85%, уменьшив количество топлива, необходимое для ориентации станции. [17] [ нужна страница ] Вторая балка, «Рапана» , была установлена за «Софорой» на «Кванте -1». Эта ферма, небольшой прототип конструкции, предназначенной для использования на станции «Мир -2» для удержания больших параболических тарелок вдали от основной конструкции станции, имела длину 5 метров и использовалась в качестве точки крепления для внешних экспозиционных экспериментов. [17] [ нужна страница ]
Для перемещения объектов по внешней части станции во время выхода в открытый космос , «Мир» имел два грузовых крана «Стрела» , установленных по бокам основного модуля, которые использовались для перемещения выходящих в открытый космос космонавтов и деталей. Краны состояли из телескопических шестов, собранных в секции, которые в сложенном виде имели длину около 1,8 метра (6 футов), но при выдвижении с помощью ручного привода достигали 14 метров (46 футов), что означало, что все модули станции могли быть доступны во время выхода в открытый космос. [20]
Каждый модуль был оснащен внешними компонентами, специфичными для экспериментов, которые проводились в этом модуле, наиболее очевидным из которых была антенна Travers, установленная на Priroda . Этот радиолокатор с синтезированной апертурой состоял из большой тарельчатой рамы, установленной снаружи модуля, с соответствующим оборудованием внутри, используемым для экспериментов по наблюдению за Землей, как и большая часть другого оборудования на Priroda , включая различные радиометры и сканирующие платформы. [19] [ нужна страница ] Квант -2 также имел несколько сканирующих платформ и был оснащен монтажным кронштейном, к которому был присоединен маневровый блок космонавта , или Ikar . Этот рюкзак был разработан, чтобы помочь космонавтам перемещаться по станции и запланированному Бурану способом, аналогичным американскому пилотируемому маневренному блоку , но он использовался только один раз, во время EO-5 . [17] [ нужна страница ]
В дополнение к оборудованию, специфичному для модулей, Квант -2, Кристалл , Спектр и Природа были оснащены по одному рычагу Ляппа , роботизированному рычагу, который после того, как модуль пристыковался к переднему порту основного модуля, захватывал одно из двух приспособлений, расположенных на стыковочном узле основного модуля. Затем стыковочный зонд прибывающего модуля был убран, и рычаг поднял модуль так, чтобы его можно было повернуть на 90° для стыковки с одним из четырех радиальных стыковочных портов. [19] [ нужна страница ]
Фотоэлектрические (PV) батареи питали Мир . Станция использовала 28- вольтовый источник постоянного тока , который обеспечивал 5-, 10-, 20- и 50- амперные отводы. Когда станция освещалась солнечным светом, несколько солнечных батарей, установленных на герметичных модулях, обеспечивали питание систем Мира и заряжали никель-кадмиевые аккумуляторные батареи, установленные по всей станции. [17] Батареи вращались только с одной степенью свободы по дуге 180° и отслеживали Солнце с помощью солнечных датчиков и двигателей, установленных в креплениях батарей. Сама станция также должна была быть ориентирована для обеспечения оптимального освещения батарей. Когда датчик всего неба станции обнаруживал, что Мир вошел в тень Земли, батареи поворачивались на оптимальный угол, предсказанный для повторного захвата Солнца, как только станция выходила из тени. Затем батареи, каждая емкостью 60 Ач , использовались для питания станции до тех пор, пока батареи не восстановили свою максимальную выходную мощность на дневной стороне Земли. [17]
Сами солнечные батареи были запущены и установлены в течение одиннадцати лет, медленнее, чем изначально планировалось, в результате чего станция постоянно страдала от нехватки электроэнергии. Первые две батареи, каждая площадью 38 м 2 (409 футов 2 ), были запущены на основном модуле и вместе обеспечили общую мощность 9 кВт. Третья, спинная панель, была запущена на Кванте -1 и установлена на основном модуле в 1987 году, обеспечив еще 2 кВт с площади 22 м 2 (237 футов 2 ). [17] Квант -2, запущенный в 1989 году, имел две панели длиной 10 м (32,8 фута), которые обеспечивали 3,5 кВт каждая, в то время как Кристалл был запущен с двумя складными батареями длиной 15 м (49,2 фута) (обеспечивающими 4 кВт каждая), которые предназначались для перемещения на Квант -1 и установки на крепления, которые были прикреплены во время выхода в открытый космос экипажем ЭО-8 в 1991 году. [17] [19]
Это перемещение началось в 1995 году, когда панели были убраны, а левая панель установлена на Квант -1. К этому времени все батареи деградировали и вырабатывали гораздо меньше энергии. Чтобы исправить это, Спектр (запущенный в 1995 году), который изначально был спроектирован для перевозки двух батарей, был модифицирован для размещения четырех, что обеспечило в общей сложности 126 м 2 (1360 футов 2 ) батареи с мощностью питания 16 кВт. [17] Еще две батареи были доставлены на станцию на борту космического челнока Atlantis во время STS-74 , перевозимых на стыковочном модуле. Первая из них, кооперативная солнечная батарея «Мир» , состояла из американских фотоэлектрических элементов, установленных на российской раме. Она была установлена на незанятом креплении на Квант -1 в мае 1996 года и была подключена к розетке, которая ранее была занята спинной панелью основного модуля, которая к этому моменту едва вырабатывала 1 кВт. [17] Другая панель, первоначально предназначенная для запуска на «Природе» , заменила панель «Кристалл» на «Кванте -1» в ноябре 1997 года, завершив создание электрической системы станции. [17]
«Мир» находился на почти круговой орбите со средним перигеем 354 км (220 миль) и средним апогеем 374 км (232 мили), двигаясь со средней скоростью 27 700 км/ч (17 200 миль/ч) и совершая 15,7 оборотов в день. [6] [7] [8] Поскольку станция постоянно теряла высоту из-за небольшого сопротивления атмосферы , ее нужно было поднимать на большую высоту несколько раз в год. Это поднятие обычно выполнялось судами снабжения «Прогресс», хотя во время программы «Шаттл- Мир» эту задачу выполняли американские космические челноки, а до прибытия «Кванта-1 » эту задачу также могли выполнять двигатели на основном модуле. [17]
Управление ориентацией осуществлялось с помощью комбинации двух механизмов: для поддержания заданной ориентации система из двенадцати гироскопов управляющего момента (CMG или «гиродинов»), вращающихся со скоростью 10 000 об/мин, поддерживала ориентацию станции, при этом по шесть CMG располагались в каждом из модулей «Квант-1» и « Квант-2 » . [19] [21] Когда требовалось изменить ориентацию станции, гиродины отключались, двигатели (включая те, что были установлены непосредственно на модулях, и двигатель VDU, используемый для управления креном, установленный на балке « Софора» ) использовались для достижения новой ориентации, а CMG снова включались. [21] Это делалось довольно регулярно в зависимости от экспериментальных потребностей; например, наблюдения за Землей или астрономические наблюдения требовали, чтобы прибор, регистрирующий изображения, был непрерывно нацелен на цель, и поэтому станция была ориентирована так, чтобы это было возможно. [17] И наоборот, эксперименты по обработке материалов требовали минимизации движения на борту станции, и поэтому «Мир» должен был быть ориентирован в положении градиента гравитации для обеспечения устойчивости. [17] До прибытия модулей, содержащих эти гиродины, ориентация станции контролировалась с помощью двигателей, расположенных только на основном модуле, а в случае чрезвычайной ситуации двигатели на пристыкованных космических кораблях «Союз» могли использоваться для поддержания ориентации станции. [17] [22] [ нужна страница ]
Радиосвязь обеспечивала телеметрию и научные каналы передачи данных между «Миром» и Центром управления полетами РКА (ЦУП). Радиосвязь также использовалась во время процедур сближения и стыковки , а также для аудио- и видеосвязи между членами экипажа, диспетчерами полетов и членами семей. В результате «Мир» был оснащен несколькими системами связи, используемыми для различных целей. Станция напрямую связывалась с землей через антенну «Лира» , установленную на основном модуле . Антенна «Лира» также имела возможность использовать спутниковую систему ретрансляции данных «Луч» (которая пришла в негодность в 1990-х годах) и сеть советских кораблей слежения , развернутых в различных местах по всему миру (которая также стала недоступной в 1990-х годах). [17] Радиосвязь УВЧ использовалась космонавтами, совершавшими выходы в открытый космос . УВЧ также использовалась другими космическими аппаратами, которые пристыковывались к станции или отстыковывались от нее, такими как «Союз», «Прогресс» и «Спейс Шаттл», для получения команд от членов экипажа ЦУП и «Мира» через систему ТОРУ . [17]
На орбитальной высоте «Мира» сила земного притяжения составляла 88% от силы притяжения на уровне моря. В то время как постоянное свободное падение станции создавало ощущение невесомости , бортовая среда не была невесомостью или нулевой гравитацией. Окружающую среду часто описывали как микрогравитацию . Это состояние воспринимаемой невесомости не было идеальным, нарушаемым пятью отдельными эффектами: [23]
Система контроля окружающей среды и жизнеобеспечения станции «Мир» (ECLSS) обеспечивала или контролировала атмосферное давление , обнаружение пожара, уровень кислорода, управление отходами и водоснабжение. Наивысшим приоритетом для ECLSS была атмосфера станции, но система также собирала, обрабатывала и хранила отходы и воду, производимые и используемые экипажем — процесс, который перерабатывает жидкость из раковины, туалета и конденсат из воздуха. Система «Электрон» вырабатывала кислород электролитически , выпуская водород в космос. Резервное питание обеспечивали баллоны с кислородом и канистры с твердым топливом (SFOG), система, известная как «Вика» . Углекислый газ удалялся из воздуха системой «Воздух» . [17] Другие побочные продукты человеческого метаболизма, такие как метан из кишечника и аммиак из пота, удалялись фильтрами с активированным углем . Подобные системы в настоящее время используются на МКС.
Атмосфера на «Мире» была похожа на земную . [24] Нормальное давление воздуха на станции составляло 101,3 кПа (14,7 фунтов на квадратный дюйм ); такое же, как на уровне моря на Земле. [17] Атмосфера, подобная земной, обеспечивает комфорт экипажа. [25]
Interkosmos ( русский : ИнтерКосмос ) была программой Советского Союза по исследованию космоса, которая позволяла членам из стран-союзников Советского Союза участвовать в пилотируемых и беспилотных космических исследовательских миссиях. Участие также было доступно правительствам таких стран, как Франция и Индия.
Только последние три из четырнадцати миссий программы представляли собой экспедицию на станцию «Мир» , но ни одна из них не привела к длительному пребыванию на станции:
.svg/1280px-Flag_of_Bulgaria_(1971%E2%80%931990).svg.png){kind=small}
.svg/1280px-Flag_of_Afghanistan_(1987%E2%80%931992).svg.png){kind=small}
Различные европейские астронавты посещали станцию «Мир» в рамках нескольких совместных программ: [32]
В начале 1980-х годов НАСА планировало запустить модульную космическую станцию под названием Freedom в качестве аналога станции Mir , в то время как Советы планировали построить Mir -2 в 1990-х годах в качестве замены станции. [17] [ нужна страница ] Из-за бюджетных и проектных ограничений Freedom так и не продвинулся дальше макетов и испытаний незначительных компонентов, а с распадом Советского Союза и окончанием космической гонки проект был почти полностью отменен Палатой представителей Соединенных Штатов . Постсоветский экономический хаос в России также привел к отмене Mir -2, хотя только после того, как был построен его базовый блок, DOS-8 . [17] С аналогичными бюджетными трудностями столкнулись и другие страны с проектами космических станций, что побудило правительство США в начале 1990-х годов провести переговоры с европейскими государствами, Россией, Японией и Канадой, чтобы начать совместный проект. [17] В июне 1992 года американский президент Джордж Буш-старший и российский президент Борис Ельцин договорились о сотрудничестве в исследовании космоса . В результате было подписано Соглашение между Соединенными Штатами Америки и Российской Федерацией о сотрудничестве в исследовании и использовании космического пространства в мирных целях, в котором предусматривалась краткосрочная совместная космическая программа с одним американским астронавтом, отправленным на российскую космическую станцию «Мир» , и двумя российскими космонавтами , отправленными на космический челнок. [17]
В сентябре 1993 года вице-президент США Эл Гор-младший и премьер-министр России Виктор Черномырдин объявили о планах создания новой космической станции, которая в конечном итоге стала МКС . [33] Они также договорились, готовясь к этому новому проекту, что Соединенные Штаты будут активно участвовать в программе «Мир» в рамках международного проекта, известного как программа «Шаттл–Мир» . [34] Проект, иногда называемый «Первой фазой», был призван позволить Соединенным Штатам извлечь уроки из российского опыта в области длительных космических полетов и способствовать развитию духа сотрудничества между двумя странами и их космическими агентствами , Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства США (НАСА) и Российским федеральным космическим агентством (Роскосмос). Проект подготовил почву для дальнейших совместных космических проектов, в частности, «Второй фазы» совместного проекта — строительства МКС. Программа была объявлена в 1993 году; Первая миссия началась в 1994 году, и проект продолжался до своего запланированного завершения в 1998 году. В ходе семи длительных экспедиций было совершено одиннадцать полетов космических челноков, совместный полет корабля «Союз» и почти 1000 совокупных дней пребывания американских астронавтов в космосе.
.svg/1280px-Flag_of_Canada_(Pantone).svg.png){kind=small}
Внутри 130-тонный (140 коротких тонн) «Мир» напоминал тесный лабиринт , переполненный шлангами, кабелями и научными приборами, а также предметами повседневной жизни, такими как фотографии, детские рисунки, книги и гитара. Обычно он вмещал трех членов экипажа, но был способен поддерживать до шести человек в течение месяца. Станция была спроектирована так, чтобы оставаться на орбите около пяти лет; она оставалась на орбите пятнадцать лет. [38] В результате астронавт НАСА Джон Блаха сообщил, что, за исключением «Природы» и «Спектра» , которые были добавлены в конце жизни станции, «Мир» выглядел использованным, чего и следовало ожидать, учитывая, что в нем жили в течение десяти-одиннадцати лет, не возвращая его домой и не чистя. [39]
Часовой пояс, используемый на борту «Мира», был московским временем ( UTC+03 ). Окна были закрыты в ночные часы, чтобы создать впечатление темноты, поскольку на станции было 16 восходов и закатов солнца в день. Типичный день экипажа начинался с подъема в 08:00, за которым следовали два часа личной гигиены и завтрак. Работа проводилась с 10:00 до 13:00, затем следовал час упражнений и часовой перерыв на обед. После обеда следовали еще три часа работы и еще один час упражнений, а экипажи начинали готовиться к вечернему приему пищи около 19:00. Космонавты были свободны делать то, что хотели вечером, и в основном работали в своем собственном темпе в течение дня. [17]
В свободное время экипажи могли наверстать упущенное на работе, понаблюдать за Землей внизу, ответить на письма, рисунки и другие предметы, привезенные с Земли (и поставить на них официальную печать, чтобы показать, что они были на борту «Мира» ), или воспользоваться любительским радио на станции. [17] Два радиолюбительских позывных, U1MIR и U2MIR, были назначены на «Мир» в конце 1980-х годов, что позволило радиолюбителям на Земле общаться с космонавтами. [40] Станция также была оснащена запасом книг и фильмов, чтобы экипаж мог читать и смотреть. [22]
Астронавт НАСА Джерри Линенджер рассказал, как была структурирована жизнь на борту «Мира» и как она протекала в соответствии с подробными маршрутами, предоставленными наземным управлением. Каждая секунда на борту была учтена, и все действия были расписаны по времени. Поработав некоторое время на «Мире» , Линенджер пришел к выводу, что порядок, в котором были распределены его действия, не представлял собой наиболее логичный или эффективный порядок, возможный для этих действий. Он решил выполнять свои задачи в том порядке, который, по его мнению, позволял ему работать более эффективно, меньше уставать и меньше страдать от стресса. Линенджер отметил, что его товарищи на «Мире» не «импровизировали» таким образом, и как врач он наблюдал за влиянием стресса на своих товарищей, которое, по его мнению, было результатом следования маршруту без внесения в него изменений. Несмотря на это, он прокомментировал, что его товарищи выполняли все свои задачи в высшей степени профессионально. [41] [ нужна страница ]
Астронавт Шеннон Люсид , которая установила рекорд по самому длительному пребыванию в космосе среди женщин на борту станции «Мир» (его превзошла Сунита Уильямс 11 лет спустя на МКС), также прокомментировала работу на станции «Мир» следующим образом: «Я думаю, что ежедневная работа на станции «Мир» очень похожа на ежедневную работу на станции в Антарктиде. Главное отличие от работы здесь — это изоляция, потому что вы действительно изолированы. У вас нет большой поддержки с земли. Вы действительно предоставлены сами себе». [39]
Наиболее существенными побочными эффектами длительной невесомости являются атрофия мышц и ухудшение скелета , или космическая остеопения . Другие существенные эффекты включают перераспределение жидкости, замедление сердечно-сосудистой системы , снижение выработки эритроцитов , нарушения равновесия и ослабление иммунной системы . Менее выраженные симптомы включают потерю массы тела, заложенность носа, нарушение сна, избыточное газообразование и отечность лица. Эти эффекты начинают быстро исчезать по возвращении на Землю. [42] [ нужна страница ]
Чтобы предотвратить некоторые из этих эффектов, станция была оборудована двумя беговыми дорожками (в основном модуле и Квант -2) и велотренажером (в основном модуле); каждый космонавт должен был проехать на велосипеде эквивалент 10 километров (6,2 мили) и пробежать эквивалент 5 километров (3,1 мили) в день. [17] Космонавты использовали эластичные шнуры, чтобы пристегнуться к беговой дорожке. Исследователи полагают, что физические упражнения являются хорошей контрмерой против потери плотности костей и мышц, которая происходит в условиях низкой гравитации. [43]
На станции «Мир» было два космических туалета (ASU) , расположенных в основном модуле и в «Кванте -2» . [22] Они использовали систему всасывания с вентилятором, похожую на систему сбора отходов космического челнока. Сначала пользователь пристегивался к сиденью унитаза, которое было оснащено подпружиненными ограничительными планками для обеспечения хорошей герметизации. Рычаг приводил в действие мощный вентилятор, и всасывающее отверстие открывалось: поток воздуха уносил отходы. Твердые отходы собирались в отдельные пакеты, которые хранились в алюминиевом контейнере. Полные контейнеры переносились на космический корабль «Прогресс» для утилизации. Жидкие отходы откачивались с помощью шланга, соединенного с передней частью унитаза, с анатомически подходящими «адаптерами для мочевой воронки», прикрепленными к трубке, чтобы и мужчины, и женщины могли пользоваться одним и тем же туалетом. Отходы собирались и переносились в систему рекуперации воды, где их можно было переработать обратно в питьевую воду, но обычно они использовались для производства кислорода с помощью системы «Электрон» . [17]
На станции «Мир» был установлен душ « Баня» , расположенный в Кванте -2. Это было улучшение по сравнению с установками, установленными на предыдущих станциях «Салют» , но его было сложно использовать из-за времени, необходимого для установки, использования и хранения. Душ, в котором были пластиковая занавеска и вентилятор для сбора воды с помощью воздушного потока, позже был переделан в паровую баню; в конечном итоге из него удалили сантехнику, и пространство было использовано повторно. Когда душ был недоступен, члены экипажа мылись влажными салфетками, мылом, выдаваемым из контейнера, похожего на тюбик зубной пасты, или с помощью умывальника, оснащенного пластиковым колпаком, расположенного в основном модуле. Экипажи также были обеспечены шампунем без смывания и съедобной зубной пастой для экономии воды. [17]
Во время визита на станцию «Мир» в 1998 году было обнаружено, что бактерии и более крупные организмы размножались в водяных шариках, образованных из влаги, которая конденсировалась за сервисными панелями. [44]
На станции было два постоянных помещения для экипажа, «Каюткас» , кабинки размером с телефонную будку, установленные в задней части основного модуля, в каждой из которых был привязанный спальный мешок, раскладной стол, иллюминатор и место для хранения личных вещей. У посещающих экипажей не было выделенного спального модуля, вместо этого они прикрепляли спальный мешок к свободному месту на стене; американские астронавты размещались внутри «Спектра» , пока столкновение с космическим кораблем «Прогресс» не вызвало разгерметизацию этого модуля. [17] Было важно, чтобы помещения для экипажа хорошо проветривались; в противном случае астронавты могли проснуться без кислорода и задыхаться, потому что вокруг их голов образовался пузырь из их собственного выдыхаемого углекислого газа. [45]
Большая часть еды, потребляемой экипажами станции, была замороженной, охлажденной или консервированной. Пищу готовили космонавты с помощью диетолога перед полетом на станцию. Диета была разработана таким образом, чтобы обеспечить около 100 г белка , 130 г жира и 330 г углеводов в день, в дополнение к соответствующим минеральным и витаминным добавкам. Приемы пищи были распределены в течение дня, чтобы способствовать усвоению. [17] Консервы, такие как заливной говяжий язык, помещались в нишу в столе основного модуля, где их можно было разогреть за 5–10 минут. Обычно экипажи пили чай, кофе и фруктовые соки, но, в отличие от МКС, на станции также имелся запас коньяка и водки для особых случаев. [22]
В 1990-х годах внутри станции «Мир» было обнаружено девяносто видов микроорганизмов , через четыре года после запуска станции. К моменту ее вывода из эксплуатации в 2001 году число известных различных микроорганизмов выросло до 140. По мере того, как космические станции стареют, проблемы с загрязнением усугубляются. [46] Плесень, которая развивается на борту космических станций, может производить кислоты, которые разрушают металл, стекло и резину. [47] Плесень на станции «Мир» была обнаружена растущей за панелями и внутри оборудования для кондиционирования воздуха. Плесень также вызывала неприятный запах, который часто упоминался как самое сильное впечатление посетителей. [48] Исследователи в 2018 году сообщили, что после обнаружения на Международной космической станции (МКС) пяти штаммов бактерий Enterobacter bugandensis , ни один из которых не является патогенным для человека, следует тщательно контролировать микроорганизмы на МКС, чтобы продолжать обеспечивать здоровую с медицинской точки зрения среду для астронавтов. [49] [50]
Некоторые биологи были обеспокоены тем, что мутировавшие грибы представляют серьезную микробиологическую опасность для людей и могут достичь Земли при приводнении после 15 лет нахождения в изолированной среде. [48]
В общей сложности «Мир» посетили 28 долгосрочных или «основных» экипажей, каждому из которых был присвоен порядковый номер экспедиции в формате EO-X. Экспедиции различались по продолжительности (от 72-дневного полета экипажа EO-28 до 437-дневного полета Валерия Полякова ), но в целом длились около шести месяцев. [17] Основные экспедиционные экипажи состояли из двух или трех членов экипажа, которые часто стартовали в составе одной экспедиции, но возвращались с другой (Поляков стартовал с EO-14 и приземлился с EO-17). [17] Основные экспедиции часто дополнялись гостевыми экипажами, которые оставались на станции в течение недельного периода передачи полномочий между одним экипажем и другим, прежде чем вернуться с уходящим экипажем, при этом система жизнеобеспечения станции могла поддерживать экипаж из шести человек в течение коротких периодов. [17] [51] [ нужна страница ] Станция была занята в общей сложности в течение четырех отдельных периодов; 12 марта – 16 июля 1986 года ( ЭО-1 ), 5 февраля 1987 года – 27 апреля 1989 года (ЭО-2–ЭО-4), рекордный запуск с 5 сентября 1989 года по 28 августа 1999 года (ЭО-5–ЭО-27) и 4 апреля – 16 июня 2000 года ( ЭО-28 ). [51] [ нужна страница ] К концу его посетили 104 разных человека из двенадцати разных стран , что сделало его самым посещаемым космическим кораблём в истории (рекорд позже был превзойден МКС ). [17]
Из-за давления, связанного с необходимостью запуска станции по графику, планировщики миссии остались без космического корабля «Союз» или модулей для запуска на станцию в первую очередь. Было решено запустить «Союз Т-15» в двойной миссии как к «Миру» , так и к «Салюту-7» . [15] [ ненадежный источник? ]
Леонид Кизим и Владимир Соловьев впервые состыковались с «Миром» 15 марта 1986 года. За время своего почти 51-дневного пребывания на «Мире» они вывели станцию на связь и проверили ее системы. Они выгрузили два космических корабля «Прогресс» , запущенных после их прибытия, «Прогресс 25» и «Прогресс 26» . [52]
5 мая 1986 года они отстыковались от Мира для однодневного путешествия к Салюту-7. Они провели там 51 день и собрали 400 кг научного материала с Салюта-7 для возвращения на Мир . Пока Союз Т-15 находился на Салюте-7, беспилотный Союз ТМ-1 прибыл на пустой Мир и оставался там в течение 9 дней, испытывая новую модель Союза ТМ . Союз Т-15 снова состыковался с Миром 26 июня и доставил эксперименты и 20 приборов, включая многоканальный спектрометр . Экипаж ЭО-1 провел свои последние 20 дней на Мире, проводя наблюдения за Землей, прежде чем вернуться на Землю 16 июля 1986 года, оставив новую станцию пустой. [53] [ ненадежный источник? ]
Вторая экспедиция на Мир , ЭО-2 , была запущена на Союзе ТМ-2 5 февраля 1987 года. Во время их пребывания прибыл модуль Квант -1 , запущенный 30 марта 1987 года. Это была первая экспериментальная версия запланированной серии модулей «37К», которые должны были быть запущены на Мир на Буране . Первоначально планировалось, что Квант -1 состыкуется с Салютом-7 ; из-за технических проблем во время его разработки он был переназначен на Мир . Модуль нес первый набор из шести гироскопов для управления ориентацией. Модуль также нес приборы для рентгеновских и ультрафиолетовых астрофизических наблюдений. [19]
Первоначальная встреча модуля «Квант -1» с «Миром» 5 апреля 1987 года была осложнена отказом бортовой системы управления. После неудачной второй попытки стыковки космонавты-резиденты Юрий Романенко и Александр Лавейкин провели выход в открытый космос , чтобы устранить проблему. Они обнаружили мусорный мешок, который остался на орбите после вылета одного из предыдущих грузовых кораблей и теперь находился между модулем и станцией, что помешало стыковке. После удаления мешка стыковка была завершена 12 апреля. [54] [ ненадежный источник? ] [55]
Запуск корабля «Союз ТМ-2» стал началом серии из 6 запусков кораблей «Союз» и трех длительных экипажей в период с 5 февраля 1987 года по 27 апреля 1989 года. В этот период также прибыли первые иностранные гости: Мухаммед Фарис (Сирия), Абдул Ахад Мохманд (Афганистан) и Жан-Лу Кретьен (Франция). С отправлением ЭО-4 на корабле «Союз ТМ-7» 27 апреля 1989 года станция снова осталась незанятой. [17]
Запуск корабля «Союз ТМ-8» 5 сентября 1989 года ознаменовал начало самого длительного пребывания человека в космосе, до 23 октября 2010 года, когда этот рекорд был превзойден МКС. [13] Он также ознаменовал начало второго расширения «Мира» . Модули «Квант-2» и «Кристалл» теперь были готовы к запуску. Александр Викторенко и Александр Серебров состыковались с «Миром» и вывели станцию из пятимесячной спячки. 29 сентября космонавты установили оборудование в стыковочной системе, готовясь к прибытию «Кванта -2», первого из 20- тонных дополнительных модулей на базе космического корабля ТКС из программы «Алмаз» . [56] [ ненадежный источник? ]
После 40-дневной задержки, вызванной неисправными компьютерными чипами, Квант -2 был запущен 26 ноября 1989 года. После проблем с развертыванием солнечной батареи корабля и с автоматизированными системами стыковки как на Кванте -2, так и на Мире , новый модуль был состыкован вручную 6 декабря. Квант -2 добавил второй набор гироскопов управляющего момента (CMG, или «гиродины») на Мир и принес новые системы жизнеобеспечения для рециркуляции воды и выработки кислорода, что снизило зависимость от наземного снабжения. Модуль имел большой шлюз с люком длиной один метр. Специальный ранцевый блок (известный как Икар ), эквивалент американского пилотируемого маневренного блока , был расположен внутри шлюза Кванта -2. [56] [57]
Союз ТМ-9 вывел на орбиту членов экипажа ЭО-6 Анатолия Соловьева и Александра Баландина 11 февраля 1990 года. Во время стыковки экипаж ЭО-5 заметил, что три тепловых одеяла на пароме были ослаблены, что потенциально создавало проблемы при входе в атмосферу, но было решено, что это будет возможно. Во время их пребывания на борту «Мира» был добавлен модуль «Кристалл» , запущенный 31 мая 1990 года. Первая попытка стыковки 6 июня была прервана из-за отказа двигателя ориентации. «Кристалл» прибыл в передний порт 10 июня и был перемещен в боковой порт напротив «Кванта -2» на следующий день, восстановив равновесие комплекса. Из-за задержки со стыковкой «Кристалла » ЭО-6 был продлен на 10 дней, чтобы позволить активировать системы модуля и провести внекорабельную операцию для ремонта ослабленных тепловых одеял на «Союзе ТМ-9». [58] [ ненадежный источник? ]
Кристалл содержал печи для использования при производстве кристаллов в условиях микрогравитации (отсюда и выбор названия для модуля). Модуль был также оснащен оборудованием для биотехнологических исследований, включая небольшую теплицу для экспериментов по выращиванию растений, которая была оборудована источником света и системой подачи, в дополнение к оборудованию для астрономических наблюдений. Наиболее очевидными особенностями модуля были два стыковочных порта Androgynous Peripheral Attach System (APAS-89), разработанных для совместимости с космическим кораблем Buran . Хотя они никогда не использовались при стыковке Buran , они были полезны позже во время программы Shuttle- Mir , обеспечивая место стыковки для американских космических челноков . [59]
Сменный экипаж ЭО -7 прибыл на борт «Союза ТМ-10» 3 августа 1990 года. Новый экипаж прибыл на «Мир» с перепелами для клеток «Кванта -2», одна из которых снесла яйцо по пути на станцию. Оно было возвращено на Землю вместе со 130 кг результатов экспериментов и промышленных продуктов в «Союзе ТМ-9». [58] Еще две экспедиции, ЭО-8 и ЭО-9, продолжили работу своих предшественников, в то время как на Земле снова нарастала напряженность.
Экипаж ЭО-10, запущенный на борту «Союза ТМ-13» 2 октября 1991 года, был последним экипажем, запущенным из СССР, и продолжил оккупацию « Мира» во время распада Советского Союза . Экипаж стартовал как советские граждане и вернулся на Землю 25 марта 1992 года как россияне. Недавно созданное Российское федеральное космическое агентство (Роскосмос) не смогло профинансировать не запущенные модули «Спектр» и «Природа» , вместо этого поместив их на хранение и положив конец второму расширению «Мира» . [60] [ ненадежный источник? ] [61] [ ненадежный источник? ] [62] [ ненадежный источник? ]
Первой человеческой миссией, запущенной из независимого Казахстана , был «Союз ТМ-14» , запущенный 17 марта 1992 года, который доставил экипаж ЭО-11 на «Мир» , состыковавшись 19 марта перед отправлением «Союза ТМ-13». 17 июня президент России Борис Ельцин и президент США Джордж Буш-старший объявили о том, что позже стало программой «Шаттл- Мир» , совместным предприятием, которое оказалось полезным для испытывающего нехватку денег Роскосмоса (и привело к окончательному завершению и запуску «Спектра» и «Природы» ). ЭО-12 последовал в июле, наряду с кратким визитом французского астронавта Мишеля Тонини . [51] [ нужна страница ] Следующий экипаж, ЭО-13, начал подготовку к программе Шаттл- Мир , совершив полет на станцию на модифицированном космическом корабле Союз ТМ-16 (запущен 26 января 1993 года), который был оснащен системой стыковки APAS-89 вместо обычного зонда и стыковочного гнезда, что позволило ему состыковаться с Кристаллом и протестировать порт, который позже будет использоваться американскими космическими челноками. Космический корабль также позволил диспетчерам получить данные о динамике стыковки космического корабля с космической станцией вне продольной оси станции, в дополнение к данным о структурной целостности этой конфигурации с помощью теста под названием Резонанс, проведенного 28 января. Тем временем Союз ТМ-15 отправился с экипажем ЭО-12 1 февраля. [51] [ нужна страница ]
В течение всего периода после распада СССР экипажи « Мира» время от времени сталкивались с напоминаниями об экономическом хаосе, происходящем в России. Первоначальная отмена «Спектра» и «Природы» была первым таким признаком, за которым последовало сокращение коммуникаций в результате вывода флота кораблей слежения из эксплуатации Украиной . Новое украинское правительство также значительно подняло цены на стыковочные системы «Курс» , производимые в Киеве — попытки россиян снизить свою зависимость от «Курса» позже привели к авариям во время испытаний ТОРУ в 1997 году. У различных космических кораблей «Прогресс» отсутствовали части грузов, либо из-за отсутствия расходных материалов, либо из-за того, что наземные команды на Байконуре разграбили их. Проблемы стали особенно очевидны во время запуска экипажа ЭО-14 на борту «Союза ТМ-17» в июле; незадолго до запуска на стартовой площадке произошло отключение электроэнергии, а через час после запуска прекратилось электроснабжение близлежащего города Ленинск . [17] [51] [ нужна страница ] Тем не менее, космический корабль стартовал вовремя и прибыл на станцию через два дня. Все порты Мира были заняты, и поэтому Союз ТМ-17 должен был оставаться на расстоянии 200 метров от станции в течение получаса перед стыковкой, пока Прогресс М-18 освободил передний порт основного модуля и улетел. [51] [ нужна страница ]
Экипаж ЭО-13 отправился 22 июля, и вскоре после этого Мир прошёл через ежегодный метеорный поток Персеиды , во время которого станция была поражена несколькими частицами. Выход в открытый космос был проведён 28 сентября для осмотра корпуса станции, но никаких серьёзных повреждений не было зарегистрировано. Союз ТМ-18 прибыл 10 января 1994 года с экипажем ЭО-15 (включая Валерия Полякова , который должен был оставаться на Мире в течение 14 месяцев), а Союз ТМ-17 отправился 14 января. Расстыковка была необычной, поскольку космический корабль должен был пройти вдоль Кристалла , чтобы получить фотографии APAS для оказания помощи в обучении пилотов космических челноков. Из-за ошибки в настройке системы управления космический корабль нанёс скользящий удар по станции во время манёвра, поцарапав внешнюю часть Кристалла . [51] [ нужна страница ]
3 февраля 1994 года ветеран станции «Мир» Сергей Крикалев стал первым российским космонавтом, совершившим полет на американском космическом корабле на шаттле Discovery во время миссии STS-60 . [63]
Запуск корабля «Союз ТМ-19» с экипажем ЭО-16 был отложен из-за отсутствия обтекателя полезной нагрузки для ускорителя, который должен был его нести, но в конечном итоге корабль покинул Землю 1 июля 1994 года и пристыковался через два дня. Они пробыли там всего четыре месяца, чтобы график «Союза» совпал с запланированным манифестом «Спейс шаттл», и поэтому Поляков встретил второй постоянный экипаж в октябре, до расстыковки «Союза ТМ-19», когда экипаж ЭО-17 прибыл в «Союз ТМ-20» . [51] [ нужна страница ]
Запуск 3 февраля космического челнока Discovery , летевшего STS-63 , открыл операции на станции Мир в 1995 году. Называемая «околомировой » миссией, миссия увидела первую встречу космического челнока с «Миром» , когда орбитальный аппарат приблизился на расстояние 37 футов (11 м) к станции в качестве генеральной репетиции для последующих миссий по стыковке и для тестирования оборудования. [64] [65] [66] Через пять недель после вылета Discovery экипаж EO-18 , включая первого космонавта США Нормана Тагарда , прибыл на корабле «Союз ТМ-21» . Экипаж EO-17 отправился несколько дней спустя, а Поляков завершил свой рекордный 437-дневный космический полет. Во время EO-18 научный модуль «Спектр» (который служил жилым и рабочим пространством для американских астронавтов) был запущен на борту ракеты «Протон» и состыкован со станцией, доставив исследовательское оборудование из Америки и других стран. Экипаж экспедиции вернулся на Землю на борту космического челнока Atlantis после первой стыковочной миссии Shuttle- Mirror STS-71 . [17] [22] [ нужна страница ] Atlantis , запущенный 27 июня 1995 года, успешно состыковался с Mir 29 июня, став первым американским космическим кораблем, состыковавшимся с российским космическим кораблем после ASTP в 1975 году. [67] Орбитальный аппарат доставил экипаж EO-19 и вернул экипаж EO-18 на Землю. [64] [68] [69] Экипаж EO-20 был запущен 3 сентября, а в ноябре последовало прибытие стыковочного модуля во время STS-74 . [18] [64] [70] [71]
Экипаж ЭО-21 из двух человек был запущен 21 февраля 1996 года на борту корабля «Союз ТМ-23» , и вскоре к нему присоединился член экипажа США Шеннон Люсид , которая была доставлена на станцию «Атлантисом» во время STS-76 . В ходе этой миссии состоялся первый совместный выход США в открытый космос на станции «Мир» с размещением полезной нагрузки «Мир Экологические эффекты» на стыковочном модуле. [72] Люсид стала первой американкой, выполнившей длительную миссию на борту станции «Мир» с ее 188-дневной миссией, которая установила рекорд США по одиночному космическому полету. Во время пребывания Люсид на борту станции «Мир» прибыла « Природа» , последний модуль станции, а также французская гостья Клоди Эньере, летевшая с миссией «Кассиопея» . Полет на борту «Союза ТМ-24» также доставил экипаж ЭО-22 в составе Валерия Корзуна и Александра Калери . [17] [64] [73]
Пребывание Lucid на борту «Мира» закончилось полетом «Атлантиса» на STS-79 , который стартовал 16 сентября. Это была четвертая стыковка, в ходе которой Джон Блаха перешел на «Мир» , чтобы занять свое место в качестве постоянного американского астронавта. Его пребывание на станции улучшило работу в нескольких областях, включая процедуры перехода для пристыкованного космического челнока, процедуры «передачи» для долгосрочных членов американского экипажа и любительскую радиосвязь «любителей», а также два выхода в открытый космос для перенастройки энергосистемы станции. Блаха провел четыре месяца с экипажем EO-22, прежде чем вернуться на Землю на борту «Атлантиса» на STS-81 в январе 1997 года, после чего его заменил врач Джерри Линенджер . [64] [74] [75] Во время своего полета Линенджер стал первым американцем, совершившим выход в открытый космос с иностранной космической станции, и первым, кто испытал скафандр «Орлан-М» российского производства вместе с российским космонавтом Василием Циблиевым , летавшим на EO-23 . Все три члена экипажа ЭО-23 совершили «облёт» на космическом корабле «Союз ТМ-25» . [17] Линенджер и его российские товарищи по экипажу Василий Циблиев и Александр Лазуткин столкнулись с рядом трудностей во время миссии, включая сильнейший пожар на борту орбитального космического корабля (вызванный неисправностью Вики ), отказы различных систем, близкое столкновение с «Прогрессом М-33» во время испытания дальнего ТОРУ и полную потерю электропитания станции. Отказ питания также вызвал потерю контроля ориентации , что привело к неконтролируемому «кувырку» в космосе. [17] [22] [ нужна страница ] [41] [ нужна страница ] [64]
Линенджера сменил англо-американский астронавт Майкл Фоул , которого поднял Atlantis на STS-84 вместе с российским специалистом миссии Еленой Кондаковой . Приращение Фоула продолжалось довольно нормально до 25 июня, когда во время второго испытания системы ручной стыковки Progress , TORU , Progress M-34 столкнулся с солнечными батареями на модуле Spektr и врезался во внешнюю оболочку модуля, пробив модуль и вызвав разгерметизацию станции. Только быстрые действия со стороны экипажа, перерезавшего кабели, ведущие к модулю, и закрывшего люк Spektr , предотвратили необходимость экипажа покинуть станцию на Soyuz TM-25 . Их усилия стабилизировали давление воздуха на станции, в то время как давление в Spektr , содержащем многие эксперименты и личные вещи Foale, упало до вакуума. [22] [ нужна страница ] [64] В попытке восстановить часть мощности и систем, потерянных после изоляции Спектра , и попытаться обнаружить утечку, командир ЭО-24 Анатолий Соловьев и бортинженер Павел Виноградов провели рискованную спасательную операцию позже в полете, войдя в пустой модуль во время так называемого «внутрикорабельного выхода» или «IVA» и проверив состояние оборудования и проведя кабели через специальный люк от систем Спектра к остальной части станции. После этих первых расследований Фоул и Соловьев провели 6-часовой выход в открытый космос за пределами Спектра, чтобы осмотреть повреждения. [64] [76]
После этих инцидентов Конгресс США и НАСА рассматривали возможность прекращения программы из-за беспокойства о безопасности астронавтов, но администратор НАСА Дэниел Голдин решил продолжить. [41] [ нужна страница ] Следующий полет на Мир , STS-86 , доставил Дэвида Вулфа на борту Atlantis . Во время пребывания орбитального корабля Титов и Паразински совершили выход в открытый космос, чтобы прикрепить крышку к стыковочному модулю для будущей попытки членов экипажа заделать течь в корпусе Спектра . [64] [77] Вулф провел 119 дней на борту Мира с экипажем EO-24 и был заменен во время STS-89 Энди Томасом , который выполнил последнюю американскую экспедицию на Мир . [64] [78] Экипаж EO-25 прибыл на Союзе ТМ-27 в январе 1998 года, прежде чем Томас вернулся на Землю в последней миссии Шаттл- Мир , STS-91 . [64] [79] [80]
После вылета Discovery 8 июня 1998 года экипаж ЭО-25 в составе Бударина и Мусабаева остался на «Мире» , завершая эксперименты с материалами и составляя опись станции. 2 июля директор Роскосмоса Юрий Коптев объявил, что из-за нехватки финансирования для поддержания активности станции «Мир » станция будет сведена с орбиты в июне 1999 года. [17] Экипаж ЭО-26 в составе Геннадия Падалки и Сергея Авдеева прибыл 15 августа на корабле «Союз ТМ-28» , вместе с физиком Юрием Батуриным , который отправился с экипажем ЭО-25 25 августа на корабле «Союз ТМ-27» . Экипаж совершил два выхода в открытый космос: один внутри «Спектра» , чтобы переустановить некоторые силовые кабели, и другой снаружи, чтобы настроить эксперименты, доставленные «Прогрессом М-40» , который также перевозил большое количество топлива для начала изменений орбиты « Мира » в рамках подготовки к выводу станции из эксплуатации. 20 ноября 1998 года состоялся запуск «Зари» , первого модуля МКС , но задержки с запуском нового служебного модуля станции «Звезда» привели к призывам оставить «Мир» на орбите после 1999 года. Роскосмос подтвердил, что не будет финансировать «Мир» после установленной даты схода с орбиты. [17]
Экипаж ЭО-27, Виктор Афанасьев и Жан-Пьер Эньере , прибыл на корабле «Союз ТМ-29» 22 февраля 1999 года вместе с Иваном Беллой , который вернулся на Землю с Падалкой на корабле «Союз ТМ-28». Экипаж совершил три выхода в открытый космос для извлечения экспериментов и развертывания прототипа антенны связи на Софоре . 1 июня было объявлено, что сход станции с орбиты будет отложен на шесть месяцев, чтобы дать время на поиск альтернативного финансирования для поддержания работы станции. Остальная часть экспедиции была потрачена на подготовку станции к сходу с орбиты; был установлен специальный аналоговый компьютер, и каждый из модулей, начиная со стыковочного модуля, был по очереди законсервирован и загерметизирован. Экипаж загрузил свои результаты в «Союз ТМ-29» и покинул «Мир» 28 августа 1999 года, завершив цикл непрерывного пребывания, который длился восемь дней без десяти лет. [17] Гироскопы управляющего момента станции (CMG, или «гиродины») и главный компьютер были отключены 7 сентября, оставив «Прогресс М-42» управлять станцией «Мир» и уточнять скорость снижения орбиты станции. [17]
Ближе к концу его жизни существовали планы частных интересов приобрести станцию «Мир» , возможно, для использования в качестве первой орбитальной теле- / киностудии . [ требуется ссылка ] Финансируемая частным образом миссия «Союз ТМ-30» компании MirCorp, которая была запущена 4 апреля 2000 года, доставила на станцию двух членов экипажа, Сергея Залётина и Александра Калери , на два месяца для проведения ремонтных работ в надежде доказать, что станцию можно сделать безопасной. Это должна была быть последняя пилотируемая миссия на станцию «Мир» — хотя Россия с оптимизмом смотрела на будущее станции «Мир» , ее обязательства по проекту МКС не оставляли финансирования для поддержки стареющей станции. [17] [81]
Сход с орбиты станции «Мир» был выполнен в три этапа. Первый этап включал ожидание, пока сопротивление атмосферы уменьшит орбиту станции до средней величины 220 километров (140 миль). Это началось со стыковки «Прогресса М1-5» , модифицированной версии « Прогресса-М», перевозившей в 2,5 раза больше топлива вместо грузов. Вторым этапом был перевод станции на орбиту 165 × 220 км (103 × 137 миль). Это было достигнуто двумя включениями двигателей управления «Прогресса М1-5» в 00:32 UTC и 02:01 UTC 23 марта 2001 года. После двухвитковой паузы начался третий и последний этап схода с орбиты с включением двигателей управления и основного двигателя «Прогресса М1-5» в 05:08 UTC, длившийся более 22 минут. Вход в атмосферу (произвольно определенный, начинающийся на высоте 100 км/60 миль над уровнем моря) произошел в 05:44 UTC около Нади , Фиджи . Основные разрушения станции начались около 05:52 UTC, и большинство несгоревших фрагментов упали в южную часть Тихого океана около 06:00 UTC. [82] [83]
«Мир» в первую очередь поддерживался российскими космическими аппаратами «Союз» и «Прогресс» и имел два порта для их стыковки. Первоначально носовой и кормовой порты основного модуля могли использоваться для стыковки, но после постоянной стыковки «Кванта -1» с кормовым портом в 1987 году, задний порт нового модуля взял на себя эту роль вместо кормового порта основного модуля. Каждый порт был оборудован водопроводом, необходимым для грузовых паромов «Прогресс» для замены жидкостей станции, а также системами наведения, необходимыми для наведения космического корабля для стыковки. Две такие системы использовались на «Мире» ; задние порты как основного модуля, так и «Кванта -1» были оборудованы системами « Игла» и «Курс» , в то время как передний порт основного модуля был оснащен только более новой системой «Курс». [17]
Космический корабль «Союз» обеспечивал персоналу доступ на станцию и обратно, позволяя производить смену экипажа и возврат груза, а также функционировал как спасательная шлюпка для станции, позволяя относительно быстро вернуться на Землю в случае чрезвычайной ситуации. [51] [ нужна страница ] [84] Две модели «Союза» летали на «Мир» ; «Союз Т-15» был единственным «Союзом-Т», оборудованным «Иглой», который посетил станцию, в то время как все остальные полеты использовали более новый «Союз-ТМ» , оборудованный «Курсом » . Всего за четырнадцать лет на станцию летало 31 (30 с экипажем, 1 без экипажа ) космический корабль «Союз». [51] [ нужна страница ]
Беспилотные грузовые корабли «Прогресс» использовались только для пополнения запасов станции, перевозя различные грузы, включая воду, топливо, продукты питания и экспериментальное оборудование. Космические корабли не были оснащены защитой от входа в атмосферу и, в отличие от своих аналогов «Союз», не могли пережить возвращение. [85] В результате, когда груз был выгружен, каждый «Прогресс» был снова заполнен мусором, отработанным оборудованием и другими отходами, которые уничтожались вместе с самим «Прогрессом» при возвращении в атмосферу. [51] [ нужна страница ] Для того чтобы облегчить возврат груза, десять рейсов «Прогресса» несли капсулы «Радуга» , которые могли автоматически вернуть на Землю около 150 кг экспериментальных результатов. [51] «Мир» посетили три отдельные модели «Прогресса»: оригинальный вариант 7К-ТГ, оснащенный «Иглой» (18 полетов), модель «Прогресс-М», оснащенная «Курсом» (43 полета), и модифицированная версия «Прогресс-М1» (3 полета), которые в общей сложности совершили 64 миссии по пополнению запасов. [51] В то время как космические корабли «Прогресс» обычно стыковались автоматически без происшествий, станция была оснащена дистанционной ручной системой стыковки, TORU , на случай возникновения проблем во время автоматических подходов. С помощью TORU космонавты могли безопасно направлять космический корабль к стыковке (за исключением катастрофической стыковки « Прогресса М-34» , когда дальнее использование системы привело к тому, что космический корабль врезался в станцию, повредив «Спектр» и вызвав декомпрессию ). [17] : 265
В дополнение к обычным полетам Союзов и Прогрессов, предполагалось, что Мир также станет местом назначения для полетов советского космического челнока Буран , который был предназначен для доставки дополнительных модулей (на основе той же платформы «37К», что и Квант -1) и предоставления значительно улучшенного сервиса возврата грузов на станцию. Кристалл имел два стыковочных порта Androgynous Peripheral Attach System (APAS-89), разработанных для совместимости с шаттлом. Один порт должен был использоваться для Бурана , другой — для запланированного телескопа Pulsar X-2, также доставляемого Бураном . [17] [59] Отмена программы Буран означала, что эти возможности не были реализованы до 1990-х годов, когда порты были использованы вместо них американскими космическими челноками в рамках программы Шаттл -Мир (после испытаний специально модифицированным Союзом ТМ-16 в 1993 году). Первоначально, посещающие орбитальные корабли Space Shuttle стыковались непосредственно с Кристаллом , но это потребовало перемещения модуля, чтобы обеспечить достаточное расстояние между шаттлом и солнечными батареями Mir . [17] Чтобы исключить необходимость перемещения модуля и убирания солнечных батарей для решения проблем с зазором, позже к концу Кристалла был добавлен стыковочный модуль Mir . [86] Шаттлы обеспечивали ротацию экипажей американских астронавтов на станции и перевозили грузы на станцию и со станции, выполняя некоторые из крупнейших перевозок грузов того времени. После стыковки космического шаттла с Mir , временное расширение жилых и рабочих зон составило комплекс, который был крупнейшим космическим кораблем в истории на тот момент, с общей массой 250 тонн (280 коротких тонн ). [17]
Мир и его миссии по снабжению контролировались из российского центра управления полетами ( русский : Центр управления полетами ) в Королеве , недалеко от завода РКК «Энергия» . Называемый по своей аббревиатуре ЦУП («ЦУП»), или просто как «Москва», объект мог обрабатывать данные с десяти космических аппаратов в трех отдельных комнатах управления, хотя каждая комната управления была посвящена одной программе: одна для Мира , одна для Союза ; и одна для советского космического челнока Буран (который позже был переоборудован для использования с МКС). [87] [88] В настоящее время объект используется для управления российским орбитальным сегментом МКС. [87] Команде управления полетом были назначены роли, аналогичные системе, используемой НАСА в их центре управления полетами в Хьюстоне , в том числе: [88]
Для программы «Мир» было построено три модуля управления и контроля . Один использовался в космосе; один оставался на складе в Москве в качестве источника запасных частей для ремонта в случае необходимости, [89] а третий был продан образовательному и развлекательному комплексу в США в 1997 году. Tommy Bartlett Exploratory приобрела модуль и отправила его в Висконсин-Деллс, штат Висконсин , где он стал центральным элементом крыла Space Exploration комплекса. [90]
В последние годы программы, особенно во время программы «Шаттл- Мир» , «Мир» страдал от различных отказов систем. Он был рассчитан на пять лет использования, но в конечном итоге пролетел пятнадцать лет, и в 1990-х годах показал свой возраст, с частыми сбоями компьютеров, потерей питания, неконтролируемыми кувырками в космосе и протекающими трубами. Джерри Линенджер в своей книге о своем пребывании на объекте говорит, что в системе охлаждения появились крошечные утечки, слишком маленькие и многочисленные, чтобы их можно было устранить, что допускало постоянный выброс охлаждающей жидкости . Он говорит, что это было особенно заметно после того, как он совершил выход в открытый космос и привык к баллонному воздуху в своем скафандре. Когда он вернулся на станцию и снова начал дышать воздухом внутри «Мира» , он был шокирован интенсивностью запаха и обеспокоен возможными негативными последствиями для здоровья от вдыхания такого загрязненного воздуха. [41] [ нужна страница ]
Различные поломки кислородогенерирующей системы «Электрон» вызывали беспокойство; они привели к тому, что экипажи стали все больше полагаться на резервные системы твердотопливного кислородного генератора (SFOG) « Вика », что привело к пожару во время передачи управления между ЭО-22 и ЭО-23. [17] [22] [ нужна страница ] (см. также ISS ECLSS )
Произошло несколько аварий, которые угрожали безопасности станции, например, скользящее столкновение между «Кристаллом» и «Союзом ТМ-17» во время операций сближения в январе 1994 года. Три самых тревожных инцидента произошли во время ЭО-23 . Первый произошел 23 февраля 1997 года во время периода передачи от ЭО-22 к ЭО-23, когда произошел сбой в резервной системе Vika , химическом генераторе кислорода, позже известном как твердотопливный генератор кислорода (SFOG). Неисправность Vika привела к пожару, который горел около 90 секунд (согласно официальным источникам в ЦУП; астронавт Джерри Линенджер настаивает, что пожар горел около 14 минут), и произвел большое количество токсичного дыма, который заполнил станцию примерно на 45 минут. Это заставило экипаж надеть респираторы, но некоторые из первоначально надетых респираторных масок были сломаны. Некоторые из огнетушителей, установленных на стенах новых модулей, были неподвижны. [22] [ нужна страница ] [41] [ нужна страница ]
Другие две аварии касались испытаний системы ручной стыковки станции TORU для ручной стыковки Progress M-33 и Progress M-34 . Испытания должны были оценить производительность дальних стыковок и осуществимость снятия дорогостоящей автоматической системы стыковки Kurs с космического корабля Progress. Из-за неисправного оборудования оба испытания провалились: Progress M-33 едва не попал в станцию, а Progress M-34 ударил Spektr и пробил модуль, что привело к разгерметизации станции и окончательной изоляции Spektr . Это, в свою очередь, привело к энергетическому кризису на борту Mir , поскольку солнечные батареи модуля производили большую часть электроэнергии станции, в результате чего станция отключилась и начала дрейфовать, что потребовало недель работы по исправлению ситуации, прежде чем работа могла продолжаться в обычном режиме. [17] [22] [ нужна страница ]
Без защиты земной атмосферы космонавты подвергались более высоким уровням радиации от постоянного потока космических лучей и захваченных протонов из Южно-Атлантической аномалии . Экипажи станции подверглись облучению поглощённой дозой около 5,2 сГр в течение экспедиции Мир ЭО-18 , что дало эквивалентную дозу 14,75 сЗв , или 1133 мкЗв в день. [91] [92] Эта суточная доза приблизительно соответствует полученной от естественного фонового излучения на Земле за два года. [93] Радиационная обстановка на станции была неоднородной; более близкое расположение к корпусу станции приводило к увеличению дозы радиации, а прочность радиационной защиты различалась между модулями; например, Квант -2 был лучше, чем основной модуль. [94]
Повышенные уровни радиации представляют более высокий риск развития рака у экипажей и могут вызвать повреждение хромосом лимфоцитов . Эти клетки играют центральную роль в иммунной системе , поэтому любое их повреждение может способствовать снижению иммунитета у космонавтов. Со временем, теоретически, снижение иммунитета приводит к распространению инфекции между членами экипажа, особенно в таких замкнутых пространствах. Чтобы избежать этого, на борт допускались только здоровые люди. Радиация также связана с более высокой частотой возникновения катаракты у космонавтов. Защитное экранирование и защитные препараты могут снизить риски до приемлемого уровня, но данных мало, а более длительное воздействие приведет к большим рискам. [42] [ нужна страница ]
На низких высотах, на которых вращался «Мир», находится разнообразный космический мусор , состоящий из всего: от целых отработанных ступеней ракет и вышедших из строя спутников до фрагментов взрывов, хлопьев краски, шлака от твердотопливных ракетных двигателей, [95] охлаждающей жидкости, выбрасываемой ядерными спутниками RORSAT , [96] небольших игл и многих других объектов. Эти объекты, в дополнение к естественным микрометеоритам , [97] представляли угрозу для станции, поскольку они могли пробить герметичные модули и нанести ущерб другим частям станции, таким как солнечные батареи. [98] Микрометеориты также представляли опасность для космонавтов, выходящих в открытый космос , поскольку такие объекты могли пробить их скафандры , что привело бы к разгерметизации. [99] В частности, опасность представляли метеоритные дожди, и во время таких штормов экипажи спали в своих паромах «Союз», чтобы облегчить экстренную эвакуацию в случае повреждения «Мира» . [17]
В ноябре 1995 г. Хэдфилд был специалистом миссии 1 на STS-74, второй миссии шаттла НАСА по сближению и стыковке с российской космической станцией "Мир"... единственный канадец, когда-либо поднимавшийся на борт станции "Мир".
