苏联的空间站

第四节 苏联的空间站

美国登月飞行的成功,使全世界的人们一下子把钦佩的目光从苏联转向了美国。为了对此作出回应,并在下一轮竞争中挫败对手,苏联决定全力以赴发展空间站计划。

(一)第一代空间站

到1969年,苏联认为建立空间站的基本技术——航天器的会合与对接问题已经解决了,于是便从1970年起开始了“礼炮”号轨道站的建造工作。与此同时,他们对“联盟”号飞船进行了改装,以便使之成为轨道站的辅助运输工具。

1971年4月19日,苏联用巨大的“质子”号运载火箭发射了第一个无人“轨道站”—— “礼炮”1号。该站重18. 6吨,长13. 5米,最大直径4. 15米,有一个90立方米的居住舱。在与“联盟”号运输飞船对接后,其总重量增至25吨,长度增至21米,居住舱容积为100立方米。

“礼炮”号轨道站是一种可长期在地球轨道上运行的大型航天器,它可以在自主和载人的两种状态下工作。飞行中,“联盟”号飞船可与之在轨道上对接,组成更大型的轨道复合体。航天员在复合体内可进行大量的、各种各样的研究和实验,充分发挥人的作用。

“礼炮”1号空间站

“礼炮”1号轨道站发射时不载人。发射4天后,航天员沙塔洛夫等3人乘坐“联盟”10号飞船起飞,进入轨道站运行的轨道。第2天用了6个小时才完成会合对接。对接之后,两名航天员来到飞船顶部去打开进入轨道站的通道,但是舱门打不开。对接探头旋不出来,通道被堵住了。后来连沙塔洛夫也上来了,3个人一起用工具撬,使劲拔,但都无济于事。无可奈何,他们只得根据地面指挥中心的命令回到原来飞船内的坐位上准备放弃对接,乘原船返航。

当他们匆忙返回时,航天员已经感到剧烈的头痛,呼吸浅而快、耳鸣、开始发生思想不连贯和不正常的兴奋,鲁卡维什尼科夫已经丧失神志。 “礼炮”1号仅在太空中运行了6个月,1961年10月11日在太平洋上空坠落。

1973年4月3日,苏联又发射了“礼炮”2号,但它入轨后仅4小时,太阳电池板就从轨道站上脱落了,飞行11天后整个站自行解体。

在连遭失败之后,苏联对轨道站进行了改进,故后来的轨道站又称改进型轨道站。主要改进有:把原来分装在服务舱和过渡舱外边的四块太阳电池板改成三块较大的太阳电池板,装在工作舱外边的转轴上,不必调整空间站的姿态便可对太阳定向;在过渡舱旁边新开了一个舱门,供航天员舱外活动用;携带了一种经济的新型导航定位仪,当飞船在地球阴影里飞行时,航天员可以随时了解自身所在的空间位置;通信设备也有改进(采用带显字装置的地—站电报通信) ;增加了从大气水分的冷凝液中再生水的实验系统;扩充了科学设备数量等等。

1974年6月25日,“礼炮”3号空间站上天,先后接待了“联盟”14、15号2艘飞船。“联盟”14号飞船上的两名航天员进站内工作16天,可是“联盟”15号却与空间站对接失败。空间站到1975年1月24日停止了工作。

1974年12月26日, “礼炮”4号空间站入轨,接待了2批航天员,其中乘“联盟”18号飞船去的2名航天员在站上停留363天。

1976年6月22日, “礼炮”5号空间站升空,先后有3艘飞船同它对接,6名航天员进站进行了冶金材料、晶体生产和生物医学等实验,其中有2人工作了109天。

从技术水平上讲, “礼炮”1~5号是苏联的第一代空间站。

(二)第二代空间站

苏联第二代空间站包括“礼炮” ”6号和“礼炮”7号轨道站。

与第一代空间站相比,第二代空间站的主要特征,一是均为军、民综合应用性空间站(第一代空间站均是单一用途的空间站) ,二是在轨道站的前后各有一个对接装置,可同时与另外两艘航天器在轨道上对接成庞大的轨道复合体,从而大大增加了空间站的规模和功能。这种大型轨道站复合体的模块式装配技术,对于将来永久性空间站的建立具有重要意义。

“礼炮”6号轨道站于1977年9月29日发射。原设计寿命为1. 5年,但实际上它在轨道上运行了将近5年。在运行期间,“联盟”26~32号、“联盟”35~40号及新型飞船“联盟”Т -2~Т -4号飞船载着16个乘务组,共计25名航天员、33人次来站工作。

1977年10月9日“联盟”25号载着航天员弗·弗·科瓦连诺克和弗·弗·柳明进入地球轨道。原计划与“礼炮”6号对接,但因对接程序发生偏差而未成功。同年12月10日由航天员尤·弗·罗曼年科和格·姆·格列奇科驾驶的“联盟”26号与站对接成功。航天员进入站内工作96天。

在苏联载人航天史上,航天员弗·弗·柳明做出了巨大贡献。他2次创长期航天纪录和个人累计航天记录。

1979年2月25日,他与航天员弗·阿·利亚霍夫乘“联盟”32号飞船去“礼炮”6号轨道站工作了175天。他们对地球海洋和气象连续地观察、进行金属材料研究和医学、生物学实验,还出舱作业、排除故障1小时23分钟,8月19日乘“联盟”34号(发射时不载人)返回。

休整了10个月后,1980年4月9日,柳明又重返“礼炮”6号空间站工作,完成了更加漫长的航天活动。他与同来的航天员勒·伊·波波夫一起在轨道站上进行了大量的工艺实验、地球物理研究和地球资源勘察、医学—生物学实验、天文观察和宇宙射线的研究。他们来站时乘坐的飞船是“联盟”35号,返回时乘坐的是“联盟”37号。

1981年,“宇宙- 1267”号无人舱与“礼炮”6号轨道站实现对接。苏联宣称这是一次模块式空间站装配实验。但西方观察家认为它是一个作战空间站,而且上面装有几米长的拦截器。

“礼炮”6号轨道站的建立,标志着苏联的航天事业已发展到一个重要的阶段。

1982年4月19日,苏联向近地轨道成功地发射了“礼炮”7号轨道站。该站长15米、最大直径4. 15米、太阳电池板横向翼展17米,总重量为19吨,设计寿命为5年。

与“礼炮”6号比较,新的轨道站没有多大根本性改进,但新的轨道站简化了许多设备的操作程序,从而进一步减轻了航天员的工作。“礼炮”7号轨道站发射的目的是继续进行苏在科学和国民经济领域里感兴趣的科技研究和实验活动。

在“礼炮”7号轨道站运行期间,曾有9艘“联盟Т”载人飞船、11艘“进步”号和“宇宙”号货运飞船与之对接,先后接纳9批( 23人次)航天员来站工作。航天员们两次刷新航天纪录,完成了大量的天地观测、科学研究和工艺实验。

1984年2月8日~10月2日,“联盟Т—10”所载的航天员弗· 阿·索洛维耶夫、勒·德·基齐姆和奥·尤·阿季科夫在“礼炮- 7”轨道站创造了长期飞行236天的当时最高记录。

在近8个月的飞行过程中,他们曾6次出舱活动,活动总计为22小时50分钟,这在航天史上也是创记录的。

航天员们在舱外所进行的大量的维修、金属切割、焊接、喷镀和安装作业,为将来在天上建造更大型的空间站积累了宝贵的经验。

在飞行中,航天员们还完成了一系列的工艺研究。在航天员们所完成的工作中,有46项观测实验是用法国的X射线光谱仪进行的。另外,因为在这个“基本乘务组”中有一名医生(奥·尤·阿季科夫) ,所以特意安排了大量的医学-生物学试验。医学专家亲自参加长期飞行,对于直接研究长期航天因素对人的影响和进一步修订防护措施、保障未来永久性空间站上航天员的健康和旺盛的工作能力,无疑具有特殊的科学意义和实用价值。拜访性乘务组的印度航天员在飞行中进行了“瑜伽功”实验,目的是防治航天运动病,提高航天员的工作能力和保持良好的健康状态。此外,他还用本国的多光谱相机拍摄印度国土图像,调查流经喜马拉雅山脉的河流走向,勘察沙漠地带,拍摄具有石油和矿藏潜力的目标区图像,以获得详细的地质数据。

7月25日,女航天员萨维茨卡娅和航天员扎尼别科夫在舱外工作3小时35分钟,用一种多功能工具切割金属样品钛和不锈钢,用铅和锡进行锡焊,进行在铝表面的涂银试验。萨维茨卡娅也因此成为第一个在舱外作业的女航天工程人员。

1985年6月6日,苏联发射“联盟Т -13” 。这次飞行的任务除了进行天地观测、航天工艺试验和医学—生物学研究外,就是千方百计对“礼炮”7号进行维修,恢复其工作能力,以延长其使用寿命。

“礼炮”7号轨道站还曾于1982年与“宇宙- 1443”在轨道上对接。“宇宙-1443”是一种多功能的大型无人飞行器,苏联当时把它称为模块式空间站的补充。该航天器做为一艘空间货船,既可向轨道站运送货物(其运载量是“进步”号货运飞船的2. 5倍) ,又可携带500千克的货物返回地球( “进步”号飞船送完货后进入大气层烧毁,不返回地面) 。“宇宙-1443”做为轨道站的扩充,它能使轨道站的居住空间增加50立方米。该飞行器大小与“礼炮”号轨道站相同,重20吨,有自己的2个太阳能电池板。

(三)第三代空间站

“和平”号空间站

1986年2月20日发射的“和平”号轨道站是苏联的第三代空间站。

“和平”号轨道站外观与“礼炮”号轨道站大致相同。它重约20吨,长13. 5米。与前两代空间站相比较,重大的不同之处是它有6个对接接口,可同时与多艘其他航天器对接,构成一个大型组合式航天基地。与之对接的航天器包括“宇宙”号飞行器、各种专用科学舱、“联盟Т”或“联盟ТМ”号载人飞船,以及“进步”号或“进步М”号货运飞船。上述对接舱和航天器可根据需要陆续分别发射上去,在轨道上对接组装。这样一来,就较好地解决了部件乃至整个轨道站的使用寿命问题。

在“和平”号轨道站运行期间,先后与“量子”号专用舱、“设备”号专用舱、 “结晶”号专用舱等完成对接,并进行了多项科学试验。

1986年3月13日,勒·德·基齐姆和弗·阿·索洛维耶夫乘“联盟Т -15”起飞,15日与轨道站对接,成为“和平”号轨道站内工作的首批“基本乘务组”成员。

5月6日,他们又与轨道站分离并转移到“礼炮7号” “宇宙-1686”轨道复合体内工作。6月25日,他们再次返回到“和平”号轨道站内,首次完成轨道间的转移。他们要完成的主要任务是进行地球物理实验、研究地球资源和地球周围环境。

1987年2月6日,航天员罗曼年科和拉维金一起乘“联盟ТМ -2”号飞船飞临“和平”号。罗曼年科这次创造了连续飞行326天的长期飞行记录。在漫长的近一年的飞行过程中,他和同事们一起完成了大量的科学考察工作,进行天体物理实验600次,地球物理实验130次,加工工艺实验近100次,医学—生物学实验170次,对地球目视观察80余次。

自1987年12月21日至1988年12月21日,苏联航天员季托夫和马纳洛夫在轨道站上工作了366天,突破“一年”的期限,为将来的星际飞行(比如载人火星飞行)积累了必要的经验和医学数据。

1995年2月3日、6月29日和11月15日,当时世界上最大的两个载人航天器——美国的航天飞机与俄罗斯的“和平号”空间站实现了两次空间对接,对接后的载人航天复合体分别飞行了5天和3天,标志着国际空间合作进入到一个新的阶段。

在15年间,“和平”号完成了24个国际性科研计划,进行了1700多项、16500个科学实验,研制产生了600项日后可供工业应用的新技术。先后有12个国家的106位航天员登上“和平”号,其中,外国航天员就有62个。在俄文中, “和平”的另一个含义是“世界” , “和平”号成了名副其实的“世界”号,成为人类实际上的国际空间站。

“和平”号轨道站原设计寿命仅为3年,然而它却在轨道上正常运行了15年之久,2001年3月23日,“和平”号空间站在南太平洋上空坠落。

“和平”号轨道空间站的坠落,标志着人类历史上迄今体积最大、应用技术最先进、设施最完善、太空飞行时间最长的空间站永别人类。“和平”号的坠毁,也标志着人类航天史上一个时代的结束。