Скайлэб

Чтобы узнать о других значениях, см. Скайлэб (значения) .

Скайлэб

Скайлэб, сфотографированный уходящей последней командой ( Скайлэб 4 ).
Знаки отличия программы Skylab
Статистика станции
ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ	1973-027А
САТКАТ нет.	6633
Позывной	Скайлэб
Экипаж	3 на миссию (всего 9)
Запуск	14 мая 1973 г. 17:30:00 UTC ( 51 год назад)
Ракета-носитель	Saturn V АС-513
Стартовая площадка	Кеннеди LC-39A
Возвращение в атмосферу	11 июля 1979 г. 16:37:00 UTC
Статус миссии	Спущен с орбиты
Масса	168 750 фунтов (76 540 кг) без Apollo CSM
Длина	82,4 фута (25,1 м) без Apollo CSM
Ширина	55,8 футов (17,0 м) с одной солнечной панелью
Высота	36,3 фута (11,1 м) с креплением для телескопа
Диаметр	21,67 футов (6,61 м)
под давлением Объем	12 417 кубических футов (351,6 м 3 )
Атмосферное давление	5,0 фунтов на квадратный дюйм (34 кПа) Кислород 74%, азот 26%
Высота перигея	269,7 миль (434,0 км)
Высота апогея	274,6 миль (441,9 км)
Наклонение орбиты	50.0°
Орбитальный период	93,4 минуты
Орбит в день	15.4
Дни на орбите	2249 дней (6,6 лет)
Дней занято	171 день
Количество орбит	34,981
Пройденное расстояние	~ 890 000 000 миль (1 400 000 000 км)
Статистика на момент возвращения 11 июля 1979 г.
Конфигурация
Конфигурация Skylab согласно плану

Скайлэб США — первая космическая станция , запущенная НАСА . был занят около 24 недель с мая 1973 года по февраль 1974 года. Им управляли три трио экипажей астронавтов: «Скайлэб-2» , «Скайлэб-3» и «Скайлэб-4» . Операции включали орбитальную мастерскую, солнечную обсерваторию , наблюдение Земли и сотни экспериментов . Орбита Скайлэба в конечном итоге распалась, и 11 июля 1979 года он распался в атмосфере, разбросав обломки по Индийскому океану и Западной Австралии .

Обзор

По состоянию на 2024 год Скайлэб была единственной космической станцией, управляемой исключительно Соединенными Штатами. планировалось Создание постоянной станции начать в 1988 году, но ее финансирование было отменено, а в 1993 году участие США перешло на Международную космическую станцию .

Skylab имел массу 199 750 фунтов (90 610 кг) с командно-служебным модулем (CSM) Apollo массой 31 000 фунтов (14 000 кг). прикрепленным и включал в себя мастерскую, солнечную обсерваторию и несколько сотен экспериментов в области естественных наук и физики. Он был запущен на низкую околоземную орбиту без экипажа с помощью ракеты «Сатурн V» , модифицированной так, чтобы быть похожей на « Сатурн INT-21» , при этом третья ступень S-IVB не была доступна для движения, поскольку из нее была построена орбитальная мастерская. Это был последний полет ракеты, более известной тем, что она выполняла пилотируемые миссии «Аполлон» по высадке на Луну. В трех последующих миссиях экипажи из трех астронавтов были доставлены на Apollo CSM, запущенном меньшей ракетой Saturn IB .

Конфигурация

Скайлэб включал в себя телескопическую монтировку Аполлона (мультиспектральную солнечную обсерваторию), многократный стыковочный адаптер с двумя стыковочными портами, шлюзовой модуль с люками для внекорабельной деятельности (EVA) и орбитальную мастерскую, основное обитаемое пространство внутри Скайлэба. Электроэнергия поступала от солнечных батарей и топливных элементов в пристыкованном корабле Apollo CSM. В задней части станции располагался большой бак для отходов, баки с топливом для маневрирующих реактивных двигателей и тепловой радиатор. Астронавты провели многочисленные эксперименты на борту Скайлэба за время его эксплуатации.

Данные о компоненте

Компонент	Масса		Обитаемый объём		Длина		Диаметр		Изображение
	фунт	кг	футы 3	м 3	футы	м	футы	м
Кожух полезной нагрузки	25,600	11,600	—		56.0	17.1	21.6	6.6
Крепление для телескопа Аполлон	24,500	11,100	—		14.7	4.5	11.3	3.4
Несколько стыковочных адаптеров	12,000	5,400	1,140	32	17.3	5.3	10.5	3.2
Модуль шлюза	49,000	22,000	613	17.4	17.6	5.4	10.5	3.2
Saturn V instrument unit	4,600	2,100	—		3.0	0.91	21.6	6.6
Орбитальная мастерская	78,000	35,000	9,550	270	48.1	14.7	21.6	6.6
Всего на орбите	168,750	76,540	12,417	351.6	82.4	25.1	21.6	6.6
Аполлон CSM	31,000	14,000	210	5.9	36.1	11.0	12.8	3.9
Итого с CSM	199,750	90,610	12,627	357.6	118.5	36.1	21.6	6.6

Операции

Для последних двух пилотируемых миссий на Скайлэб НАСА собрало резервный Apollo CSM/Saturn IB на случай, если понадобится спасательная миссия на орбите, но этот корабль так и не поднялся в воздух. Станция была повреждена во время запуска, когда микрометеороидный щит оторвался от мастерской, унеся с собой одну из основных панелей солнечных батарей и заблокировав другую основную батарею. Это лишило Скайлэб большей части электроэнергии, а также лишило его защиты от интенсивного солнечного нагрева, что угрожало сделать его непригодным для использования. Первый экипаж развернул замену теплозащитного экрана и освободил застрявшие солнечные панели, чтобы спасти Скайлэб. Ремонт такого масштаба проводился в космосе впервые.

Телескоп Аполлон значительно продвинул науку о солнечной энергии, и наблюдение Солнца было беспрецедентным. Астронавты сделали тысячи фотографий Земли, а Пакет экспериментов по изучению ресурсов Земли (EREP) наблюдал за Землей с помощью датчиков, которые записывали данные в видимой , инфракрасной и микроволновой областях спектра. Рекорд времени пребывания человека на орбите был увеличен с 23 дней, установленных экипажем «Союз-11» на борту «Салюта-1», до 84 дней экипажем «Скайлэб-4» .

Более поздние планы по повторному использованию Скайлэба были загнаны в тупик из-за задержек в разработке космического челнока, и разрушение орбиты Скайлэба невозможно было остановить. Вход Скайлэба в атмосферу начался 11 июля 1979 года. на фоне внимания мировых СМИ. Перед повторным входом в атмосферу наземные диспетчеры НАСА попытались скорректировать орбиту Скайлэба, чтобы минимизировать риск приземления обломков в населенных пунктах. нацеливание на южную часть Индийского океана, что было частично успешным. Обломки засыпали Западную Австралию , и обнаруженные фрагменты указывали на то, что станция распалась сильнее, чем ожидалось. Когда программа «Скайлэб» подошла к завершению, внимание НАСА сместилось на разработку космического корабля «Шаттл». Проекты космической станции и лабораторий НАСА включали «Спейслэб» , «Шаттл- Мир» и космическую станцию ​​«Свобода» , которая была объединена в Международную космическую станцию.

Фон

Инженер-ракетчик Вернер фон Браун , писатель-фантаст Артур Кларк и другие первые сторонники космических путешествий с экипажем до 1960-х годов ожидали, что космическая станция станет важным ранним шагом в освоении космоса. Фон Браун участвовал в публикации серии влиятельных статей в журнале Collier's с 1952 по 1954 год под названием « Человек скоро покорит космос! ». Он представлял себе большую круглую станцию ​​диаметром 250 футов (75 м), которая будет вращаться для создания искусственной гравитации и потребует флота из космических челноков водоизмещением 7000 коротких тонн (6400 метрических тонн) для строительства на орбите. В число 80 человек на борту станции войдут астрономы, работающие с телескопом, метеорологи, которые будут прогнозировать погоду, и солдаты, которые будут вести наблюдение. Фон Браун ожидал, что будущие экспедиции на Луну и Марс . со станции будут отправляться

Развитие транзисторов , солнечных батарей и телеметрии привело в 1950-х и начале 1960-х годов к созданию беспилотных спутников, которые могли фотографировать погодные условия или ядерное оружие противника и отправлять их на Землю. США Для таких целей больше не требовалась большая станция, и программа «Аполлон» по отправке людей на Луну выбрала режим миссии, который не требовал бы сборки на орбите. Однако станция меньшего размера, которую могла запустить одна ракета, сохранила ценность для научных целей.

Ранние исследования

Эскиз космической станции, сделанный фон Брауном на основе преобразования ступени Сатурна V, 1964 год.

В 1959 году фон Браун, руководитель отдела разработки в Армейском агентстве по баллистическим ракетам , представил проекта Horizon свои окончательные планы армии США . Общей целью Horizon было отправить людей на Луну — миссию, которую вскоре взяло на себя быстро формирующееся НАСА. Хотя фон Браун сосредоточился на полетах на Луну, он также подробно описал орбитальную лабораторию, построенную на базе верхней ступени «Горизонт». идея, использованная для Skylab. В начале 1960-х годов ряд центров НАСА изучали различные конструкции космических станций. В исследованиях обычно рассматривались платформы, запущенные с помощью «Сатурна V», а затем экипажи, запущенные на «Сатурне IB» с использованием командно-сервисного модуля «Аполлон» . или капсула Gemini на Титане II-C , причем последний обходится намного дешевле в случае, когда груз не нужен. Предложения варьировались от станции базирования «Аполлон» с двумя-тремя людьми или небольшой «контейнера» для четырех человек с пополняющими ее запасами капсулами «Джемини» до большой вращающейся станции с 24 людьми и сроком службы около пяти лет. Предложение изучить использование Saturn S-IVB в качестве пилотируемой космической лаборатории было задокументировано в 1962 году компанией Douglas Aircraft Company .

Планы ВВС

Министерство обороны (DoD) и НАСА тесно сотрудничали во многих областях космоса. В сентябре 1963 года НАСА и Министерство обороны согласились сотрудничать в строительстве космической станции. Однако Министерство обороны хотело иметь собственный комплекс с персоналом. а в декабре 1963 года было объявлено о Пилотируемой орбитальной лаборатории (МОЛ), небольшой космической станции, предназначенной в первую очередь для фоторазведки с использованием больших телескопов, управляемых экипажем из двух человек. Станция имела тот же диаметр, что и верхняя ступень Титана II , и должна была запускаться с экипажем на вершине в модифицированной капсуле «Джемини» с люком, прорезанным в тепловом экране в нижней части капсулы. MOL конкурировала за финансирование со станцией НАСА в течение следующих пяти лет. политики и другие официальные лица часто предлагали НАСА участвовать в MOL или использовать проект Министерства обороны. Военный проект привел к внесению изменений в планы НАСА, чтобы они меньше напоминали MOL.

Разработка

Продолжительность: 20 минут 33 секунды. 20:33

Обзор предполетной орбитальной мастерской НАСА Skylab, около 1972 года.

Решетка пола строящегося Скайлэба

Программа приложений Apollo

Основная статья: Программа приложений Apollo

Руководство НАСА было обеспокоено потерей 400 000 рабочих, участвовавших в проекте «Аполлон» после высадки на Луну в 1969 году. Причина, по которой фон Браун, глава Центра космических полетов имени Маршалла НАСА в 1960-х годах, выступал за меньшую станцию ​​после того, как его большая станция не была построена, заключалась в том, что он хотел предоставить своим сотрудникам работу, выходящую за рамки разработки ракет «Сатурн», которая должна была быть завершена относительно рано. Проект Аполлон. НАСА создало Управление системы логистической поддержки «Аполлона» , изначально предназначенное для изучения различных способов модификации оборудования «Аполлона» для научных миссий. Первоначально офис предложил ряд проектов для непосредственного научного изучения, в том числе лунную миссию длительного пребывания, для которой потребовались две ракеты-носители Сатурн-5, «лунный грузовик» на базе Лунного модуля (LM), большой солнечный телескоп с экипажем, использующий LM. в качестве помещений для экипажа и небольших космических станций, использующих различное оборудование на базе LM или CSM. Хотя он не рассматривал конкретно космическую станцию, в течение следующих двух лет офис будет все больше посвящать себя этой роли. В августе 1965 года офис был переименован в Программу приложений Apollo (AAP).

В рамках своей общей работы в августе 1964 года Центр пилотируемых космических кораблей (MSC) представил исследования одноразовой лаборатории, известной как Apollo X , сокращенно от Apollo Extension System . Аполлон X заменил бы LM, расположенный на вершине ступени S-IVB, небольшой космической станцией, немного большей, чем зона обслуживания CSM, с припасами и экспериментами для миссий продолжительностью от 15 до 45 дней. Используя это исследование в качестве основы, в течение следующих шести месяцев был рассмотрен ряд различных профилей миссий.

Мокрая мастерская

Основная статья: Мокрая мастерская

Ранняя " мокрой мастерской ". версия Skylab

В ноябре 1964 года фон Браун предложил более амбициозный план строительства гораздо более крупной станции, построенной на основе второй ступени S-II корабля «Сатурн V». В его конструкции третья ступень S-IVB была заменена аэрооболочкой, в первую очередь в качестве адаптера для CSM. сверху. Внутри корпуса находилась цилиндрическая секция оборудования длиной 10 футов (3,0 м). По достижении орбиты вторая ступень S-II будет вентилироваться для удаления остатков водородного топлива, а затем секция оборудования будет вставлена ​​в нее через большой смотровой люк. Это стало известно как концепция « мокрой мастерской » из-за переоборудования активного топливного бака. Станция заполнила всю внутреннюю часть водородного бака ступени S-II, при этом аппаратный отсек образул «позвоночник», а между ним и стенками ракеты-носителя располагались жилые помещения. В результате получилась бы очень большая жилая площадь 33 на 45 футов (10 на 14 м). Электроэнергию должны были обеспечивать солнечные батареи , расположенные снаружи ступени S-II.

Одна из проблем с этим предложением заключалась в том, что для запуска станции требовался специальный запуск Сатурна-5. В то время, когда проект предлагался, еще не было известно, сколько самолетов «Сатурн V», заключенных тогда по контракту, потребуется для успешной посадки на Луну. Однако несколько запланированных испытательных миссий на околоземную орбиту для LM и CSM были отменены, в результате чего несколько Saturn IB остались свободными для использования. Дальнейшая работа привела к идее строительства меньшего по размеру «мокрого цеха» на базе S-IVB, запущенного как вторая ступень Saturn IB.

С середины 1965 года в MSC изучался ряд станций на базе S-IVB, которые имели много общего с конструкцией Skylab, которая в конечном итоге полетела. Воздушный шлюз будет прикреплен к водородному баку в зоне, предназначенной для хранения LM , а в самом баке будет установлено минимальное количество оборудования, чтобы избежать использования слишком большого объема топлива. Полы станции будут сделаны из открытого металлического каркаса, позволяющего топливу течь через него. После запуска последующая миссия, запущенная Saturn IB, будет запускать дополнительное оборудование, включая солнечные панели, секцию оборудования и стыковочный адаптер, а также проводить различные эксперименты. Компании Douglas Aircraft , строителю этапа S-IVB, было поручено подготовить предложения в этом направлении. Компания в течение нескольких лет предлагала станции на базе ступени S-IV, прежде чем она была заменена на S-IVB.

1 апреля 1966 года MSC разослала контракты Дугласу, Грумману и Макдоннеллу на переоборудование отработавшей ступени S-IVB под названием Модуль поддержки экспериментов с отработавшей ступенью Saturn S-IVB (SSESM). В мае 1966 года астронавты выразили обеспокоенность по поводу продувки водородного бака ступени в космосе. Тем не менее, в конце июля 1966 года было объявлено, что Орбитальная мастерская будет запущена в рамках миссии Аполлона AS-209, первоначально одного из испытательных запусков CSM на околоземную орбиту, за которым последуют два запуска экипажа Saturn I/CSM, AAP- 1 и ААП-2.

Пилотируемая орбитальная лаборатория (MOL) оставалась главным конкурентом AAP за средства, хотя обе программы сотрудничали в области технологий. НАСА рассматривало возможность проведения летных экспериментов на MOL или использования его ракеты-носителя Titan IIIC вместо гораздо более дорогого Saturn IB. Агентство решило, что станция ВВС недостаточно велика и что переоборудование оборудования «Аполлона» для использования с «Титаном» будет слишком медленным и слишком дорогим. Позднее Министерство обороны отменило MOL в июне 1969 года.

Сухой цех

Проектные работы продолжались в течение следующих двух лет, в эпоху сокращения бюджетов. (Например, НАСА запросило 450 миллионов долларов США на программу «Аполлон» в 1967 финансовом году, но получило 42 миллиона долларов США.) В августе 1967 года агентство объявило об отмене миссий по картированию Луны и строительству баз, рассмотренных AAP. Остались только миссии на околоземной орбите, а именно Орбитальная мастерская и на телескопической горе Аполлон солнечная обсерватория . Успех «Аполлона-8» в декабре 1968 года, запущенного третьим полетом «Сатурна-5», сделал возможным запуск сухой мастерской. Позже были отменены и несколько лунных миссий, первоначально это были миссии Аполлона с 18 по 20 . Отмена этих миссий высвободила три ракеты-носителя Сатурн-5 для программы AAP. Хотя это позволило бы им разработать первоначальную миссию фон Брауна на базе S-II, к этому времени над конструкцией на базе S-IV было проделано так много работы, что работа над этой базовой линией продолжалась. Имея дополнительную мощность, мокрый цех больше не требовался; Нижние ступени S-IC и S-II могли запустить «сухую мастерскую» с уже подготовленным интерьером прямо на орбиту.

Обитаемость

Продолжительность: 46 секунд. 0:46

Прыгать и летать в невесомости

Сухой цех упростил планировку интерьера станции. Фирма промышленного дизайна Raymond Loewy /William Snaith рекомендовала подчеркнуть обитаемость и комфорт астронавтов, предусмотрев кают-компанию для приема пищи и отдыха. и окно для просмотра Земли и космоса, хотя астронавты сомневались в том, что дизайнеры уделили внимание таким деталям, как цветовые схемы. Обитаемость ранее не вызывала беспокойства при строительстве космических кораблей из-за их небольшого размера и короткой продолжительности миссий, но миссии Скайлэб будут длиться месяцами. НАСА отправило ученого на Пиккара Жака подводную лодку «Бен Франклин» в Гольфстрим в июле и августе 1969 года, чтобы узнать, как шесть человек будут жить в замкнутом пространстве в течение четырех недель.

Астронавты не были заинтересованы в просмотре фильмов в предлагаемом развлекательном центре или в играх, но им были нужны книги и индивидуальный выбор музыки. Еда также была важна; Первые экипажи Аполлона жаловались на ее качество, а волонтер НАСА счел невыносимым жить на пище Аполлона в течение четырех дней на Земле. Вкус и состав у него были неприятные, в виде кубиков и тюбиков. Еда Skylab значительно улучшилась по сравнению со своими предшественниками, поскольку вкусовые качества стали важнее научных потребностей.

Для сна в космосе у каждого космонавта была отдельная зона размером с небольшую гардеробную со шторой, спальным мешком и шкафчиком. Дизайнеры также добавили душ. и туалет для комфорта и получения точных образцов мочи и кала для исследования на Земле. Образцы отходов были настолько важны, что они были бы приоритетом любой спасательной операции .

В Skylab не было систем переработки мочи, таких как преобразование мочи в питьевую воду; он также не утилизировал отходы, выбрасывая их в космос. S-IVB емкостью 73 280 литров (16 120 имп галлонов; 19 360 галлонов США) Резервуар с жидким кислородом под орбитальным цехом использовался для хранения мусора и сточных вод, проходящих через шлюз .

Операционная история

Завершение и запуск

Запуск модифицированной ракеты «Сатурн-5» с космической станцией «Скайлэб».

8 августа 1969 года корпорация McDonnell Douglas получила контракт на переоборудование двух существующих ступеней S-IVB в конфигурацию Orbital Workshop. Одна из ступеней испытаний S-IV была отправлена ​​​​в McDonnell Douglas для строительства макета в январе 1970 года. Орбитальная мастерская была переименована в «Скайлэб» в феврале 1970 года в результате конкурса НАСА. Фактически полетела верхняя ступень ракеты AS-212 (ступень S-IVB, S-IVB 212). Компьютером миссии, используемым на борту Скайлэба, был IBM System/4Pi TC-1, родственник компьютеров космического корабля AP-101 . «Сатурн-5» с серийным номером SA-513, первоначально произведенный для программы «Аполлон» — до отмены «Аполлона-18, 19 и 20» — был перепрофилирован и переработан для запуска Скайлэб. Третья ступень Сатурна V была удалена и заменена на Скайлэб, но управляющий приборный блок остался в своем стандартном положении.

Скайлэб был запущен 14 мая 1973 года с помощью модифицированного корабля «Сатурн-5». Этот запуск иногда называют «Скайлэб-1». Во время запуска и развертывания станции были причинены серьезные повреждения, включая потерю микрометеороидного щита/солнцезащитного козырька станции и одного из ее основных солнечные панели . Обломки утраченного микрометеороидного щита еще больше усложнили ситуацию, запутавшись в оставшейся солнечной панели, препятствуя ее полному раскрытию и, таким образом, оставляя станцию ​​с огромным дефицитом электроэнергии.

Сразу после запуска «Скайлэба» площадка 39А в Космическом центре Кеннеди была деактивирована, и началось строительство ее модификации для программы «Спейс Шаттл», первоначально нацеленной на первый запуск в марте 1979 года . Полеты с экипажем на Скайлэб будут осуществляться с использованием ракеты Saturn IB со стартовой площадки 39B.

Skylab 1 был последним беспилотным запуском с LC-39A до 19 февраля 2017 года, когда SpaceX CRS-10 оттуда был запущен .

Миссии с экипажем

Сатурн IB Skylab 3 ночью, июль 1973 года.

Скайлэб на орбите в 1973 году во время полета, видны стыковочные порты.

Три миссии с экипажем, получившие обозначения «Скайлэб-2» , «Скайлэб-3» и «Скайлэб-4» , были совершены к Скайлэбу в командно-служебных модулях «Аполлона» . Первая миссия с экипажем, «Скайлэб-2», стартовала 25 мая 1973 года на борту «Сатурна IB» и включала капитальный ремонт станции. Экипаж развернул солнцезащитный козырек, похожий на зонтик, через небольшой приборный порт изнутри станции, снизив температуру станции до приемлемого уровня и предотвратив перегрев, который мог бы привести к расплавлению пластиковой изоляции внутри станции и выделению ядовитых газов. Это решение было разработано Джеком Кинзлером , получившим за свои усилия медаль НАСА за выдающиеся заслуги . Экипаж провел дальнейший ремонт посредством двух выходов в открытый космос ( выход в открытый космос). Экипаж пробыл на орбите «Скайлэба» 28 дней. Затем последовали две дополнительные миссии с датами запуска 28 июля 1973 года (Скайлэб-3) и 16 ноября 1973 года (Скайлэб-4), а продолжительность миссии составила 59 и 84 дня соответственно. Последний экипаж Скайлэба вернулся на Землю 8 февраля 1974 года.

В дополнение к трем миссиям с экипажем, в режиме ожидания находилась спасательная миссия, экипаж которой состоял из двух человек, но мог вернуть пятерых.

• Скайлэб-2: запущен 25 мая 1973 г.
• Скайлэб-3: запущен 28 июля 1973 г.
• Скайлэб-4: запущен 16 ноября 1973 г.
• Скайлэб 5: отменено
• Спасение Скайлэба в режиме ожидания

Также следует отметить команду из трех человек в рамках высотного испытания медицинского эксперимента Skylab (SMEAT), которая провела 56 дней в 1972 году при низком давлении на Земле, чтобы оценить оборудование для медицинских экспериментов. Это было аналоговое испытание космического полета в полной гравитации, но было проверено оборудование Skylab и получены медицинские знания.

Орбитальные операции

Оуэн Гэрриот выходит в открытый космос в 1973 году.

Дни в космосе

Миссия
Скайлэб 2	28
Скайлэб 3	60
Скайлэб 4	84

Первоначально предполагалось, что его посетят одна 28-дневная и две 56-дневные миссии общей продолжительностью 140 дней. В конечном итоге Скайлэб был занят 171 день и 13 часов во время трех экспедиций с экипажем, обогнув Землю 2476 раз. Каждый из них продлил человеческий рекорд в 23 дня по количеству времени, проведенного в космосе, установленный советским экипажем корабля «Союз-11» на борту космической станции «Салют-1» 30 июня 1971 года. «Скайлэб-2» продлился 28 дней, «Скайлэб-3» — 56 дней, а «Скайлэб» — 56 дней. 4 – 84 дня. Астронавты совершили десять выходов в открытый космос общей продолжительностью 42 часа 16 минут. Скайлэб записал около 2000 часов научных и медицинских экспериментов, 127 000 кадров с Солнцем и 46 000 с Земли. Солнечные эксперименты включали фотографии восьми солнечных вспышек и дали ценные результаты. по утверждениям ученых, это было бы невозможно получить с помощью беспилотного космического корабля. Солнца . существование корональных дыр Благодаря этим усилиям было подтверждено Многие из проведенных экспериментов исследовали адаптацию астронавтов к длительным периодам микрогравитации .

Обычный день начинался в 6 часов утра по центральному часовому поясу . Хотя туалет был маленьким и шумным, его хвалили как астронавты-ветераны, пережившие рудиментарные системы сбора отходов предыдущих миссий, так и новички. Первый экипаж с удовольствием принимал душ раз в неделю, но сушился в невесомости. и сложно пылесосить лишнюю воду; позже бригады обычно ежедневно мылись влажными тряпками вместо душа. Астронавты также обнаружили, что наклоны в невесомости, чтобы надеть носки или завязать шнурки, напрягают мышцы живота.

Завтрак начинался в 7 утра. Астронавты обычно ели стоя, так как сидение в условиях невесомости также напрягало мышцы живота. Они сообщили, что их еда, хотя и значительно улучшенная по сравнению с Аполлоном, была пресной и однообразной, а из-за невесомости посуда, контейнеры с едой и кусочки еды уплывали; кроме того, газ в питьевой воде способствовал метеоризму . После завтрака и подготовки к обеду следовали эксперименты, испытания и ремонт систем космического корабля и, по возможности, 90-минутные физические упражнения; на станции был велосипед и другое оборудование, а астронавты могли бегать вокруг резервуара с водой. После ужина, который был назначен на 18:00, экипажи занимались домашними делами и готовились к экспериментам следующего дня. Следуя длинным ежедневным инструкциям (некоторые из которых были длиной до 15 метров), отправленным по телетайпу , экипажи часто были настолько заняты, что откладывали сон. Станция предлагала то, что в более позднем исследовании было названо «весьма удовлетворительными условиями для жизни и работы экипажей», с достаточным пространством для личной жизни. Хотя там был набор дротиков , игральные карты и другое развлекательное оборудование, помимо книг и музыкальных плееров, окно с видом на Землю стало самым популярным способом отдыха на орбите.

Эксперименты

Паук Анита летела на борту Скайлэба

До отъезда было названо около 80 экспериментов, хотя их также называют «почти 300 отдельными исследованиями».

Эксперименты были разделены на шесть широких категорий:

• Науки о жизни – физиология человека , биомедицинские исследования ; циркадные ритмы (мыши, комары)
• Физика Солнца и астрономия – наблюдения Солнца (восемь телескопов и отдельные приборы); Комета Когоутек (Скайлэб-4); звездные наблюдения; космическая физика
• Ресурсы Земли – минеральные ресурсы ; геология ; ураганы ; образцы земли и растительности
• Материаловедение – сварка, пайка, плавка металлов; рост кристаллов ; воды/ жидкости динамика
• Студенческие исследования – 19 различных студенческих предложений. Экипаж высоко оценил несколько экспериментов, в том числе эксперимент на ловкость и испытание плетения паутины пауками в условиях низкой гравитации.
• Прочее – человеческая адаптивность, трудоспособность, ловкость ; проектирование/эксплуатация среды обитания.

Поскольку солнечный научный шлюз - один из двух исследовательских шлюзов - был неожиданно занят «зонтиком», который заменил отсутствующий метеоритный щит, несколько экспериментов вместо этого были установлены снаружи с телескопами во время выходов в открытый космос или перенесены в обращенный к Земле научный шлюз.

Скайлэб-2 потратил на большинство экспериментов меньше времени, чем планировалось, из-за ремонта станции. С другой стороны, «Скайлэб-3» и «Скайлэб-4» намного превзошли первоначальные планы эксперимента, как только экипажи приспособились к окружающей среде и установили комфортные рабочие отношения с наземным управлением.

На рисунке (ниже) представлен обзор большинства крупных экспериментов. Скайлэб-4 провел еще несколько экспериментов, например, по наблюдению за кометой Когоутека .

Нобелевская премия

Риккардо Джаккони получил Нобелевскую премию по физике 2002 года за исследования рентгеновской астрономии , включая изучение излучения Солнца на борту «Скайлэба», способствовавшего зарождению рентгеновской астрономии .

Обзор большинства крупных экспериментов

Пленочные своды и радиационная защита окон

Маркированная иллюстрация хранилища фильмов Скайлэб из книги «Скайлэб: Путеводитель» (EP-107) НАСА.

Скайлэб имел определенные функции для защиты уязвимых технологий от радиации . Окно было уязвимо для затемнения, и это затемнение могло повлиять на эксперимент S190. В результате на Скайлэбе был спроектирован и установлен световой щит, который можно было открывать или закрывать. Для защиты самых разных пленок, использовавшихся для разнообразных экспериментов и фотосъемки космонавтов , существовало пять кинохранилищ. было четыре меньших хранилища для пленки В множественном стыковочном адаптере , главным образом потому, что конструкция не могла выдержать достаточный вес для одного большего хранилища для пленки. Орбитальная мастерская могла бы обслуживать один большой сейф, который также более эффективен для защиты. Более поздним примером радиационного хранилища является радиационное хранилище «Юнона» для орбитального корабля «Юнона- Юпитер», запущенное в 2011 году, которое было разработано для защиты большей части электроники беспилотного космического корабля с использованием стенок из титана толщиной 1 см .

Большое хранилище орбитальной мастерской имело пустую массу 2398 фунтов (1088 кг). Общая масса четырех меньших хранилищ составляла 1545 фунтов (701 кг). Основным конструкционным материалом всех пяти сейфов был алюминий. Когда Скайлэб вернулся, там был обнаружен кусок алюминия весом 180 фунтов (82 кг), который, как предполагалось, был дверью в одно из хранилищ пленки. Большое кинохранилище было одной из самых тяжелых частей Скайлэба, повторно вошедших в атмосферу Земли .

Хранилище для пленки Skylab использовалось для хранения пленки из различных источников, включая солнечные инструменты с телескопической установки Apollo . В шести экспериментах с банкоматами для записи данных использовалась пленка, и в ходе миссий было зарегистрировано более 150 000 успешных экспозиций. Канистру с пленкой приходилось доставлять вручную во время выходов в открытый космос к приборам во время миссий. Канистры с пленкой возвращались на Землю на борту капсул «Аполлон» после завершения каждой миссии и были одними из самых тяжелых предметов, которые приходилось возвращать в конце каждой миссии. Самые тяжелые канистры весили 40 кг и вмещали до 16 000 кадров пленки.

Гироскопы

Скайлэб мог изменить свое положение без использования топлива, изменив вращение больших гироскопов.

На Скайлэбе было два типа гироскопов . Гироскопы управляющего момента (CMG) могли физически перемещать станцию, а гироскопы скорости измеряли скорость вращения, чтобы определить ее ориентацию. CMG помог обеспечить точное наведение, необходимое для установки телескопа Аполлона, и противостоять различным силам, которые могут изменить ориентацию станции.

Некоторые силы, действующие на Скайлэб, которым должна была противостоять система наведения:

• Гравитационный градиент
• Аэродинамическое возмущение
• Внутренние перемещения экипажа.

Skylab-A Система управления ориентацией и наведением была разработана с учетом высоких требований к точности, предъявляемых желаемыми условиями эксперимента. Условия должны поддерживаться системой управления под воздействием внешних и внутренних возмущающих моментов, таких как гравитационный градиент, аэродинамические возмущения и движение космонавта на борту.

- Система управления ориентацией и наведением Skylab (Техническая нота НАСА D-6068) В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .

Скайлэб был первым большим космическим кораблем, использовавшим большие гироскопы, способные контролировать свое положение. Элемент управления также можно использовать для наведения инструментов. Гироскопам требовалось около десяти часов, чтобы раскрутиться, если их выключить. Также существовала система подруливающих устройств для управления положением Скайлэба. Датчиков скорости-гироскопа было 9, по 3 на каждую ось. Это были датчики, передавшие данные на цифровой компьютер «Скайлэб». Два из трёх были активными и их входные данные усреднялись, а третий был резервным. В NASA SP-400 Skylab, нашей первой космической станции , «каждый гироскоп управления моментом Skylab состоял из ротора с приводом от двигателя, блока электроники и блока силового инвертора. Ротор диаметром 21 дюйм (530 мм) весил 155 фунтов ( 70 кг) и вращался со скоростью примерно 8950 оборотов в минуту».

На Скайлэбе было три гироскопа управления моментом, но для поддержания наведения требовалось только два. Управляющий и сенсорный гироскопы входили в состав системы, помогающей обнаруживать и контролировать ориентацию станции в пространстве. Другими датчиками, которые помогли в этом, были трекер Солнца и звездный трекер . Датчики передавали данные в главный компьютер, который затем мог использовать управляющие гироскопы и/или систему двигателей, чтобы удерживать Скайлэб в нужном направлении.

Душ

Астронавт Джек Лусма в душе с частично опущенной занавеской, июль 1973 года.

Конрад в душе Скайлэба в 1973 году.

Испытание заземления, показывающее частично и полностью закрытое положение душевой занавески

У Скайлэба была душевая система с невесомостью в рабочем и экспериментальном отделе Орбитальной мастерской. спроектирован и построен в Центре пилотируемых космических полетов . Там была цилиндрическая завеса, идущая от пола до потолка, и вакуумная система для отсасывания воды. На полу в душе были ограничители для ног.

Чтобы принять ванну, пользователь подсоединил бутылку с теплой водой под давлением к водопроводу душа, затем вошел внутрь и закрепил занавеску. Кнопочная насадка для душа подсоединялась жестким шлангом к верхней части душа. Система была рассчитана примерно на 6 пинт (2,8 литра) воды на душ. вода забирается из резервуара для воды личной гигиены. Использование жидкого мыла и воды было тщательно спланировано: мыла и теплой воды хватило на один душ в неделю на человека.

Первым астронавтом, использовавшим космический душ, был Пол Дж. Вайц на Скайлэб-2, первой миссии с экипажем. Он сказал: «Использование заняло гораздо больше времени, чем вы могли ожидать, но от вас приятно пахнет». Принятие душа Skylab заняло около двух с половиной часов, включая время на установку душа и слив использованной воды. Порядок работы душа был следующий:

1. Наполните бутылку с водой под давлением горячей водой и прикрепите ее к потолку.
2. Подсоедините шланг и поднимите занавеску для душа.
3. Опрыскать водой
4. Нанесите жидкое мыло и распылите больше воды для полоскания.
5. Пропылесосьте все жидкости и уложите предметы.

Одной из самых больших проблем при купании в космосе был контроль над каплями воды, чтобы они не вызывали короткое замыкание в цепи, попадая в неправильную зону. Таким образом, вакуумная система подачи воды стала неотъемлемой частью душа. Вакуум подается в центробежный сепаратор, фильтр и мешок для сбора, позволяя системе вакуумировать жидкости. Сточные воды закачивались в мешок для утилизации, который, в свою очередь, помещался в бак для отходов. Материалом для душевой кабины была огнестойкая бета-ткань, обернутая вокруг обручей диаметром 43 дюйма (1100 мм); верхний обруч был соединен с потолком. Душ можно было свернуть на пол, когда он не используется. Скайлэб также снабжал астронавтов вискозными махровыми полотенцами с цветовой маркировкой для каждого члена экипажа. Изначально на борту Skylab было 420 полотенец.

Имитированный душ Skylab также использовался во время 56-дневного моделирования SMEAT; экипаж воспользовался душем после тренировки и нашел это положительным опытом.

Камеры и пленка

Вид на космическую станцию ​​Скайлэб, сделанный ручной 70-мм камерой Hasselblad с использованием объектива 100 мм и средне светосильной пленки Ektachrome SO-368.

Ураган Эллен 1973 года, вид со стороны Скайлэба.

Остров Крит , фотография сделана 22 июня 1973 года со Скайлэба.

Скайлэб после завершения миссии Скайлэб-2

Было проведено множество ручных и стационарных экспериментов с использованием различных типов пленки. Помимо приборов солнечной обсерватории АТМ, на борту находились пленочные фотоаппараты диаметром 35 и 70 мм. Была с собой аналоговая телекамера, которая записывала видео в электронном виде. Эти электронные сигналы могли быть записаны на магнитную ленту или переданы на Землю по радиосигналу.

Было установлено, что в ходе миссии пленка запотеет из-за радиации. Чтобы этого не произошло, пленку хранили в хранилищах.

Персональное (ручное) фотооборудование:

• Телевизионная камера
  • Цвет Вестингауза
  • Зум 25–150 мм
• 16-мм пленочная камера (Maurer), называемая 16-мм камерой сбора данных. ЦАП был способен работать с очень низкой частотой кадров, например, для фильмов с инженерными данными, и имел независимую выдержку. Он мог питаться от аккумулятора или от самого Скайлэба. В нем использовались сменные объективы, а во время миссий использовались различные объективы, а также типы пленок.
  • Были разные варианты частоты кадров : 2, 4, 6, 12 и 24 кадра в секунду.
  • Доступные объективы: 5, 10, 18, 25, 75 и 100 мм.
  • Использованы фильмы:
    • Эктахромная пленка
    • Фильм СО-368
    • Фильм СО-168

Фильм для DAC содержался в киножурналах DAC, в которых содержалось до 140 футов (42,7 м) пленки. При 24 кадрах в секунду этого было достаточно для 4 минут съемки, с постепенно увеличивающимся временем съемки при более низкой частоте кадров, например 16 минут при 6 кадрах в секунду. Пленка должна была быть загружена или выгружена из ЦАП в темной фотографической комнате .

• 35-мм пленочные фотоаппараты ( Nikon )
  • На борту имелось 5 35-мм пленочных фотоаппаратов Nikon с объективами 55 мм и 300 мм.
  • Это были специально модифицированные Nikon F. камеры
  • Камеры были оснащены сменными объективами.
  • В комплект входят 35-мм пленки:
    • Эктахром
    • СО-368
    • СО-168
    • пленка типа 2485
    • пленка типа 2443
• Пленочный фотоаппарат 70 мм ( Hasselblad )
  • У него была электрическая система камеры передачи данных с пластиной Ресо.
  • Фильмы включены
    • 70 мм Эктахром
    • Фильм СО-368
  • Объективы: объектив 70 мм, объектив 100 мм.

Эксперимент S190B представлял собой камеру Actron Earth Terrain.

S190A была мультиспектральной фотографической камерой :

• Он состоял из шести Itek с прицелом. 70-мм камер
• Объективы имели диафрагму f/2,8 и угол обзора 21,2° .

Еще была камера моментальной печати Polaroid SX-70 , и пара биноклей Leitz Trinovid 10 × 40, модифицированных для использования в космосе для помощи в наблюдениях за Землей.

SX-70 использовался доктором Гэрриотом для съемки монитора экстремального ультрафиолета , поскольку монитор обеспечивал прямую видеотрансляцию солнечной короны в ультрафиолетовом свете, наблюдаемую инструментами солнечной обсерватории Скайлэб, расположенной на горе телескопа Аполлон .

Компьютеры

Вычислительный цикл компьютерной программы Skylab

Скайлэб частично контролировался цифровой компьютерной системой, и одной из ее основных задач было управление наведением станции; наведение было особенно важно для сбора солнечной энергии и функций наблюдателя. Компьютер состоял из двух реальных компьютеров: основного и вторичного. Система выполняла несколько тысяч слов кода, резервная копия которого также сохранялась в модуле загрузки памяти (MLU). Два компьютера были связаны друг с другом и с различными элементами ввода и вывода через компьютерный интерфейс мастерской. Операции могли быть переключены с основного на резервный, которые имели одинаковую конструкцию, либо автоматически, если были обнаружены ошибки, экипажем Скайлэба, либо с земли.

Компьютер Skylab представлял собой защищенную от космоса и адаптированную версию компьютера TC-1, версию IBM System/4 Pi , основанную на компьютере System 360 . TC-1 имел память на 16 000 слов на основе ферритовых сердечников памяти, а MLU представлял собой ленточный накопитель, доступный только для чтения , который содержал резервную копию основных компьютерных программ. Ленточному накопителю потребуется 11 секунд, чтобы загрузить резервную копию программы на главный компьютер. В TC-1 использовались 16-битные слова, а центральный процессор был взят из компьютера 4Pi. Существовали версии программы 16k и 8k.

станции Компьютер имел массу 100 фунтов (45,4 кг) и потреблял около десяти процентов электроэнергии .

• Цифровой компьютер с креплением на телескоп Аполлон
• Система управления ориентацией и наведением (APCS)
• Единица загрузки памяти (MLU).

После запуска компьютер стал тем, с чем диспетчеры на земле общались, чтобы контролировать ориентацию станции. Когда солнцезащитный козырек был оторван, персоналу пришлось совмещать солнечное отопление с производством электроэнергии. 6 марта 1978 года НАСА повторно активировало компьютерную систему для управления входом в атмосферу.

Система имела пользовательский интерфейс, состоявший из дисплея, десяти кнопок и трехпозиционного переключателя. Поскольку числа были восьмеричными (основание 8), в нем были только цифры от нуля до семи (8 клавиш), а две другие клавиши были вводом и очисткой. Дисплей может отображать минуты и секунды, которые будут отсчитываться до орбитальных ориентиров, или отображать нажатия клавиш при использовании интерфейса. Интерфейс можно использовать для изменения программного обеспечения. Пользовательский интерфейс назывался цифровой адресной системой (DAS) и мог отправлять команды в систему команд компьютера. Система управления также могла получать команды с земли.

Для нужд персональных компьютеров экипажи Скайлэба были оснащены моделями нового на тот момент портативного электронного научного калькулятора, который использовался вместо логарифмических линеек, использовавшихся в предыдущих космических миссиях в качестве основного персонального компьютера. В качестве модели использовалась Hewlett Packard HP 35 . Некоторые логарифмические линейки продолжали использоваться на борту «Скайлэба», а круглая логарифмическая линейка . на рабочей станции находилась

Планы повторного использования после последней миссии

Спасательную машину Skylab Apollo CSM снимают с ракеты Saturn IB после последней миссии Skylab.

Расчеты, сделанные во время миссии на основе текущих значений солнечной активности и ожидаемой плотности атмосферы, дали мастерской чуть более девяти лет на орбите. Сначала медленно – опустившись на 30 километров к 1980 году, а затем быстрее – еще на 100 километров к концу 1982 года – Скайлэб рухнет, и где-то примерно в марте 1983 года он сгорит в плотной атмосфере.

Спустя почти 172 дня Скайлэб значительно превысил запланированные 140 дней проживания. Станция держалась относительно хорошо, но ее бортовые запасы были на исходе, а ее системы начали разрушаться. Один из трех гироскопов управления моментом (CMG) вышел из строя через 8 дней после запуска Skylab 4. а к концу миссии еще одна показывала признаки надвигающегося провала. С помощью всего лишь одного CMG Skylab не смог бы контролировать свое положение, и невозможно было бы отремонтировать или заменить один из сломанных гироскопов на орбите. Практически вся расфасованная еда, запущенная со станцией, была израсходована. Продление миссии Skylab 4 с 56 до 84 дней потребовало от экипажа взять с собой дополнительные 28 дней еды. но воды все еще было достаточно, чтобы прокормить троих человек в течение 60 дней, и достаточно кислорода / азота, чтобы прокормить их в течение 140 дней.

Рассматривалась четвертая миссия с экипажем с использованием Apollo CSM, в которой использовалась бы ракета-носитель, находящаяся в режиме ожидания для миссии спасения Skylab. Это была бы 20-дневная миссия по выводу Скайлэба на большую высоту и проведению новых научных экспериментов. Другой план состоял в том, чтобы использовать телеоператорную поисковую систему (TRS), запущенную на борту космического корабля «Шаттл» (тогда находившуюся в стадии разработки), для автоматического повторного вывода орбиты. Когда Skylab 5 был отменен, ожидалось, что Skylab останется на орбите до 1980-х годов, что было достаточно времени, чтобы совпасть с началом запусков Шаттлов. Другие варианты запуска TRS включали Titan III и Atlas-Agena . Ни один вариант не получил такого уровня усилий и финансирования, необходимого для реализации до более раннего, чем ожидалось, возвращения Скайлэба в атмосферу.

Экипаж Skylab 4 оставил сумку с припасами для встречи посетителей и оставил люк незапертым. Внутренние системы Скайлэба были оценены и протестированы с нуля, и еще в 1978 году были вложены усилия в разработку планов по их повторному использованию. НАСА не рекомендовало никаких обсуждений дополнительных посещений из-за возраста станции. но в 1977 и 1978 годах, когда агентство все еще считало, что космический шаттл будет готов к 1979 году, оно завершило два исследования по повторному использованию станции. К сентябрю 1978 года агентство полагало, что Скайлэб безопасен для экипажей, все основные системы исправны и работают. В нем все еще было 180 человеко-дней воды и 420 человеко-дней кислорода, и астронавты могли пополнить и то, и другое; станция могла вместить от 600 до 700 человеко-дней питьевой воды и 420 человеко-дней продовольствия. Перед отлетом «Скайлэб-4» они сделали еще один разгон, запустив двигатели «Скайлэб» на 3 минуты, что увеличило высоту его орбиты на 11 км. При вылете Скайлэб остался на орбите размером 433 на 455 км. На тот момент принятая НАСА оценка его возвращения в атмосферу составляла девять лет.

В исследованиях было указано на несколько преимуществ повторного использования Skylab, который был назван ресурсом стоимостью «сотни миллионов долларов». с «уникальными условиями обитаемости для длительных космических полетов». Поскольку после программы «Аполлон» больше не было действующих ракет «Сатурн-5», четыре-пять полетов шаттлов и обширная космическая архитектура , чтобы построить еще одну станцию ​​такого же размера, как «Скайлэб» объемом 12 400 кубических футов (350 м3). потребовалось бы ³ ) объем. Его огромные размеры – намного больше, чем у одного шаттла или даже у шаттла плюс Spacelab. - с некоторыми доработками хватило до семи космонавтов обоих полов, и эксперименты, требующие длительного пребывания в космосе; был возможен даже кинопроектор для отдыха.

Сторонники повторного использования Скайлэба также заявили, что ремонт и модернизация Скайлэба предоставят информацию о результатах длительного пребывания в космосе для будущих станций. Самой серьезной проблемой для реактивации стало управление ориентацией , поскольку один из гироскопов станции вышел из строя. и система ориентации нуждалась в дозаправке; для устранения или замены этих проблем потребуется EVA. Станция не была предназначена для масштабного пополнения запасов. Однако, хотя изначально планировалось, что бригады Скайлэба будут выполнять лишь ограниченное техническое обслуживание, экипажем Skylab 2. они успешно провели капитальный ремонт во время выхода в открытый космос, например, развертывание солнечной панели и ремонт экипажем Skylab 4 первого контура теплоносителя. Экипаж Skylab 2 починил один предмет во время выхода в открытый космос, как сообщается, «ударив по нему молотком».

В некоторых исследованиях также говорится, что, помимо возможности приобретения опыта космического строительства и обслуживания, возобновление работы станции освободит полеты шаттлов для других целей. и уменьшить необходимость модификации шаттла для выполнения длительных миссий . Даже если на станции снова не будет экипажа, утверждал один из аргументов, она могла бы послужить экспериментальной платформой.

Планы миссии шаттла

Концепция предлагаемой перезагрузки Skylab

Реактивация, вероятно, произошла бы в четыре этапа:

1. Ранний полет космического корабля "Шаттл" вывел бы Скайлэб на более высокую орбиту, добавив пять лет к сроку эксплуатации. Шаттл мог бы толкнуть или отбуксировать станцию, но прикрепление к станции космического буксира – системы телеоператора (TRS) – было бы более вероятным, учитывая подготовку астронавтов к выполнению этой задачи. Мартин Мариетта выиграла контракт на разработку аппарата на сумму 26 миллионов долларов США. TRS будет содержать около трех тонн топлива. Ракета-носитель с дистанционным управлением имела телекамеры и предназначалась для таких задач, как космическое строительство, обслуживание и возврат спутников, до которых шаттл не мог добраться. После спасения Скайлэба TRS остался бы на орбите для будущего использования. В качестве альтернативы его можно было использовать для вывода Скайлэба с орбиты для безопасного, контролируемого входа в атмосферу и уничтожения.
2. За два рейса шаттла Скайлэб должен был быть отремонтирован. В январе 1982 года первая миссия должна была подключить стыковочный адаптер и провести ремонт. В августе 1983 года второй экипаж заменил несколько компонентов системы.
3. В марте 1984 года экипажи шаттлов должны были подключить пакет расширения мощности на солнечной энергии, отремонтировать научное оборудование и провести 30-90-дневные миссии с использованием телескопической установки Аполлона и экспериментов с ресурсами Земли.
4. За пять лет Skylab будет расширен для размещения шести-восьми астронавтов с новым большим стыковочным/интерфейсным модулем, дополнительными логистическими модулями, модулями и поддонами Spacelab, а также космическим доком для орбитальных транспортных средств, использующим внешний бак шаттла .

Первые три этапа потребовали бы около 60 миллионов долларов США в долларах 1980-х годов, не считая затрат на запуск. Другими вариантами запуска TRS были Titan III или Atlas-Agena .

После отъезда

Скайлэб в феврале 1974 года, когда отправляется Скайлэб-4.

После разгона на 6,8 миль (10,9 км) с помощью Apollo CSM Skylab 4 перед его вылетом в 1974 году, Skylab остался на парковочной орбите размером 269 миль (433 км) на 283 мили (455 км). Ожидалось, что это продлится, по крайней мере, до начала 1980-х годов, основываясь на оценках 11-летнего цикла солнечных пятен , начавшегося в 1976 году. В 1962 году НАСА впервые рассмотрело потенциальные риски входа в атмосферу космической станции, но решило не включать ретроракетную систему в Скайлэб из-за стоимости и приемлемого риска.

Отработанная 49-тонная ступень Saturn V S-II , которая запустила Скайлэб в 1973 году, оставалась на орбите почти два года и совершила управляемый вход в атмосферу 11 января 1975 года. Однако повторный вход был несвоевременным и сошел с орбиты немного раньше, чем планировалось.

Солнечная активность

Скайлэб запечатлел этот вид Солнца

Протуберанец Солнца, зафиксированный Скайлэб 21 августа 1973 г.

Британский математик Десмонд Кинг-Хеле из Королевского авиастроительного учреждения (RAE) в 1973 году предсказал, что Скайлэб сойдет с орбиты и упадет на Землю в 1979 году, раньше, чем прогнозировало НАСА, из-за повышенной солнечной активности . Солнечная активность превысила ожидания нагрел внешние слои атмосферы Земли и увеличил сопротивление Скайлэба. К концу 1977 года НОРАД также прогнозировал возвращение в атмосферу в середине 1979 года; Ученый Национального управления океанических и атмосферных исследований (НОАА) раскритиковал НАСА за использование неточной модели второго по интенсивности цикла солнечных пятен за столетие и за игнорирование прогнозов НОАА, опубликованных в 1976 году.

Возвращение советского космического корабля «Космос-954» с ядерной установкой в ​​январе 1978 года и вызванное этим падение радиоактивных обломков на севере Канады привлекли больше внимания к орбите Скайлэба. Хотя «Скайлэб» не содержал радиоактивных материалов, Государственный департамент предупредил НАСА о потенциальных дипломатических последствиях обломков станции. Мемориальный институт Баттель прогнозирует, что до 25 тонн металлических обломков могут приземлиться разобранными на 500 частей на территории длиной 4000 миль (6400 км) и шириной 1000 миль (1600 км). Например, хранилище пленки, облицованное свинцом, может приземлиться неповрежденным на скорости 400 футов в секунду (120 м/с).

Наземные диспетчеры восстановили связь со Скайлэб в марте 1978 года. и зарядил аккумуляторы. Хотя НАСА работало над планами по перезагрузке «Скайлэб» с помощью космического корабля «Шаттл» до 1978 года, а TRS был почти завершен, агентство сдалось в декабре 1978 года, когда стало ясно, что шаттл не будет готов вовремя; его первый полет, STS-1 , состоялся только в апреле 1981 года. Также были отклонены предложения по запуску TRS с использованием одной или двух непилотируемых ракет. или попытаться уничтожить станцию ​​ракетами.

Возвращение в атмосферу и обломки

Дополнительная информация: Список возвращающегося космического мусора.

в равноугольной проекции Карта рельефа места входа в атмосферу Скайлэба и конечных орбит, предсказанных НАСА.

Фрагмент Скайлэба, обнаруженный после его повторного входа в атмосферу Земли , выставлен в Космическом и ракетном центре США.

Предстоящая гибель Скайлэба в 1979 году стала событием для международных СМИ. с футболками и шапками с яблочком и «Skylab Repellent» с гарантией возврата денег, ставки на время и место возвращения, а также ночные сводки новостей. Газета San Francisco Examiner предложила приз в размере 10 000 долларов США за первую часть Skylab, доставленную в ее офисы; конкурирующая компания San Francisco Chronicle предложила 200 000 долларов США, если подписчику будет нанесен личный или имущественный ущерб. По словам местного жителя, в районе Небраски нарисовали цель, чтобы станции было «к чему стремиться».

The Examiner учредил премию, чтобы составить конкуренцию газете Chronicle и ее популярному обозревателю Хербу Кану . Издатель Рег Мерфи не хотел платить деньги, вспоминает Джефф Джарвис , но НАСА заверило Джарвиса — коллегу Кана в Examiner — что станция не достигнет земли. В отчете, подготовленном по заказу НАСА, было подсчитано, что вероятность попадания обломков в любого человека составляет 1 из 152, а вероятность попадания обломков в город с населением 100 000 человек и более составляет 1 из 7. Специальные группы были готовы отправиться в любую страну, пострадавшую от обломков. Это событие вызвало такую ​​панику на Филиппинах , что президент Фердинанд Маркос появился на национальном телевидении, чтобы успокоить общественность.

За неделю до входа в атмосферу НАСА прогнозировало, что это произойдет между 10 и 14 июля, наиболее вероятной датой будет 12-е число, а Королевское авиационное учреждение (RAE) предсказало 14-е число. За несколько часов до события наземные диспетчеры скорректировали ориентацию Скайлэба, чтобы минимизировать риск повторного входа в населенный район. Они нацелили станцию ​​на точку в 810 милях (1300 км) к юго-юго-востоку от Кейптауна , Южная Африка, и возвращение в атмосферу началось примерно в 16:37 UTC 11 июля 1979 года. Станция сгорела не так быстро, как ожидало НАСА. Обломки приземлились примерно в 300 милях (480 км) к востоку от Перта , Западная Австралия, из-за четырехпроцентной ошибки расчета. и был обнаружен между Эсперансом, Западная Австралия , и Роулинной , от 31° до 34° южной широты и от 122° до 126° восточной долготы, примерно в радиусе 130–150 км (81–93 миль) вокруг Балладонии, Западная Австралия . Жители и пилот авиакомпании видели десятки разноцветных вспышек, когда большие куски разбились в атмосфере; обломки приземлились в почти безлюдной местности, но наблюдения все же заставили НАСА опасаться травм людей или материального ущерба. Дон Линд в интервью 2005 года не сообщает о человеческих травмах или смертях.

Стэн Торнтон нашел 24 части Скайлэба у себя дома в Эсперансе. Получив свой первый паспорт, Торнтон улетел в Сан-Франциско . Прождав неделю, пока Центр космических полетов Маршалла подтвердит подлинность обломков, он получил приз Examiner и еще 1000 долларов США от бизнесмена из Филадельфии, который прилетел туда с семьей и подругой Торнтона. Анализ обломков показал, что станция распалась на высоте 10 миль (16 км) над Землей, что намного ниже, чем ожидалось.

Графство Эсперанс легкомысленно оштрафовало НАСА на 400 австралийских долларов за мусор . (Штраф был списан три месяца спустя, но в конечном итоге был выплачен от имени НАСА в апреле 2009 года, после того как Скотт Барли из Highway Radio собрал средства от слушателей своего утреннего шоу. )

После закрытия Скайлэба НАСА сосредоточилось на многоразовом модуле Спейслэб , орбитальной мастерской, которую можно было развернуть с помощью космического корабля "Шаттл" и вернуть на Землю. Следующим крупным проектом американской космической станции была космическая станция «Свобода» , которая была объединена с Международной космической станцией в 1993 году и запущена в 1998 году. «Шаттл-Мир» был еще одним проектом, который привел к финансированию США «Спектр» , «Природа» и стыковочного модуля «Мир» в 1998 году. 1990-е годы.

Пусковые установки, спасение и отмененные миссии

пусковые установки

Ракеты-носители:

• SA-513 (Скайлэб)
• SA-206 (Скайлэб 2)
• SA-207 (Скайлэб 3)
• SA-208 (Скайлэб-4)
• SA-209 (Skylab Rescue, не запущен)

Возвращение к Скайлэбу

В 1971 году, перед запуском «Скайлэб», НАСА изучало возможность добавления еще одной миссии к уже запланированным трем. Под названием Skylab Revisit рассматривались два варианта. Первой была миссия открытого типа, которая должна была начаться через 30 дней после Skylab 4 и продлиться 56 дней. Второй посетит станцию ​​через год после отбытия последнего экипажа, чтобы определить состояние и пригодность станции для жизни после двух лет пребывания в космосе.

Ни один из вариантов не получил высокой оценки. Шансы первого варианта на успех миссии считались в лучшем случае неопределенными, а второй - еще хуже, учитывая ожидаемую нехватку еды, воды и кислорода, а также ухудшенное состояние системы Скайлэба после двух лет пребывания на орбите.

Спасение Скайлэба

Командный модуль Аполлона на 5 человек для миссии спасения Аполлона

SA-209 служил в резерве для Skylab 4 и ASTP и хранился в ракетном саду Космического центра Кеннеди.

была собрана миссия по спасению Скайлэба Для второй миссии на Скайлэб с экипажем , но в ней не было необходимости. Еще одна спасательная миссия была собрана для последнего Skylab и также находилась в режиме ожидания ASTP. Эта стартовая установка могла бы использоваться для Skylab 5 (которая должна была стать четвертой пилотируемой миссией Skylab), но ее отменили, и ракета SA-209 Saturn IB была выставлена ​​на обозрение в Космическом центре Кеннеди НАСА.

Скайлэб 5

Аполлона «Скайлэб-5» должен был стать короткой 20-дневной миссией для проведения большего количества научных экспериментов и использования двигателя служебной двигательной установки для вывода «Скайлэба» на более высокую орбиту. Вэнс Брэнд (командир), Уильям Б. Ленуар (научный пилот) и Дон Линд (пилот) должны были быть экипажем этой миссии, а Брэнд и Линд были основным экипажем спасательных полетов Скайлэба. Брэнд и Линд также готовились к миссии, которая должна была привести Скайлэб к контролируемому сходу с орбиты .

Миссия должна была стартовать в апреле 1974 года и поддерживать дальнейшее использование космического корабля "Шаттл" путем вывода станции на более высокую орбиту.

Скайлэб Б

Основная статья: Скайлэб Б

вторая резервная космическая станция «Скайлэб», предназначенная для полетов В дополнение к летной космической станции «Скайлэб» в ходе программы была построена . В мае 1973 года или позже НАСА рассматривало возможность использования ее для второй станции под названием Skylab B (S-IVB 515), но отказалось от этого. Запуск еще одного «Скайлэба» с еще одной ракетой «Сатурн-5» был бы очень затратным, и вместо этого было решено потратить эти деньги на разработку космического корабля «Шаттл».

НАСА передало Skylab B Национальному музею авиации и космонавтики в 1975 году. Орбитальная мастерская, выставленная в Космическом зале музея с 1976 года, была немного модифицирована, чтобы позволить зрителям ходить по жилым помещениям.

Инженерные макеты

Полноразмерный тренировочный макет 1G, когда-то использовавшийся для подготовки астронавтов, расположен в Космического центра имени Линдона Б. Джонсона центре посетителей в Хьюстоне , штат Техас .

Другой учебный макет, первоначально использовавшийся в симуляторе нейтральной плавучести (NBS), находится в Космическом и ракетном центре США в Хантсвилле, штат Алабама . Первоначально выставленный в помещении, он впоследствии несколько лет хранился на открытом воздухе, чтобы освободить место для других экспонатов. В ознаменование 40-летия программы Skylab часть орбитальной мастерской тренера была восстановлена ​​и в 2013 году перенесена в Центр Дэвидсона .

• 
  Тренажер 1-G в Космическом центре Хьюстона .
• 
  Тренажер 1-G в Космическом центре Хьюстона .
• 
  Тренажер 1-G в Космическом центре Хьюстона .
• 
  Тренер в NBS перед показом в Космическом и ракетном центре США .
• 
  Астронавты НБС разворачивают двухполюсный солнцезащитный козырек Skylab, 1973 год.
• 
  Астронавты НБС разворачивают защитный солнечный парус Skylab, 1973 год.
• 
  Тренажер на выставке в Космическом и ракетном центре США , 1982 год.
• 
  Тренажер на выставке в Космическом и ракетном центре США , 2015 г.
• 
  Тренажер на выставке в Космическом и ракетном центре США

Обозначения миссий

Числовая идентификация экипажей миссий Скайлэб была причиной некоторой путаницы. Первоначально беспилотный запуск Скайлэба и три полета на станцию ​​с экипажем имели номера от SL-1 до SL-4 . В ходе подготовки к пилотируемым миссиям некоторая документация была создана по другой схеме - от SLM-1 до SLM-3 - только для этих миссий. Уильям Пог благодарит Пита Конрада за то, что он спросил директора программы Skylab, какую схему следует использовать для патчей миссии , и астронавтам было сказано использовать 1–2–3, а не 2–3–4. К тому времени, когда администраторы НАСА попытались отменить это решение, было уже слишком поздно, поскольку вся летная одежда уже была изготовлена ​​и отправлена ​​с нашивками для миссии 1–2–3.

Миссия	Эмблема	Командир	Научный пилот	Пилот	Дата запуска	Дата посадки	Продолжительность (дни)
Скайлэб 1 SL-1		беспилотный запуск космической станции			1973-05-14 17:30:00 UTC	1979-07-11 16:37:00 UTC	2248.96
Скайлэб 2 SL-2 ( SLM-1 )		Пит Конрад	Джозеф Кервин	Пол Вайц	1973-05-25 13:00:00 UTC	1973-06-22 13:49:48 UTC	28.03
Скайлэб 3 SL-3 ( SLM-2 )		Алан Бин	Оуэн Гэрриотт	Джек Лусма	1973-07-28 11:10:50 UTC	1973-09-25 22:19:51 всемирное координированное время	59.46
Скайлэб 4 SL-4 ( SLM-3 )		Джеральд Карр	Эдвард Гибсон	Уильям Пог	1973-11-16 14:01:23 всемирное координированное время	1974-02-08 15:16:53 всемирное координированное время	84.04
Скайлэб 5	—	Вэнс Брэнд	Уильям Б. Ленуар	Дон Линд	(апрель 1974 г., отменено)	—	20 (условно)
Спасение Скайлэба	—	Вэнс Брэнд	—	Дон Линд	(В режиме ожидания)	—	По прогнозам, продлится менее 5 дней.

Л. Б. Джеймс из НАСА Маршалл предсказал в 1970 году, что в состав каждой команды Скайлэба могут входить астроном, врач и третий учёный. Группа астронавтов НАСА 4 и Группа астронавтов НАСА 6 были учеными, нанятыми в качестве астронавтов. Они и научное сообщество надеялись, что в каждой миссии Скайлэба будет задействовано по два пилота, но Дик Слейтон , директор по работе летного состава, настоял на том, чтобы в каждой миссии летали два обученных пилота. Хотя ученые были квалифицированными пилотами реактивных самолетов, штаб-квартира НАСА приняла окончательное решение о том, что в каждом экипаже Скайлэба будет по одному ученому 6 июля 1971 года, после гибели трех космонавтов на корабле «Союз-11».

Кервин был первым ученым-астронавтом Скайлэба. НАСА выбрало врача, чтобы лучше понять влияние космического полета на организм человека во время длительной миссии. больницы Хьюстона Астронавты тренируются выполнять небольшие медицинские процедуры в отделении неотложной помощи .

СМИТ

Основная статья: Высотное испытание медицинского эксперимента Skylab

или Высотный тест Skylab Medical Experiment SMEAT представлял собой 56-дневный (8-недельный) аналог земного испытания Skylab. Испытание проводилось в атмосфере низкого давления с высоким содержанием кислорода, но оно проходило в условиях полной гравитации, поскольку SMEAT не находился на орбите. В испытании участвовал экипаж из трех астронавтов: командир Роберт Криппен , пилот Карол Дж. Бобко и научный пилот Уильям Э. Торнтон ; основное внимание уделялось медицинским исследованиям, а Торнтон был доктором медицинских наук. Экипаж жил и работал в барокамере, переоборудованной под Скайлэб, с 26 июля по 20 сентября 1972 года.

Миссия	Эмблема	Командир	Пилот	Научный пилот	Дата начала	Дата окончания	Продолжительность
Высотное испытание медицинского эксперимента Skylab (SMEAT)		Боб Криппен	Кароль Бобко	Уильям Торнтон	26 июля 1972 г.	20 сентября 1972 г.	56 дней

Пример схемы эксперимента ED 24

Стоимость программы

С 1966 по 1974 год программа Skylab обошлась в общей сложности в 2,2 миллиарда долларов США (что эквивалентно 17 миллиардам долларов в 2023 году). Поскольку три экипажа из трех человек провели в космосе в общей сложности 510 человеко-дней, каждый человеко-день стоил примерно 20 миллионов долларов США по сравнению с 7,5 миллионами долларов США для Международной космической станции .

Изображения в фильме

Документальный фильм « В поисках Скайлэба» был выпущен в Интернете в марте 2019 года. Он был написан и снят Дуайтом Стивеном-Бониецки и частично финансировался за счет краудфандинга .

в альтернативной истории В оригинальном сериале Apple TV + « Для всего человечества» показано использование космической станции в первом эпизоде ​​второго сезона, дожившей до 1980-х годов и сосуществующей с программой «Спейс шаттл» в альтернативной временной шкале.

В фильме 2011 года «Скайлэб» семья собирается во Франции и ждет, пока станция упадет с орбиты. Режиссером выступила Жюли Дельпи.

В индийском фильме 2021 года «Скайлэб» изображены вымышленные инциденты в деревне Телангана, предшествовавшие распаду космической станции.

Второстепенная сюжетная линия фильма 1986 года « Собаки в космосе» представляет собой попытку персонажей семьи Мельбурн изготовить части Скайлэба и выиграть конкурс радиостанций по обнаружению обломков космической станции, когда она упала на землю в Австралии.

• 
  Оборудование для утилизации отходов в резервной Skylab в Национальном музее авиации и космонавтики .
• 
  Манекен в резервной лаборатории Skylab в Смитсоновского института Национальном музее авиации и космонавтики .
• 
  Skylab Памятная марка , выпуск 1974 года. Памятная марка отражает первоначальный ремонт станции, включая зонтик от солнца.
• 
  Иллюстрация конфигурации Skylab с пристыкованным командно-сервисным модулем
• 
  Vanguard (T-AGM-19) рассматривается как корабль слежения NASA Skylab. Обратите внимание на радар слежения и телеметрические антенны.
• 
  Медальоны Роббинса, выданные для миссий Скайлэба.
• 
  Манекен-тренажер Космического центра Хьюстона Skylab 1-G.
• 
  Основной модуль S-IVB представляет собой часть ракеты «Сатурн-5» .

См. также

• Хронология самых длительных космических полетов
• Скайлэб II (предлагаемая космическая станция)
• « Spacelab » — ​​песня группы Kraftwerk 1978 года.
• Солнечные панели на космическом корабле

Ссылки

Цитируемые работы

• Белью, Леланд. Ф., изд. (1977). Скайлэб, наша первая космическая станция . Бюро научно-технической информации НАСА. ОСЛК   2644423 . СП-400. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
• Бенсон, Чарльз Данлэп и Комптон, Уильям Дэвид (1983). Жизнь и работа в космосе: история Скайлэба . Бюро научно-технической информации НАСА. OCLC   8114293 . СП-4208. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
• Хеппенхаймер, Т.А. (1999). Решение о космическом шаттле: поиск НАСА многоразового космического корабля . Бюро истории НАСА. OCLC   40305626 . СП-4221. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
• Мартин Мариетта и Бендикс (сентябрь 1978 г.). Исследование повторного использования Skylab . НАСА. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
• Эдельсон, Эдвард (январь 1979 г.). «Спасение Скайлэба: Нерассказанная история» . Популярная наука - через Google Книги.

Дальнейшее чтение

• Ньюкирк, Роланд В.; Эртель Иван Дмитриевич; Брукс, Кортни Г. (1977). Скайлэб: Хронология . НАСА. СП-4011. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
• SP-402 Новое Солнце: солнечные результаты со Скайлэба В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
• Оценка миссии Skylab - отчет НАСА (формат PDF) В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
• Отчет миссии по реактивации Skylab 1980 г. - отчет НАСА (формат PDF) В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .

Внешние ссылки

• Интервью «Голоса Оклахомы» с Уильямом Погом. Интервью от первого лица, проведенное с Уильямом Погом 8 августа 2012 года. Оригинальная аудиозапись и стенограмма заархивированы в рамках проекта устной истории «Голоса Оклахомы».

НАСА

• Публикации серии историй НАСА (многие из которых доступны в Интернете)
  • SP-4011 Skylab, хронология (1977) 1
  • SP-401 Skylab, Класс в космосе (1977)
  • Краткое изложение исследований SP-399 Skylab EREP (1978)
  • SP-402 Новое Солнце: солнечные результаты из Скайлэба (1979)
  • SP-404 Астрономия и космические науки Скайлэба Скайлэба (1979)
• Skylab: Четыре комнаты с видом на Землю на YouTube Образовательный фильм НАСА
• Строящийся шлюзовой модуль (1971 г.) ( Средний )
• Шлюз и стыковочный модуль вместе (1972) ( средний )
• Иллюстрация помещения экипажа Skylab. Архивировано 27 сентября 2011 года в Wayback Machine.
• Аполлон (на переднем плане) и космическая еда Skylab. Архивировано 27 сентября 2011 года в Wayback Machine ( M487 ).

Третья сторона

• Коллекция Скайлэб, Архивы и специальные коллекции Университета Алабамы в Хантсвилле.
• Коллекция Леланда Ф. Белью, Архивы и специальные коллекции Университета Алабамы в Хантсвилле. Файлы Леланда Белью, менеджера проекта Skylab.
• eoПортал: Скайлэб
• Исторический космический корабль: Скайлэб
• Модуль перезагрузки Скайлэба
• Возвращение Скайлэба (Глава 9 SP-4208)
• Рисунок Skylab в разрезе из Британской энциклопедии. Архивировано 8 июля 2011 года в Wayback Machine.
• Чертеж Skylab в разрезе
• Скайлэб «Рождественская елка»
• Коллекция фотографий Терезы Энн Дженнингс Skylab в Музее цифровых коллекций летных технологий