Первая попытка стыковки и перехода космонавтов на станцию состоялась через несколько дней. Экипаж корабля «Союз-10» совершил сближение, стыковку, но создать герметичный переход не получилось из-за технических проблем. Чуть более пяти часов продолжался полет в сцепке, после чего «Союз-10» отстыковался и вернулся на Землю. Вторая стыковка, 6 июня 1971-го прошла успешно, космонавты, прилетевшие на «Союзе-11», перешли на орбитальную станцию и пробыли там 22 дня. К сожалению, полет для экипажа закончился трагически. Во время спуска на Землю корабль разгерметизировался, и все космонавты погибли. Станция оставалась на орбите 175 дней, после чего под управлением с Земли вошла в плотные слои атмосферы и сгорела.
Американцы запустили свою первую и единственную орбитальную станцию «Скайлэб» в мае 1973 г., она пробыла на орбите шесть лет. Так же как и советские конструкторы, инженеры NASA взяли за основу станции готовое решение – ракету «Сатурн-1 Б» и дополнили его новыми отсеками и стыковочными узлами.
Следующие советские орбитальные станции, от «Салюта-2» до «Салюта-5», также относятся к первому поколению. Они приняли несколько экспедиций космонавтов и просуществовали до 1977 г. Им на смену пришло второе поколение «Салютов», с двумя стыковочными узлами вместо одного. Теперь станция могла принимать одновременно два космических корабля, это увеличивало объем доставляемых грузов и проводимых работ. Но все же имелись значительные ограничения. К примеру, для питания двух космонавтов в течение года требуется около 10 тонн дополнительного груза, а «Салют» второго поколения имел небольшие грузовые отсеки, которые не могли вместить такой объем. Кроме того, для функционирования станции постоянно нужно топливо, для проведения научных исследований – оборудование и т. д. Поэтому приходилось постоянно доставлять на станцию грузы специальными кораблями. Чтобы снизить затраты, инженеры постоянно искали новые технические решения.
Наконец, в 1986 г. на земную орбиту был выведен многофункциональный исследовательский комплекс третьего поколения «Мир». Сначала в космосе оказался первый модуль станции, позже при помощи других ракет были доставлены другие ее части. Модульная структура позволяла увеличить размер и объем станции, снимались многие ограничения, мешавшие в прошлом вести полноценную научно-исследовательскую работу. «Мир» был похож на те «космические города», о которых мечтал еще Циолковский. Здесь было все необходимое для жизни и работы космонавтов на протяжении нескольких месяцев и даже лет.
Структура станции «Мир» не была стабильной, она менялась и перестраивалась. К примеру, в 1988–1989 гг. она состояла из следующих частей: базовый блок, стыковочно-технологический блок «Кристалл», бытовой модуль, три научных модуля – «Природа», «Квант-1», «Спектр», стыковочный блок, принимающий американские корабли. Проект изначально планировался как международный, но эта программа осуществилась не сразу, а лишь в 1990-е гг. На станции «Мир» жили и работали космонавты из десяти стран мира, прибывавшие на американских шаттлах и российских кораблях.
За 15 лет существования станции на ней были проведены сотни уникальных научных экспериментов, невозможных на Земле, осуществлено множество исследований Земли и космоса, установлено немало рекордов, в том числе и по самому длительному пребыванию человека на орбите (Валерий Поляков провел на орбите 438 дней).
На смену «Миру», созданному в Советском Союзе, пришел международный проект – орбитальная станция «МКС», в создании и эксплуатации которого принимают участие 14 стран. Первый элемент будущей многомодульной конструкции был доставлен на орбиту российской ракетой в 1998 г. Через две недели к нему пристыковался американский блок. С тех пор количество модулей постоянно растет. По состоянию на 2013 г. «МКС» состоит из 14 основных модулей, 5 из которых принадлежат России, 7 – США, по одному – Европе и Японии. При этом строительство продолжается, планируется ввод в эксплуатацию еще нескольких модулей, что позволит увеличить объем проводимых исследований. За время существования «МКС» на ней успели побывать около 200 космонавтов, в том числе космические туристы. И это не предел – станция растет и развивается, у нее прекрасные перспективы в долгосрочных исследованиях.
2.8. К далеким планетам: исследование Солнечной системы
Сообщество космических объектов, к которому принадлежит наша Земля, включает в себя центральный элемент – звезду Солнце, 8 планет, около полутора десятков спутников, множество астероидов, карликовых планет, комет и некоторые другие объекты. Некоторое время назад, после открытия Плутона и до конца XX в., считалось, что в Солнечной системе 9 планет. Но новые исследования, сделанные в том числе и благодаря космическим аппаратам, запущенным к самым дальним планетам, вынудили ученых лишить Плутон планетного статуса: было обнаружено множество подобных ему образований, и некоторые даже превосходили его размерами.
По новой классификации, утвержденной в 2006 г., полноценными планетами считаются восемь крупнейших объектов Солнечной системы, от Меркурия до Нептуна. Космическим телам меньшего размера, расположенным в основном за орбитой Нептуна, присвоен статус карликовых планет.
Солнечная система по космическим меркам – совсем небольшой объект, затерявшийся в одном из рукавов спиральной галактики Млечный Путь. Но с земной точки зрения ее размеры огромны. Если считать ее границей конец гелиосферы, то диаметр составит около двух световых лет. Именно столько времени понадобится солнечному лучу, чтобы долететь от одного края Солнечной системы до другого. Проще говоря, гелиосфера – это огромный магнитный пузырь, внутри которого находится Солнце, создавшее и поддерживающее гелиосфе-ру, планеты, астероиды, космическая пыль и т. д. Здесь дует солнечный ветер, влияющий на космическую погоду. За границами гелиосферы влияние Солнца заканчивается, здесь правят бал силы межзвездной среды.
Множество открытий, касающихся дальних уголков Солнечной системы, в том числе границ гелиосферы, было сделано благодаря космическим аппаратам «Вояджер-1» и «Вояджер-2». Разработанные НАСА и запущенные в 1977 г., они стали частью одного из самых успешных и продуктивных экспериментов в истории беспилотного освоения космоса. Аппараты передали на Землю отличные снимки Юпитера и Сатурна, они впервые в истории достигли Урана и Нептуна, а в 2004 и 2007 гг. соответственно «Вояджер-1» и «Вояджер-2» пересекли границу Солнечной системы.
Энергии аппаратов должно хватить до 2025–2030 гг., за это время ученые надеются получить максимум информации о переходной области между гелиосферой и межзвездной плазмой. Сигналы, полученные с аппаратов, уже позволили понять, что сфера Солнечной системы ассиметрична. В южной части ее граница находится ближе к Солнцу, чем в северной. На границе гелиосферы происходит столкновение солнечного ветра и межзвездного газа, ветер сбрасывает скорость, а температура должна подниматься. Это ученые рассчитали еще до экспедиции «Вояджеров». Но полученные данные оказались неожиданными: температура поднималась намного меньше, чем выходило по расчетам. Исследователи до сих пор бьются над вопросом, куда уходит остальная энергия.
За два десятилетия до того, как «Вояджеры» отправились в сверхдальний полет, человечество приступило к первым попыткам приблизиться к космическому телу. Ближайшим к нам объектом является Луна, с нее и началась история контактного изучения Солнечной системы. Чуть позже ученые обратили взоры к планетам земной группы – Меркурию, Венере и Марсу.
