Опытнейший баллистик Евгений Мельников, более полувека работающий в подмосковном ЦУПе, - о мгновениях звездных и драматических
Свыше 5 млрд километров преодолела Международная космическая станция (МКС) за 20 лет своей работы на орбите, совершив порядка 118 тысяч витков вокруг Земли. По протяженности пути это как 11 раз слетать на Марс. Но и на, казалось бы, давно освоенной околоземной орбите не обходится без приключений. Как удается не сбиться с этой космической дороги, парировать возникающие сложности, нештатные ситуации и угрозы? Ответы можно найти в вышедшей 260-страничной монографии «Управление орбитальным движением МКС (1998-2018 гг.)». Автор — наш опытнейший баллистик Евгений Мельников, более полувека работающий в подмосковном Центре управления полетами. Побеседовать с ним мне не удалось, но факты в монографии и не требуют комментариев.
Вкниге немало поистине уникальных материалов. Жаль, тираж мизерный, и издана она не для продажи — адресована специалистам, настоящим и будущим. Хотя, уверен, и обыкновенному читателю, неравнодушному к космонавтике, книга будет интересна. Чтобы не быть голословным, приведу такой эпизод.
...Нештатная ситуация, которая могла поставить точку в истории МКС, случилась вечером 14 января 2009 года. В Центре управления полетами в подмос-ковном Королеве проводили рутинную коррекцию орбиты МКС. Предстояло поднять станцию на 5 километров и вывести ее в нужную точку для предстоящих стыковок — сначала с российским грузовым «Прогрессом М-66», затем с американским шаттлом «Дискавери». Обычное дело.
В 21.06 по команде ЦУПа включились два двигателя, расположенных на МКС, на служебном модуле «Звезда». Они и ранее использовались, и никаких проблем не возникало. Но на этот раз — жутковатый сюрприз. Двигатели, как и планировалось, проработали положенные 2 минуты 22,4 секунды. Но возникла странная мощная вибрация, которая буквально сотрясала станцию. Закрепленные на внутренних панелях предметы срывались от тряски. Датчики на борту отчетливо фиксировали: вибрации превышают все допустимые пределы. Да и снаружи МКС огромные солнечные батареи начали вовсю раскачиваться: Авария?
Колебания прекратились. Но кто знает, каковы последствия — не повредила ли станцию такая встряска, выдержали ее солнечные батареи. А соединения между модулями МКС? Все это очень волновало и наших, и американских специалистов. Вопрос, который тогда обсуждался в NASA: не придется ли прекратить полеты на станцию?
Шаг за шагом и обитатели космического дома, и специалисты на Земле (по полученным материалам) обследовали узлы и системы МКС. К чести конструкторов и инженеров, станция выдержала суровый экзамен — она была спроектирована и изготовлена с большим запасом прочности. А обычные земляне не подозревали об испытаниях, которым подверглись их посланцы в космосе. Только через 10 дней появилось краткое официальное сообщение о нештатной ситуации и о благополучном ее разрешении. А в начале февраля и командир экипажа МКС-18 астронавт Майкл Финк заявил журналистам во время видеоконференции: «К счастью, мы не повредили космическую станцию: В следующий раз, если понадобится скорректировать орбиту, мы будем очень осторожны».
Причины ЧП общими усилиями установили: ошибка в настройках параметров, загруженных в программное обеспечение. Тем не менее были отменены запланированные ближайшие коррекции станции, перенесли и визиты кораблей на МКС.
Из монографии мы узнаем, что после январской нештатной коррекции в течение почти семи месяцев работы комиссии орбита станции двигателями не поддерживалась. За это время высота МКС снизилась с 358 до 346 километров. Но баллистики не сидели сложа руки — ориентируя солнечные батареи МКС, они изменяли интенсивность торможения станции. Это был поистине высший пилотаж.
А ровно через три года, в январе 2012-го, нештатная ситуация произошла уже не в космосе, а на Земле. При испытаниях спускаемого аппарата корабля «Союз ТМА-04М» в барокамере на герметичность разошлось несколько сварочных швов. Потребовалась замена спускаемого аппарата. Это привело к отсрочке запуска на полтора месяца. Пришлось изменить даты возвращения на Землю двух экипажей, а также стартов двух новых кораблей. И опять началась страда для наших баллистиков. Надо было разработать новую схему управления орбитальным движением МКС, удовлетворяющую всем требованиям и ограничениям. Эти сложные задачи были блестяще решены в кратчайшие сроки.
Не только непредвиденных, но и штатных ситуаций в монографии представлено множество. И обеспечение дополнительных требований к орбите станции при полетах шаттлов после катастрофы «Колумбии». И использование при управлении орбитальным движением МКС повышенного аэродинамического сопротивления. И подготовка высокоточного положения станции в космическом пространстве, что необходимо при реализации быстрых схем полета транспортных кораблей к МКС: Представляемая книга является по сути баллистической энциклопедией МКС.
Важно подчеркнуть, что российский ЦУП действует в тесном контакте с американским Центром управления в Хьюстоне. Работают специалисты дружно, слаженно. Многих связывают давние личные хорошие отношения. Никакие политические бури на это не влияют. Этих людей, высочайших профессио-налов, объединяют общее дело и огромная ответственность. Управленческие функции четко распределены между подмосковным Королевом и американским Хьюстоном. Например, управление орбитальным движением МКС. Двигатели, необходимые для этого, на постоянной основе располагаются на российском сегменте. Здесь же и запасы топлива. Поэтому и изменением орбиты МКС в течение 20 лет занимаются в основном наши специалисты. Вклад российской стороны имеет исключительное значение. В ряде случаев, в особенности в первые годы сборки станции, для поддержания орбиты станции использовались американские шаттлы, затем — европейские корабли ATV.
Коррекции орбиты станции требуются постоянно. Во-первых, орбита снижается из-за торможения остатками атмосферы — от 20 до 350 метров в сутки — в зависимости от высоты и солнечной активности. Во-вторых, станцию приходится уводить от столкновения с космическим мусором (были проведены 24 такие операции). Наконец, изменение траектории станции необходимо для создания оптимальных условий стыковки с транспортными кораб-лями и модулями, а также при подготовке к возвращению экипажей на Землю. Всего за 20 лет было осуществлено порядка 280 коррекций. Для этого потребовалось израсходовать в космосе, где каждый грамм на вес золота, более 40 тонн топлива. Впечатляющая арифметика!
На протяжении десятилетий авторитет наших баллистиков, обеспечивающих программу полета МКС, в мире очень высок. Здесь России действительно есть чем гордиться.