Ошибки мировой космонавтики - Александр Геннадьевич Яровитчук

Спутники связи, радио- и телевещания, предназначенные для людей, испытывают те же проблемы.

Galaxy 15 был спутником-ретранслятором, то есть принимал радиосигналы с наземных пунктов телевещания и отправлял их пользователям спутникового телевещания на Земле. Он проработал половину своего срока эксплуатации, но из-за космической радиации его компьютер вышел из строя. При этом контроль был потерян, но радиопередатчики и автоматические системы продолжали работать. Оказалось, что это даже хуже, чем полное отключение. Galaxy 15 начал дрейфовать, смещаясь по геостационарной орбите, и своей работой мешал другим спутникам, например, Anik F2, SES-1, AMC-11. Тогда у инженеров возник план. Раз спутник может принимать и отправлять сигналы, то можно послать ему такой сигнал, который заставит компьютер на борту перезагрузиться. Однако этот план привел только к тому, что сломалось еще несколько систем. В скором времени после разрядки аккумуляторов Galaxy 15 окончательно отключился. Когда же солнечные батареи зарядили спутник повторно, его компьютер перезапустился. Были восстановлены все системы, и аппарат еще двенадцать лет после этого проработал по назначению, превысив заявленный срок службы.

Радиолюбительский спутник AMSAT-OSCAR7, проработав пять с половиной лет, тоже вышел из строя, а потом ожил. После короткого замыкания в аккумуляторе он перестал выходить на связь. Орбита спутника была такова, что в определенный момент он на долгое время зашел в тень Земли и его аккумуляторы перестали заряжаться. Не получая энергию, они быстро разрядились. Системы связи отключились от аккумулятора и подключились напрямую к солнечным батареям. Когда спутник вышел из тени, он продолжил работать как ни в чем ни бывало. Однако к тому времени головной разработчик уже не следил за аппаратом, посчитав его утерянным. А вот антиправительственные подпольные организации в Польше решили этой ситуацией воспользоваться и приспособили официально мертвый, но еще функционирующий спутник для своих целей. С помощью радиолюбительской связи группировка «Боевая солидарность» передавала сообщения своим активистам в разных городах. Телефоны прослушивались, а про спутник правительство и не подумало.

Радио в космонавтике используется не только для общения, но и для управления. Инженеры занимались прежде всего системами управления для ракет. Во время тестирования ракет Р-1 в 1949 году было четыре не очень удачных старта, когда ракеты заметно промахивались мимо цели. Тут сыграла свою роль ионосфера. Ученые стали указывать именно на ионы в атмосфере и их влияние на радиокоманды. Однако выяснилось, что это была не главная причина. При вертикальных пусках, пока работал двигатель, информация с ракеты практически не поступала или шла со сбоями. Как только двигатель выключался, устанавливалась надежная связь, особенно в десятисантиметровом диапазоне. Дело было в двигателе, а вернее, в факеле горящего топлива. Температура горения была такой, что атомы газов – как атмосферы, так и топлива – разрушались на отдельные заряженные элементарные частицы. Получалась плазма, которая влияла на радиокоманды, создавала шум и как следствие снижала точность. Особенно сложно было, если радиоволны шли вслед за ракетой. Для лучшего контроля требовались рабочие радиостанции впереди или хотя бы вдоль курса полета. В итоге на каждом полигоне необходимы были три наземных пункта радиоуправления. Два из них должны были располагаться симметрично по обе стороны от места старта на расстоянии от 150 до 250 км, а третий должен был быть удален на 300–500 км. Это условие привело к тому, что космодром Байконур строился в обширных казахстанских степях со сложным и неприятным климатом. Правда, уже через пять лет инженеры приняли решение вообще отказаться от радиоуправления в первые минуты полета.

На орбите другое дело. В прошлой главе «Давление» описывался случай разгерметизации модуля «Спектр» орбитального комплекса «Мир» в результате столкновения с грузовым кораблем «Прогресс М-34». Причиной аварии стала неверная работа системы дистанционного управления. На борту грузового корабля была установлена телекамера и система управления по радиокомандам. А на борту «Мира» был смонтирован ранее привезенный пульт дистанционного управления. Система получила имя ТОРУ (телеоператорный режим управления). В качестве эксперимента космонавты Василий Циблиев и Александр Лазуткин для проверки эффективности попробовали совершить стыковку корабля «Прогресс М-33». Прилетевший ранее грузовик отстыковали от станции и отключили автоматические системы. Вот только на экране ТОРУ космонавты никакого изображения, кроме помех, не увидели. Это был полет вслепую. О стыковке речи уже не было, и теперь встал вопрос, как отвести корабль подальше, чтобы он не столкнулся со станцией. Одно неловкое движение – и могло произойти столкновение. На этот раз обошлось. «Прогресс М-33» прошел в 20 м от станции.

Вторая попытка была предпринята на следующем грузовом корабле «Прогресс М-34». На этот раз камера работала. После отстыковки автоматическая система была отключена. Чтобы не возникло помех, отключили всю систему, в том числе и датчики расстояния и скорости. Циблиев разместился за пультом и начал проводить повторную стыковку. Он аккуратно, постоянно притормаживая, старался держать стыковочный узел станции в центре экрана, но из-за инерции и причудливых законов орбитального движения это удавалось с трудом. Согласно ТОРУ, все шло неплохо, и до станции оставалось 24 метра. Тогда Лазуткин посмотрел в иллюминатор. В ожидаемом месте «Прогресса» не было, а был он уже метрах в двух от модуля «Спектр». Причем скорость его была больше, чем требуется. Лазуткин прокричал отвод. Тут в самый важный момент космонавт за пультом совершил неловкое движение, ручка управления дернулась. Корабль протаранил станцию и пробил ее корпус. После аварии на Земле все космонавты отряда попытались смоделировать ситуацию на тренажере, и был сделан вывод, что стыковку при работе ТОРУ в условиях, которые сложились при полете «Прогресс М-34», осуществить было практически нереально. Только двум самым опытным космонавтам удалось ее выполнить, и то со второй попытки. В дальнейшем от телеоператорного режима инженеры отказались вовсе.

Радиоволны помогают в отслеживании космических кораблей. Технология радиолокации позволяет измерять расстояние до объекта по отраженной от объекта радиоволне. Так, например, произошло во время первого полета на Луну автоматической станции. У «Луны-1» возникли проблемы с радиослежением – взошло Солнце. Наше светило излучает не только свет, но и радиоволны, которые стали отражаться от ионосферы планеты во время восхода. Они явились причиной появления шума, и найти в нем отраженный от маленького шарика сигнал не удавалось. К слову сказать, подобный эффект был известен и раньше. Во времена Второй мировой войны, чтобы скрыться от радаров, авианалеты осуществлялись во время восхода солнца. На следующих миссиях для радиопередатчиков добавили дополнительный канал связи на частоте с низким коэффициентом отражения.

При старте американского корабля «Меркурий-Атлас-9» у радистов на Земле возникли проблемы с локатором. Его антенна показывала неверный угол поворота относительно горизонта. Угол направленности был