Все мы, русские и французы, извлекли хороший урок из эксперимента в открытом космосе.
Этот рассказ получился, наверное, слишком длинным. Видимо, потому, что конструкции были большими, а стройки — всегда долгими. Строительство в космосе продолжалось.
3.15 МСБ: гораздо больше, чем доступно глазу
Акроним СБ знает каждый российский космический специалист: он обозначает слова «солнечная батарея». Панели СБ содержат большое количество ФЭПов — фотоэлектрических преобразователей, которые генерируют электроэнергию при освещении солнечным светом. Это основной источник электрической энергии для КА. Они, то есть СБ, достаточно легкие и простые, по идее. Это статические устройства, не имеющие подвижных частей. Пожалуй, у них есть только один главный недостаток: чтобы вырабатывать достаточно электроэнергии, обычно требуются СБ большой площади, часто превышающие габариты самого КА. Например, КК «Союз» имеет электростанцию с установленной мощностью приблизительно в 1 киловатт, площадь его панелей около 8 квадратных метров. Общая площадь панелей ОК «Мир» в 10 раз больше. Для международной космической станции (МКС) «Альфа» потребуются СБ почти в 500 раз большей площади. Отсюда характерный вид КА и кораблей: небольшой на вид аппарат с большими распростертыми крыльями — такой вот планер, парящий, как хищная птица. Некоторые думают, что эти корабли тоже летают на крыльях, как самолеты, отчасти так оно и есть. Но только отчасти, потому что заставить их летать намного труднее. Непросто также развернуть большие конструкции — такие как СБ в космосе.
До второй половины 80–х годов мне не приходилось разрабатывать солнечные батареи (СБ). Эта привилегия и одновременно тяжелое бремя лежали на плечах других конструкторов. Требовалось особое умение, профессиональные качества, а возможно, и что?то еще, чтобы довести такое большое дело до конца, до полета. Я бы сказал, что СБ — это типичная космическая крупногабаритная конструкция (КГК). Из?за больших габаритов и других особенностей этих конструкций невозможно до конца воспроизвести их работу на Земле в их окончательной конфигурации. В силу больших размеров они запускаются в космос в сложенном положении и развертываются уже на орбите, в невесомости. Механизмы развертывания являются типичными компонентами космической техники, их конструкция совсем не проста. Сконструировать, создать их надежными — дело весьма сложное, также сложно испытать их на Земле. В этой области, так же как при отработке стыковки, требуется воспроизводить невесомость в наземных условиях, разгружать раскрывающуюся, подвижную конструкцию. Однако эти разгрузочные устройства отличаются от стендов для отработки стыковки: панели СБ не только большие, но и слишком гибкие, что затрудняет разгрузку.
Такую непростую задачу поручили моей команде в конце 80–х годов. Требовалось создать СБ для очередного модуля ОК «Мир». Однако сложность заключалась не только в этом. Требовалось разработать МСБ, создать солнечную батарею, которая могла многократно разворачиваться и складываться в космосе, выполнять некоторые другие дополнительные функции.
Когда в начале 1990 года МСБ уже подготовили к полету, они — сложенные, компактные — выглядели небольшими и аккуратными, за их внешним видом скрывалось многое, что оставалось недоступным глазу стороннего наблюдателя. Аббревиатура МСБ, наряду со многими другими, прочно закрепилась в ячейках моей памяти и, как думаю, останется там до конца. О них, об этих МСБ, еще один рассказ, эта история, может быть, о самом сложном времени моей профессиональной карьеры.
Почему — об этом в рассказе.
Третий по счету модуль в отличие от двух предыдущих «Квантов» получил название «Кристалл», его основное назначение было технологическое: модуль содержал оборудование для изготовления различных материалов, в том числе для плавки очень чистых полупроводниковых кристаллов. Отсюда его название. Технологическое оборудование потребляло большое количество электроэнергии, поэтому проблема электроснабжения приобрела дополнительную актуальность. Для работы электропечей «обычных киловатт» стало недостаточно, и новый модуль снабдили батареями повышенной мощности. Однако не только увеличенные размеры отличали эту конструкцию от обычных СБ. В силу ряда обстоятельств их концепция и конструкция оказались принципиально новыми, а процедура использования более сложной и необычной.
Несколько причин заставляли работать над тем, чтобы обеспечить многоразовое развертывание и складывание. Дело в том, что крестообразная конфигурация «Мира», рациональная в компоновке и сборке, неблагоприятна в части расположения СБ. Панели модулей могут затеняться и даже мешать друг другу. По этой причине уже на начальном этапе работ на первом модуле «Квант» предусмотрели специальное место для размещения МСБ и даже установили электрические проходные разъемы, чтобы подключить их к единой системе электропитания. Солнечные батареи «Кванта» — те, которые использовались в автономном полете до стыковки, — оказались потерянными вместе со служебным отсеком. Этот отсек в отличие от последующих модификаций модулей был отброшен, чтобы освободить задний стыковочный причал.