В конце 1950-х годов специалисты как в Соединенных Штатах, так и в Советском Союзе не имели ясного представления о влиянии микрогравитации на человеческий организм и другие формы жизни. Аэрокосмические круги в обеих странах в какой-то момент пришли к выводу, что необходимо создать орбитальные лаборатории для исследования возможностей пребывания человека в условиях микрогравитации и работоспособности человека в таких условиях.

Пилотируемые орбитальные лаборатории. Хотя администрация президента Джонсона в 1965 поставила перед ВВС США задачу создания пилотируемой орбитальной лаборатории (MOL), действующая американская космическая станция так и не была создана. К концу 1960-х годов робототехника и микроэлектроника достигли такого уровня, что беспилотные спутники начали выполнять некоторые военные задачи, особенно разведывательные, которые раньше возлагались на космические станции. При этом, даже несмотря на все более широкое использование космических систем в военных операциях, необходимость присутствия человека в космосе для таких операций становилась все менее очевидной. См. также ВОЕННО-КОСМИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ.

В результате проект орбитальной станции превратился в выводимую на орбиту "больничную палату", предназначенную для получения медицинских данных о влиянии микрогравитации на двух космонавтов, которые должны были находиться на станции в течение двух недель. Эта программа постоянно испытывала недостаток финансирования и откладывалась. После оценки ее стоимости в 1,3 млрд. долл. и пятилетней подготовки космонавтов министерство обороны США отменило проект в 1969, когда рабочий прототип находился на стартовой позиции.

Станция "Скайлэб". Когда в середине 1960-х годов приобрела конкретные очертания программа "Аполлон", научные центры НАСА и их подрядчики провели обширные поисковые исследования возможности использования технологий, разработанных для ракеты-носителя "Сатурн" и космического корабля "Аполлон", применительно к космической станции. См. также КОСМИЧЕСКИЕ ПОЛЕТЫ ПИЛОТИРУЕМЫЕ
.

К концу 1966 в Центре космических полетов им. Маршалла (Хантсвилл, шт. Алабама) был разработан проект т.н. "мокрой" орбитальной лаборатории. Бак жидкого водорода отработавшей второй ступени S-4B ракеты "Сатурн-1B", запущенной на околоземную орбиту, предполагалось продуть и загерметизировать, чтобы предоставить космонавтам достаточно большое пространство для экспериментов в условиях невесомости. Космонавты, после выведения на орбиту основного блока корабля "Аполлон" другой ракетой "Сатурн-1B" и стыковки с лабораторией, должны были войти внутрь через причальную конструкцию и шлюзовую камеру. Последующие экспедиции должны были доставить комплект астрономических приборов (ATM) - лунный модуль корабля "Аполлон", на котором вместо спускаемой ступени установлен комплект солнечных телескопов. Экипаж должен был использовать основной блок КК "Аполлон" в качестве жилого отсека и для проведения медико-биологических экспериментов.

Оборудование "мокрой" лаборатории потребовало бы значительного объема работ в открытом космосе. Однако опыт пилотируемых космических полетов, в частности в рамках программы "Джемини", показал специалистам НАСА, что работа в открытом космосе предъявляет к экипажу более высокие требования, чем ожидалось. В связи с этим, а также из-за недостатка финансирования и доступных технических средств НАСА в 1969 переключилось на "сухой" вариант космической станции "Скайлэб", полностью оборудуемой на Земле и запускаемой двухступенчатой ракетой "Сатурн-5". "Скайлэб" состоял из четырех основных модулей: орбитальной лаборатории (ступень S-4В ракеты "Сатурн-5") длиной 27 м и диаметром 7 м, шлюзовой камеры, причальной конструкции и комплекта астрономических приборов. На станции предполагалось развернуть панели солнечных батарей и телескопы, а через сутки доставить экипаж и приступить к работе. Цель программы состояла в исследовании возможности пребывания человека в условиях микрогравитации и его работоспособности в 30-, 60- и 90-суточном полетах.

Программа "Скайлэб" была успешной. Продолжительность трех экспедиций программы составила: первой - 28 сут (25 мая - 22 июня 1973), второй - 59 сут (28 июля - 25 сентября 1973) и третьей - 89 сут (16 ноября 1973 - 8 февраля 1974). Космонавты выполнили большой объем научных и технологических экспериментов, в том числе по поведению материалов в условиях микрогравитации, астрофизике, физике Солнца, исследованию земных ресурсов и космической технологии. Астрономические наблюдения, по мнению специалистов, позволили удвоить объем информации по физике Солнца и привели к открытию нескольких неизвестных физических процессов в солнечной короне. Данные по адаптации человека к условиям невесомости служили отправной точкой для космической медицины в течение более десяти последующих лет. Стоившая более 2,4 млрд. долл. (в ценах 1974) программа "Скайлэб" развеяла последние сомнения специалистов в США в том, что долговременная невращающаяся космическая станция со сменой экипажа каждые 90 сут вполне реальна. См. также ВНЕАТМОСФЕРНАЯ АСТРОНОМИЯ
.

"Салют". Советский Союз в 1964 начал разработку военной космической станции "Алмаз", рассчитанной на пребывание на орбите двух или трех космонавтов в течение одно-двухлетнего периода. При проектировании возникли проблемы, и конструкторам пришлось заимствовать ряд систем (двигательную установку и солнечные батареи) с корабля "Союз", который первоначально разрабатывался для национальной программы высадки человека на Луну. После постепенного свертывания последней (1969-1972) "Алмаз" получил дополнительное финансирование и в конце концов превратился в многоплановую программу.

Целью этой программы являлось предоставление советским инженерам, ученым и медикам возможности исследования влияния микрогравитации на человеческий организм и другие формы жизни и выполнения программ экспериментов во время длительного пребывания в космосе. Первоначально станция состояла из трех основных элементов: 1) корабля "Союз" для доставки экипажа на станцию и обратно; 2) стыковочного устройства и 3) основного жилого модуля "Салют", который имел собственный источник электроэнергии - солнечные батареи. Применяя концепцию постепенного наращивания и добавления модулей при проектировании и строительстве станции, советские конструкторы использовали новые знания и опыт, полученные при эксплуатации каждой станции, для проектирования новой.

После предварительного полета двух космонавтов на корабле "Союз-9" (1-19 июня 1970), очевидно, с медицинскими целями для планирования долгосрочных операций на борту космической станции, 19 апреля 1971 (на два года раньше "Скайлэба") был запущен "Салют-1". Технические неполадки не позволили экипажу "Союза-10" (22-24 апреля 1971) попасть внутрь станции после стыковки, однако следующий экипаж корабля "Союз-11" (Г.Т.Добровольский, В.Н.Волков и В.И.Пацаев) осуществил успешную стыковку и проработал на станции 24 дня (6-29 июня 1971). Однако при возвращении на Землю во время спуска в атмосфере клапан выравнивания давления между орбитальным отсеком (который вместе с приборно-агрегатным отсеком отстреливался после включения тормозной установки) и спускаемым аппаратом полностью не закрылся. Из-за этой неисправности весь воздух из аппарата вышел наружу, и экипаж в течение нескольких секунд погиб от удушья.

Всего было запущено шесть станций типа "Алмаз": одна не вышла на орбиту (1972); "Салют-2" (3-14 апреля 1973) и "Космос-557" (14-22 мая 1973) прекратили существование вскоре после выведения на орбиту; "Салют-3" (24 июня 1974 - 24 января 1975) и "Салют-5" (22 июня 1976 - 8 августа 1977) были военными станциями; на "Салюте-4" (26 декабря 1974 - 2 февраля 1977) выполнялись в основном научные исследования.

"Салют-6" (29 сентября 1977 - 29 июля 1982), в конструкцию которого был внесен ряд усовершенствований и учтен опыт предыдущих станций, стал станцией нового поколения и продемонстрировал возросший уровень советской космической программы. Станция имела больше солнечных батарей, объединенную двигательную установку, включающую два корректирующих ракетных двигателя с тягой по 3 кН и исполнительные органы системы ориентации и стабилизации, а также более благоприятные условия для проведения научных экспериментов. На агрегатном отсеке был установлен второй стыковочный узел, который позволял стыковаться второму кораблю "Союз" или автоматическому грузовому кораблю "Прогресс" при одном пристыкованном корабле "Союз". Это изменение конструкции позволило варьировать доставку и замену экипажей и грузов и тем самым продлить время непрерывного пребывания космонавтов на станции. На "Салюте-6" побывало 16 экипажей в ходе пяти экспедиций, которые расширили время пребывания человека в космосе до 185 сут.

В конструкцию станции "Салют-7" (19 апреля 1982 - 7 февраля 1991) были, в частности, внесены некоторые изменения для повышения ее комфортабельности. Советские специалисты также стали более широко использовать модули серии "Космос" (некоторые из них по своим размерам были почти такими же, как сама станция) для доставки больших систем или для увеличения внутреннего рабочего пространства. На станции "Салют-7" побывало шесть экспедиций в период с 25 июня 1982 по 21 ноября 1985; продолжительность пребывания человека в космосе была доведена до 237 сут.

Станция "Мир". К концу программы "Салют" советские специалисты убедились, что пребывание в космосе более шести месяцев не приводит к сколько-нибудь серьезным отрицательным последствиям, хотя и становится довольно утомительным. Поэтому следующим этапом было проведение практически непрерывной работы в космосе на борту новой станции, названной "Мир", которая была запущена 19 февраля 1986. На ней побывало несколько экспедиций, наиболее длительная из которых продолжалась 423 сут. Станция "Мир" имела более совершенные солнечные батареи, а связь осуществлялась через ретрансляционный спутник. Самым значительным изменением конструкции было создание нового переходного отсека с пятью стыковочными узлами, расположенного в передней части станции. В 1997 масса комплекса более чем в шесть раз превышала первоначальную и составляла около 120 т без учета массы грузового корабля и корабля "Союз". В 1999 станция "Мир" продолжала функционировать, хотя один из ее блоков в результате аварии утратил герметичность и, таким образом, вышел из строя.

Группа космического планирования. 13 февраля 1969, незадолго до первой посадки космического корабля "Аполлон" на Луне, в США была создана группа космического планирования под руководством вице-президента С. Агню для планирования космических исследований после выполнения программы "Аполлон". Несмотря на успешный облет Луны кораблем "Аполлон-8" в декабре 1968 и высадку на Луне "Аполлона-11" в июле 1969, администрация Никсона из всех предложенных группой систем в конце концов одобрила (1972) многоразовый космический корабль. См. КОСМИЧЕСКИЙ КОРАБЛЬ ШАТТЛ
.

Станция "Фридом". К 1981 Советский Союз опередил Соединенные Штаты в области создания космических станций, как в свое время с запуском первого космонавта. Обладание орбитальными космическими станциями могло стать важным стратегическим преимуществом. Поэтому администрация Рейгана-Буша выдвинула новую доктрину. Суть ее состояла в выигрыше Соединенными Штатами холодной войны за счет более высоких затрат в гонке вооружений, что заставило бы Советский Союз сойти с дистанции. Предполагалось, что этот образ действий должен привести к банкротству Советского Союза, возникновению внутренних конфликтов и революции. Программа стратегической оборонной инициативы, объявленная в марте 1983, была ключевым моментом рейгановского плана. См. также ВОЙНЫ ЗВЕЗДНЫЕ
.

Чтобы выполнить многообразные требования к долговременной космической станции, НАСА и его партнеры из космической промышленности разработали проект космической станции третьего поколения "Фридом", которая значительно превосходила все, что мог сделать Советский Союз в обозримом будущем. Первоначальная конструкция энергетической установки башенного типа базировалась на 140-метровой ферме, к которой крепился обычный набор функциональных модулей. Эта конструкция обеспечивала от 75 до 150 кВт электрической мощности и хорошие условия для различных научных экспериментов. В 1985 вместо этой конструкции была предложена двухкилевая для выполнения жестких требований по микрогравитации и динамической устойчивости. Большинство технологий, предложенных для строительства и функционирования такой конструкции, были не только не апробированы, но даже еще не разработаны. В результате стоимость создания космической станции стремительно выросла с первоначально планировавшихся 8 до 14 млрд. долл.

Катастрофа с многоразовым космическим кораблем "Челленджер" в 1986 губительно отразилась на всей программе космической станции, поскольку стало ясно, что разрабатываемая космическая транспортная система далеко не столь надежна для доставки людей и грузов, как предполагали многие официальные лица и специалисты. Руководство НАСА было вынуждено пойти на сокращение программы.

обитаемый долговременный летательный аппарат, предназначенный для исследований на околоземной орбите или в открытом космосе. Космическая станция может служить как космический корабль, долговременное место пребывания космонавтов, лаборатория, телекоммуникационный центр, мастерская, космический порт, база для заправки топливом и строительная площадка. Следующие признаки отличают космическую станцию от других объектов космической техники: 1) способность поддерживать жизнеобеспечение присутствующих на ней людей в течение долгого периода времени; 2) длительное существование (до ее оставления или демонтажа) на орбите вокруг Земли или какого-либо тела Солнечной системы.

См. также: