Một con thoi, hai con thoi...

44

Một con thoi, hai con thoi…

V. V. NIKOLAEV

Và ngọn lửa sáng hơn, niềm tin không còn nữa,
Con thoi lừa dối thật đơn giản làm sao.
V. Ropshin, 1911

Từ lâu, doanh nghiệp uy tín nào cũng phải dựa vào 3 trụ cột. Việc con người khám phá không gian gần Trái đất theo nghĩa này cũng không ngoại lệ. “Cá voi” của ngành du hành vũ trụ là các hệ thống không gian trọn gói cung cấp khả năng phóng tải trọng lên quỹ đạo, phương tiện để nó quay trở lại Trái đất và các cơ sở trên quỹ đạo.

Trong những năm đầu tiên của kỷ nguyên vũ trụ, Liên Xô và Hoa Kỳ tuân thủ các khái niệm tương tự trong việc xây dựng các chương trình không gian của họ, bao gồm cả chương trình có người lái, nhưng theo năm tháng, sự khác biệt bắt đầu xuất hiện ngày càng thường xuyên hơn.

Năm 1961, tàu vũ trụ đầu tiên trên thế giới, Vostok, được phóng ở Liên Xô. Một con tàu tương tự (về nhiệm vụ) - “Mercury” - được tạo ra cùng năm ở Hoa Kỳ. Theo sau họ là Voskhod và Gemini. Thế hệ tàu tiếp theo - Soyuz và Apollo, mặc dù chúng xuất hiện cùng thời điểm (1967-1968), không chỉ khác nhau về thiết kế mà còn về mục đích sử dụng. Tàu vũ trụ Soyuz được hình thành như một phương tiện hoạt động chủ yếu với các trạm quỹ đạo và (tùy theo điều kiện) đang hoạt động và hoàn thiện. Số lần phóng lên tới sáu chục! Tàu chở hàng Progress cũng được chế tạo trên cơ sở của nó (bốn mươi lần hạ thủy nữa). Tàu vũ trụ Apollo được chế tạo như một phần trong chuyến thám hiểm Mặt trăng của Mỹ và sau khi hoàn thành xuất sắc (năm 1972), đã được sử dụng nhiều lần cho các chuyến bay đến trạm Skylab của Mỹ và theo chương trình của dự án Soyuz - Apollo của Liên Xô-Mỹ.

45

Lần phóng cuối cùng của nó diễn ra vào năm 1975.

Trạm quỹ đạo dài hạn đầu tiên của Liên Xô, Salyut, được phóng vào năm 1971. Sau đó, một số trạm nữa đã được phóng lên quỹ đạo. Hoa Kỳ giới hạn ở một trạm không gian (Skylab), được chế tạo trên cơ sở các tầng trên của tên lửa đẩy Saturn 5 (LV) (1973).

Vào những năm sáu mươi, một số phương tiện phóng thuộc các loại khác nhau đã được tạo ra ở Liên Xô và Hoa Kỳ. Trong số đó có các phương tiện phóng Cosmos, Soyuz và Proton của Liên Xô. Tên lửa cuối cùng có khả năng phóng tải trọng lên tới 20 tấn lên quỹ đạo. Phương tiện phóng mạnh nhất của Mỹ là phương tiện phóng Saturn-5 được chế tạo đặc biệt cho chương trình mặt trăng (nó phóng hơn 130 tấn vào quỹ đạo Trái đất thấp). Các tên lửa theo sau nó (thuộc họ Titan) đã phóng một hàng hóa có khối lượng kém hơn so với Saturn 5 về khối lượng.

Đối với việc đưa hàng hóa và phi công trở lại quỹ đạo, phương tiện thực tế duy nhất là chính các con tàu có người lái, hay đúng hơn là các phương tiện hạ cánh của chúng.

Vào đầu những năm 70, do kết thúc chương trình nghiên cứu Mặt trăng, Hoa Kỳ đã ngừng sản xuất phương tiện phóng Saturn 5 và tàu vũ trụ Apollo và bắt đầu phát triển Hệ thống vận chuyển không gian có thể tái sử dụng (MTKS) Tàu con thoi *). Theo kế hoạch ban đầu, giai đoạn quỹ đạo bao gồm trong thành phần của nó sẽ là đưa hàng hóa và con người đến trạm quỹ đạo mới. Sau đó, do báo cáo tài chính, việc sản xuất nhà ga bị bỏ dở và Tàu con thoi trở thành “edin trong hai người”.

Liên Xô tập trung vào việc tạo ra các trạm quỹ đạo. Các trạm thế hệ đầu tiên đã được thử nghiệm trên chuyến bay. Cái tiếp theo đang được phát triển (với hai khớp nối, tăng năng lượng, có khả năng tiếp nhiên liệu). Đây là một bước hướng tới việc tạo ra các trạm ươm lâu dài. Việc vận chuyển thủy thủ đoàn và hàng hóa được thực hiện đầy đủ để khử nhiễm, cũng như bằng các phương tiện nối tiếp, do đó tương đối rẻ, do đó không cần phải tạo ra MTKS tương tự như của Mỹ. Hơn nữa, chi phí phóng Tàu con thoi hóa ra lại cao hơn gấp nhiều lần so với tính toán sơ bộ. Điều cần thiết là một bước định tính sẽ quyết định bài toán không chỉ trong thập kỷ tới mà còn trong nhiều năm tới.

Ở một mức độ nào đó, bước này là việc tạo ra bộ công cụ “Năng lượng” - “Buran”. Theo đặc điểm của nó, “Buran” về nhiều mặt gợi nhớ đến người đàn ông Mỹ. Và vấn đề ở đây không chỉ nằm ở khí động học, các quy luật của chúng đều giống nhau. Nhiều lời giải được các chuyên gia Mỹ áp dụng là hợp lý và điều khá tự nhiên là các nhà thiết kế của chúng tôi cũng đi đến kết quả tương tự lời giải.

Tuy nhiên, cũng có những khác biệt đáng kể. Điều này đặc biệt áp dụng cho tất cả các bộ “Năng lượng” - “Buran”. Điều quan trọng ở đây là sự hiện diện của một phương tiện phóng có khả năng hoạt động độc lập với Buran. “Năng lượng”,

47

chạy》 bốn động cơ máy bay và nâng nó lên như một chiếc máy bay thông thường. Những người đầu tiên bay là Igor Volk và Rimantas Stankevicius - những ứng cử viên chính cho phi hành đoàn vũ trụ Buran đầu tiên. Một năm sau, họ hoàn toàn “tin tưởng vào hệ thống tự động hóa” và điều đó không làm họ thất vọng – nó đã hạ cánh máy bay từ độ cao 4 km.

Hai năm nữa trôi qua trước khi Buran “nhận được chứng nhận” cho chuyến bay vào quỹ đạo. Lúc này, một bãi đáp dài khoảng 5 km, rộng 80 m đã được chuẩn bị sẵn cho anh. Một sân bay đã được thành lập với tất cả các thiết bị vô tuyến cần thiết để đảm bảo hạ cánh quanh năm, bao gồm cả tự động.

Vì vậy, vào ngày 15 tháng 11 năm 1988, phương tiện phóng tên lửa vạn năng Energia, gắn trên tàu quỹ đạo Buran, đã cất cánh khỏi bệ phóng. Chúng ta đã hoàn thành thời gian quy định cho “dầm bên”, giai đoạn thứ hai…
Đã đến lúc Buran phải chia tay.
Ăn! Động cơ của tàu quỹ đạo đã được bật. (Đặc điểm của phương án phóng Buran là phương tiện phóng ở cuối giai đoạn hoạt động tạo điều kiện cho chính Buran tự phóng nó lên quỹ đạo. Toàn bộ giai đoạn phóng phương tiện phóng mất khoảng 8 phút.) Bây giờ, bằng cách phóng hệ thống đẩy hai lần, con tàu sẽ được phóng vào quỹ đạo tham chiếu. Một nửa bài toán - đưa vào quỹ đạo - đã hoàn thành. Phép đo từ xa đã cho chúng ta biết tàu lượn hoạt động như thế nào trong một môi trường xa lạ, nơi không có luồng không khí hoặc trọng lượng. Lượt một, lượt thứ hai… Chương trình hạ cánh được khởi động - phần quan trọng nhất của bài kiểm tra. Con tàu dùng động cơ quay về phía trước để tạo ra xung lực phanh và trước khi đi vào khí quyển, nó sẽ trở lại vị trí bình thường. Tín hiệu từ con tàu đã biến mất - Buran đang bay trong plasma. Ở độ cao khoảng 40 km, cách đường băng 400 km, sự tương tác của các hệ thống trên máy bay với các cơ sở sân bay bắt đầu…

Buran đang tiếp cận bãi đáp. Đèn hiệu vô tuyến-rơle

48

cho phép tổ hợp trên tàu xác định vị trí của con tàu. Trong phần cuối cùng, trước khi hạ cánh, hệ thống hạ cánh tự động kỹ thuật vô tuyến vi sóng tạo thành một “đường vô tuyến” tương ứng chính xác với đường hạ cánh được chỉ định. Đổi lại, thiết bị trên tàu của hệ thống hạ cánh sau khi nhận và xử lý tín hiệu sẽ cung cấp thông tin chính xác về tọa độ của tàu. Dựa trên thông tin này, tổ hợp máy tính trên tàu tạo ra các lệnh điều khiển cho Buran.

Vậy là chuyến bay vào vũ trụ đầu tiên của Buran đã hoàn thành. Sau khi phóng từ Sân bay vũ trụ Baikonur lúc 6 giờ sáng theo giờ Moscow, anh quay trở lại đó 205 phút sau đó.

Phải làm gì, hay nói đúng hơn, việc tạo ra một con tàu có thể tái sử dụng của Liên Xô sẽ mang lại cho chúng ta điều gì? (Ngày nay, kinh nghiệm đã được tích lũy khi vận hành Tàu con thoi của Mỹ - tính đến ngày 1 tháng 1 năm 1989, trong gần 8 năm kể từ khi bắt đầu hoạt động, chỉ có 26 chuyến bay thành công thuộc 4 mẫu của nó được thực hiện, tức là trung bình một chuyến bay của mỗi tàu vũ trụ mỗi năm: con số này ít hơn nhiều so với kế hoạch. Để phóng hàng hóa thông thường lên quỹ đạo, hệ thống này hóa ra không hiệu quả lắm. Con tàu đơn giản là không phù hợp để làm việc lâu dài trên quỹ đạo và việc biến nó thành một nhà ga chẳng có ý nghĩa gì - nó sẽ quá đắt và tiện lợi.) Khả năng đưa các vệ tinh bị hỏng khỏi quỹ đạo?

Người ta nói điều thú vị nhất đối với tôi là người quan tâm đến tôi. Vì vậy, hãy cùng lắng nghe nhà thiết kế của “Buran” - Yu. P. Semenov.

— Việc đưa các vệ tinh đã hết tuổi thọ về Trái đất để phóng lại hoặc đơn giản là đưa chúng ra khỏi quỹ đạo do những hỏng hóc không lường trước chỉ là một trong những bài toán, vấn đề này có thể được giải quyết bằng tàu Buran. Thật khó để mong đợi bất kỳ “lợi ích” đặc biệt nào ở đây, nếu bạn tính đến… rằng theo thời gian, sự lỗi thời của các vệ tinh sẽ xảy ra… Nhưng trong một số trường hợp, việc trở lại Trái đất của một tổ hợp nghiên cứu độc đáo và rất đắt tiền có thể cực kỳ quan trọng… Nhưng vẫn vậy bài toán Chúng tôi coi việc quay trở lại là một giải pháp ngẫu nhiên và giải pháp chính là phóng các vật thể đắt tiền dựa trên các thiết bị khoa học độc đáo - ví dụ: kính thiên văn quang học lớn với thiết bị điện tử phức tạp.*)

Một hướng khác, Yu nói. P. Semenov, là việc thực hiện các dự án đắt tiền liên quan đến việc sử dụng người thao tác và robot. Trong các trường hợp khác, phương tiện khấu trừ rõ ràng vẫn có giá thấp hơn. Vì vậy, chương trình không gian được báo cáo được cho là sẽ được xây dựng trên sự kết hợp hợp lý các phương tiện. Một ví dụ là dự án đang được thảo luận về một con tàu (nặng hơn 450 tấn) phục vụ chuyến thám hiểm sao Hỏa. Con tàu liên hành tinh được cho là sẽ được lắp ráp trên quỹ đạo vệ tinh từ các khối do Energey phóng lên, với sự tham gia của Buran.

Có những ý tưởng khác để sử dụng cả “Buran” và “Energia”, nhưng tôi tin rằng ở đây, như thường lệ (và bắt đầu dưới thời S.P. Korolev), nguồn cung được thúc đẩy bởi nhu cầu. Thời cơ sẽ đến, khách hàng sẽ xuất hiện cả trong nước và ngoài nước. Như vậy, với việc đưa tổ hợp Energia-Buran vào thử nghiệm, các nhà du hành vũ trụ Liên Xô sẽ có những con cá voi khá mạnh: LV - với tải trọng vài tấn (có triển vọng tăng lên vài trăm tấn); tàu vũ trụ Buran, có khả năng phóng 30 tấn lên quỹ đạo và trả lại khoảng một nửa khối lượng này; một tổ hợp quỹ đạo cố định dựa trên trạm Mir và các mô hình thuộc loại «Kvant».

Không ai có số tiền lớn như vậy. Và ở đây, điều rất quan trọng là không bỏ lỡ cơ hội mà những thành tựu của chúng ta về nhiều đặc điểm của ngành du hành vũ trụ mang lại…