Скайлэб (, от ()) — первая и единственная национальная орбитальная станция США, предназначенная для технологических, астрофизических, медико-биологических исследований, а также для наблюдения Земли. Запущена 14 мая 1973 года, приняла три экспедиции на кораблях «Аполлон» с мая 1973 по февраль 1974 года, 11 июля 1979 года вошла в атмосферу Земли и сгорела.
Длина — 24,6 м, максимальный диаметр — 6,6 м, масса — 77 т, внутренний объём — 352,4 м³. Высота орбиты — 434—437 км (перигей-апогей), наклонение — 50°.
Массо-габаритные параметры (в том числе полезный объём) станции «Скайлэб» значительно превышали характеристики советских орбитальных станций серий ДОС-«Салют» и ОПС-«Алмаз». Также американская станция стала первой, где экипажи работали многократно, и первой была оснащена двумя стыковочными узлами (хотя второй использован не был).
История создания Первые проекты орбитальных станций стали появляться в СССР и в США с конца 1950-х годов. Одним из самых распространённых вариантов была переделка верхней ступени ракеты-носителя в полноценную орбитальную станцию. В частности, в 1963 году ВВС США предложили разрабатывавшийся некоторое время, но так и не осуществлённый проект военной разведывательной станции Manned Orbiting Laboratory (MOL) на основе верхней ступени ракеты «Аджена». Примерно в то же время фон Брауном была представлена концепция «Практического применения программы „Аполлон“», где среди прочего предполагалось использовать верхнюю ступень ракеты Сатурн 1B в качестве жилого объёма орбитальной станции. Фактически станция выступала в двух ипостасях — сначала выводила себя на орбиту как ракетная ступень, затем освободившийся бак жидкого водорода дооснащался, и ступень превращалась в орбитальную станцию. Предусматривалось наличие стыковочного узла, солнечных батарей и другого оборудования. Проект под рабочим названием «Orbital Workshop» нашёл поддержку руководства НАСА и начал осуществляться.
Серьёзное урезание космического бюджета в начале 1970-х годов заставило НАСА пересмотреть свои программы. Значительному количественному сокращению подверглась и программа орбитальных станций. С другой стороны, после отмены лунных экспедиций Аполлон-18, −19, −20 в распоряжении НАСА остался запас сверхтяжёлых ракет Сатурн-5, которые легко могли вывести полностью оснащённую орбитальную станцию, а значит, половинчатый вариант с дооборудованием водородного бака становился ненужным.
Окончательный вариант обитаемой космической станции на околоземной орбите получил имя «Skylab» — «Небесная лаборатория».
Задействованные структуры
Общее руководство проектом осуществлялось Космическим центром имени Маршалла, Хантсвилл, Алабама.
В изготовлении узлов и агрегатов станции были задействованы следующие коммерческие структуры:Major MSFC Skylab Contractors. / 1974 NASA Authorization : Hearings, 93rd Congress, 1st Session, on H.R. 4567 (superseded by H.R. 7528). — Washington : U.S. Government Printing Office, 1973. — Pt. 2 — P. 1106, 1250—1251 — 1307 p. Универсальный стыковочный узел, интеграция полезной нагрузки — Martin-Marietta Corp., Денвер, Колорадо; Шлюзовой отсек — McDonnell Douglas Astronautics Co., Eastern Division, Сент-Луис, Миссури; Командно-обслуживающий модуль — Rockwell International Corp., Space Division, Дауни, Калифорния; Система пространственной ориентации — , Норуолк, Коннектикут; Управляющий гироскоп — Bendix Corp., Тетерборо, Нью-Джерси; Электронные вычислительные устройства, блок измерительных приборов — IBM Corp., Хантсвилл, Алабама; Научно-техническое оборудование для атмосферных экспериментов — , Бостон, Массачусетс; Ball Brothers Research Corp., Боулдер, Колорадо; Двигательная установка — Rockwell International Corp., Rocketdyne Division, Канога-Парк, Калифорния; Ступень S-IB — Chrysler Corp., , Мишу, Луизиана; Ступень S-IC — Boeing Co., Michoud Assembly Facility, Мишу, Луизиана; Ступень S-II — Rockwell International Corp., Satellite Systems Division, Сил-Бич, Калифорния; Ступень S-IVB (орбитальная станция) — McDonnell Douglas Astronautics Co., Хантингтон-Бич, Калифорния; Наземное оборудование — General Electric Co., Хантсвилл, Алабама. Всего, к работам по обслуживанию станции после запуска было привлечено до 23 тыс. работников всех специальностей в периоды пиковой нагрузки, пришедшейся на середину 1973 года. (по мере снижения объёма работы количество привлечённой рабочей силы планомерно сокращалось до 3 тыс. человек в конце 1974 года.).
Конструкция Скайлэб была построена на основе корпуса верхней ступени ракеты Сатурн-1Б. Корпус был покрыт теплоизоляцией, внутреннее пространство баков было приспособлено для жизни и научных исследований.
В верхней части корпуса были установлены отсек оборудования, шлюзовая камера с основным осевым и резервным боковым стыковочным узлами длиной 5,28 м и диаметром 3,0 м, к которой прикреплен массивный отсек астрофизических научных приборов ATM (Apollo Telescope Mount). После выхода на орбиту ATM поворачивался на 90°, открывая доступ к осевому стыковочному узлу.
Пустой водородный бак ступени образует орбитальный блок станции внутренним диаметром 6,6 м, разгороженный решетчатыми перегородками на лабораторный (ЛО) и бытовой (БО) отсеки и высотой 6 м и 2 м. Кислородный бак служит для сбора отходов. ЛО служит для проведения научных экспериментов, БО — для отдыха, приготовления и приёма пищи, сна и личной гигиены. Все необходимое для деятельности трёх экипажей находится на «Скайлэб» во время её запуска: 907 кг продуктов и 2722 л питьевой воды.
Система электроснабжения станции состоит из шести панелей солнечных батарей (СБ): основных, развертывающихся на корпусе в виде двух больших крыльев, и четырёх раскрывающихся крестообразно на блоке АТМ.
Внешняя длина комплекса «Скайлэб» с пристыкованным к ней кораблем «Аполлон» — 36 м, масса — 91,1 т. В жилых отсеках общим объёмом 352,4 м³ поддерживается искусственная кислородно-азотная атмосфера (26 % азота и 74 % кислорода) давлением 0,35 атм и температурой +21…+32 °C.
«Скайлэб» имела огромный внутренний объём, предоставляя практически неограниченную свободу передвижений, например легко можно было прыгать от стенки к стенке во время занятий гимнастикой. Астронавты находили бытовые условия обитания на станции весьма комфортными: в частности, там был установлен душ. Имелся и специализированный туалет — шкаф размерами с автомат для продажи газированной воды с тремя мочеприёмниками, который делал автоматический анализ мочи. Вода не регенерировалась. Каждый астронавт располагал небольшим отдельным отсеком-каютой — нишей с закрывающейся шторкой, где было спальное место и ящик для личных вещей.
Запуск «Скайлэб»
Американская ОС «Скайлэб» была запущена в 17:30 UTC 14 мая 1973 г. ракетой «Сатурн-5», а спустя сутки ракетой Сатурн-1Б на станцию должна была отправиться первая экспедиция в составе командира — Чарлза Конрада, пилота CM — Пола Уайтца и врача Джозефа Кервина.
«Скайлэб» вышла на почти круговую орбиту высотой 435 км, раскрылись солнечные батареи на ATM, однако одна СБ на корпусе станции не раскрылась, а другая оторвалась. Как показало расследование, при выведении со станции сорвало теплоизолирующий экран (выполнявший также функцию защиты от метеоритов), который вырвал одну СБ и заклинил другую. Вскоре на станции стала катастрофически нарастать температура, достигнув внутри +38 °C, а на внешней стороне +80 °C. «Скайлэб» осталась без электроснабжения и терморегулирования, и эксплуатация её была практически невозможна. Для разрешения ситуации было решено доставить на станцию замену экрану — своеобразный «зонтик», полотнище, натянутое на 4 раздвигающиеся спицы. «Зонтик» был в кратчайшие сроки изготовлен и уже 25 мая отправился на станцию вместе с первой экспедицией.
Экспедиции на «Скайлэб»
В общей сложности на станции побывали три экспедиции. Основной задачей экспедиций было изучение адаптации человека к условиям невесомости и проведение научных экспериментов.
Поскольку сам запуск станции имел обозначение SL-1 («Скайлэб-1»), три пилотируемых полёта имели номера 2, 3 и 4.
Первая экспедиция SL-2 («Скайлэб-2») (Чарльз Конрад, Пол Уайтц и Джозеф Кервин) продлилась 28 суток (25.05.1973 — 22.06.1973) и носила не столько научный, сколько ремонтный характер. В ходе нескольких выходов в космос астронавты раскрыли заклинившую солнечную батарею и восстановили терморегуляцию станции с помощью установленного теплозащитного «зонтика».
Вторая экспедиция SL-3 («Скайлэб-3») (Алан Бин, Джек Лаусма и Оуэн Гэрриотт) продлилась 59 суток (28.07.1973 — 25.09.1973). В ходе выхода в открытый космос установлен второй теплоизолирующий экран, были также проведены операции, связанные с заменой гироскопов.
Третья и последняя экспедиция SL-4 («Скайлэб-4») (Джералд Карр, Эдвард Гибсон и Уильям Поуг) продлилась 84 дня (16.11.1973 — 08.02.1974). Карр, Гибсон и Поуг стали первыми астронавтами, которые встретили Новый год в космосе. Во время миссии на станции прошёл однодневный мятеж, когда команда самовольно прервала связь с центром управления полетом и отдыхала в течение дня. В ходе выхода в открытый космос был исправлен радар для изучения земных природных богатств.
Несмотря на многочисленные трудности, экспедициями на «Скайлэб» было проведено огромное количество биологических, технических и астрофизических экспериментов. Наиболее важными были телескопические наблюдения Солнца в рентгеновском и ультрафиолетовом диапазонах, было заснято множество вспышек, открыты корональные дырыСотникова Р. Т. Солнце в рентгеновских лучах // Астронет.ру Архивировано. Выходы в открытый космос во время экспедиций включали регулярную смену плёнки астрономических инструментов, установленных на внешней стороне станции.
Каждая экспедиция ставила рекорд продолжительности пребывания человека в космосе. Первая экспедиция длительностью 28 дней побила рекорд — 23 дня Союза-11 на орбитальной станции Салют-1. Рекорд последней экспедиции — 84 дня был побит в 1978 году на Салюте-6 — 96 дней.
Пролёты станции можно было наблюдать невооруженным глазом на фоне вечернего или утреннего неба. Графики наблюдения публиковались в средствах массовой информации. «It was our job to receive this orbital predictions<…>calculated for many U.S. cities — and issue them to the media».Kelso T. S. Visually Observing Earth Satellites // Satellite Times. September/October 1996. «Skylab was getting lots of attention<…> and the local television station in Kansas City<…>reported a particularly good pass would be visible that evening».
В 1974 году на советской станции «Салют-3» Павлом Поповичем по целеуказаниям с Земли был впервые в истории космонавтики проведён эксперимент по оптическому обнаружению «Скайлэб» с помощью бортового прибора «Сокол». Этот результат послужил основой для диссертационной работы Павла ПоповичаГорелик А. «Цицерон даёт добро» // Новости космонавтики, 2003, № 9(248). — С. 72..
Советский Центр контроля космического пространства отслеживал орбиту «Скайлэба» «Центром были также проведены успешные работы по определению координат аварийного космического аппарата "Космос-1900" и падающей американской космической станции "Скайлэб"».. «В 1970-х гг. личный состав отделов ЦККП осуществлял информационное обеспечение при проведении следующих работ: <...> в 1975 г. совместный полет космических кораблей «Союз» и «Аполлон»; определение места падения американской орбитальной станции «Скайлэб» в июле 1979 г.;<...>».
Полная стоимость программы «Скайлэб» составила около 3 млрд $ в ценах того времени.
Дальнейшая работа станции