18 марта 1965 года впервые в мире был осуществлен выход человека в открытое космическое пространство. Его совершил летчик-космонавт СССР Алексей Леонов во время полета на космическом корабле «Восход-2» (18-19 марта 1965 года), на котором он был вторым пилотом, а Павел Беляев – командиром.
Необходимость выполнения космонавтами внекорабельной деятельности как эффективного средства решения ряда важных задач во время пилотируемых космических полетов предвидел еще ученый Константин Циолковский, который уже в 1926 году приступил к обоснованию основных принципов создания скафандра, системы шлюзования и страховки, предназначенных для обеспечения работы человека в открытом космосе. Вскоре после полета Юрия Гагарина (1961) главным конструктором Сергеем Королевым было принято решение о начале подготовки к проведению операции выхода человека из кабины космического корабля в открытое космическое пространство.
Для выполнения этой задачи был доработан трехместный космический корабль «Восход». Его сделали в двухместном варианте. Это увеличивало свободный объем, облегчающий перемещение космонавтов в кабине при подготовке к выходу в открытый космос. Для выхода предназначалась шлюзовая камера «мягкого» типа, разворачиваемая в рабочее положение на орбите. Она имела цилиндрическую форму и состояла из 36 надувных секций, разделенных на три изолированных друг от друга группы. Камера сохраняла свою форму даже в случае выхода из строя двух из них.
Шлюзовая камера соединялась с кабиной космонавтов герметичным люком. Таким же люком она оборудовалась и со стороны, обращенной в космическое пространство. Таким образом, «Восход-2» имел два герметичных объема, которые были разделены между собой и одновременно могли сообщаться друг с другом. Такая конструкция позволяла совершить выход за пределы корабля, не разгерметизируя кабину космонавтов.
Внутри шлюзовой камеры помещались две кинокамеры (для съемки процесса входа космонавта в нее и выхода), система освещения, пульт управления. Снаружи камеры был установлен киноаппарат для съемки находящегося в космическом пространстве космонавта, баллоны с запасом воздуха для наддува шлюзовой камеры и баллоны с аварийным запасом кислорода. Во время работ вне космического корабля космонавт снабжался кислородом от ранцевой автономной системы жизнеобеспечения.
Шлюзовая камера располагалась вне жесткого корпуса космического корабля. При выходе на орбиту она помещалась в свернутом виде под обтекателем корабля. Перед спуском на Землю основную часть камеры «отстреливали», и корабль входил в плотные слои атмосферы почти в обычном виде – имея лишь небольшой нарост в области входного люка. Если бы «отстрел» камеры по каким-нибудь причинам не состоялся, то экипажу пришлось бы вручную обрезать мешающую спуску на Землю шлюзовую камеру. Для этого им нужно было надеть скафандры и, разгерметизировав корабль, высунуться в люк.
Для выхода человека в открытый космос разработали специальный скафандр («Беркут») мягкого типа. Он имел многослойную герметичную оболочку, с помощью которой внутри поддерживалось избыточное давление, обеспечивающее нормальную жизнедеятельность космонавта. Снаружи скафандр имел специальное покрытие белого цвета для предохранения человека от теплового воздействия солнечных лучей. Шлем скафандра имел двойное герметичное остекление и защитный фильтр, которые обеспечивали космонавту достаточный обзор и предохраняли глаза от воздействия солнечных лучей.
Этими скафандрами были снабжены оба члена экипажа, чтобы один из них мог при необходимости оказать помощь другому, вышедшему в космическое пространство.
Подготовку к полету основной (командир корабля Павел Беляев, второй пилот Алексей Леонов) и дублирующий экипажи начали в конце 1963 года. Космонавты отрабатывали все действия и возможные аварийные ситуации при выходе в открытый космос во время тренировок на наземных стендах, а также в условиях кратковременной невесомости на борту летящего по параболической траектории самолета.
18 марта 1965 года в 10 часов по московскому времени космический корабль «Восход-2» с космонавтами Павлом Беляевым и Алексеем Леоновым успешно стартовал с космодрома Байконур. Сразу же после подъема на орбиту, уже в конце первого витка, экипаж стал готовиться к выходу Леонова в открытый космос.
Беляев помог ему надеть на спину ранец индивидуальной системы жизнеобеспечения с запасом кислорода и подключил его к скафандру.
Управление шлюзованием осуществлял Беляев с пульта, установленного в кабине. При необходимости управлять основными операциями шлюзования мог и Леонов с пульта, установленного в шлюзовой камере.
Беляев наполнил камеру воздухом, и открыл люк, соединяющий кабину корабля с ней.
Леонов «вплыл» в шлюзовую камеру, а командир корабля, закрыв люк в камеру, начал ее разгерметизацию.
В 11 часов 28 минут 13 секунд в начале второго витка полета была произведена полная разгерметизация шлюзовой камеры корабля. В 11 часов 32 минуты 54 секунды открылся ее люк, а в 11 часов 34 минуты 51 секунду Леонов вышел в космическое пространство. Его с кораблем связывал только фал длиной 5,35 метра, в составе которого был стальной трос и электрические провода для передачи на борт корабля данных медицинских наблюдений и технических измерений, а также осуществления телефонной связи с командиром корабля.
В открытом космосе Леонов совершил пять отходов и подходов от шлюзовой камеры, причем самый первый отход был сделан на минимальное расстояние – один метр – для ориентации в новых условиях, а остальные на полную длину фала. Все это время в скафандре поддерживалась «комнатная» температура, а его наружная поверхность разогревалась на солнце до +60°С и охлаждалась в тени до -100°С. Павел Беляев с помощью телекамеры и телеметрии следил за работой Леонова и был готов, если это потребуется, оказать необходимую ему помощь.
После выполнения ряда экспериментов Алексею Леонову поступила команда возвращаться, но сделать это оказалось непросто. Он не смог втиснуться в люк шлюза. В космическом вакууме скафандр сильно раздулся, не выдержали ни ребра жесткости, ни плотная ткань, а диаметр люка был небольшой. В обычном состоянии зазор между скафандром у каждого плеча Леонова и краем люка составлял всего 20 миллиметров. Космонавт сделал несколько безрезультатных попыток протиснуться в шлюз. Ситуация становилась критической, так как в его скафандре заканчивался запас кислорода, рассчитанный всего на 20 минут. Тогда Леонов, без согласования с Землей из-за нехватки времени, решил сбросить давление в скафандре до аварийного. В нормальных условиях это грозило закипанием азота в крови и гибели человека. Но Леонов рассчитал, что кипения быть не должно. Он уже час дышал чистым кислородом, и к этому времени азот должен был «вымыться» из крови.
После сброса давления, скафандр уменьшился, и Леонов протиснулся в шлюз головой вперед вопреки инструкции заходить в него ногами. Это произошло в 11 часов 47 минут.
После закрытия внешнего люка Леонову пришлось разворачиваться в шлюзовой камере, так как входить в корабль все равно нужно было ногами. Иначе войти в него он не смог бы из-за крышки люка, открывающейся внутрь и занимающей 30% объема кабины. Развернуться в шлюзе было сложно, так как его внутренний диаметр составлял один метр, а ширина скафандра в плечах космонавта – 68 сантиметров. С большим трудом Леонов справился с этой задачей.
В 11 часов 51 минуту 54 секунды начался наддув шлюзовой камеры. После ее заполнения Леонов перешел в кабину корабля. За время эксперимента он взмок, как будто на него вылили ушат воды – так велика была физическая нагрузка. Космонавт вспоминал, что для того, чтобы только сжать кисть руки в перчатке, ему требовалось усилие в 25 килограммов.
С помощью бортовой телевизионной системы процесс выхода Алексея Леонова в космическое пространство, его работа вне корабля и возвращение в него передавались на Землю и наблюдались сетью наземных пунктов.
После возвращения Леонова в космический корабль, произошло «закислораживание» кабины. Причину этого выяснили специалисты, когда экипаж вернулся на Землю. Оказалось, что после закрытия люка она не загерметизировалась. Система регенерации вырабатывала кислород, который космонавты не могли поглотить. Он, как и давление, стал расти. Пришлось сбросить температуру и влажность. В такой ситуации любая искра привела бы к взрыву. Затем из-за кислородного опьянения космонавты уснули. Во сне Леонов случайно включил тумблер подавливания. Из внешнего баллона стал подаваться воздух, давление в корабле росло, сработал клапан «полет со взрывом». После пробуждения космонавты обнаружили, что парциальное давление кислорода начало падать.
Когда ситуация стабилизировалась, космонавты смогли продолжить выполнять эксперименты, запланированные программой полета. Но на этом трудности у экипажа не закончились. Еще одна нештатная ситуация возникла при возвращении на Землю. Космонавты должны были осуществить посадку в автоматическом режиме на 17-м витке, но из-за отказа автоматики, вызванного «отстреливанием» шлюзовой камеры, пришлось уйти на 18-й виток и садиться с использованием ручной системы управления. «Отстрел» шлюза спровоцировал выход из строя системы ориентации «Восхода» и повлиял на автостабилизацию. Это была первая посадка в ручном режиме, и при ее осуществлении обнаружилось, что с рабочего кресла космонавта невозможно заглянуть в иллюминатор и оценить положение корабля по отношению к Земле. Начинать же торможение можно было только сидя в кресле в пристегнутом состоянии. Из-за этой нештатной ситуации была потеряна необходимая при спуске точность. Задержка команды на включение тормозных двигателей составила 45 секунд. В результате космонавты приземлились 19 марта далеко от расчетной точки посадки, в глухой заснеженной тайге, в 180 километрах северо-западнее Перми.
Нашли их не сразу, посадке вертолетов помешали высокие деревья. Ночь им пришлось провести около костра, используя для утепления парашюты и скафандры. Спасатели на лыжах смогли добраться до них только на следующий день. Космонавтам пришлось провести еще одну ночь в тайге, пока готовилась площадка для приема вертолета. Для ночевки спасатели построили бревенчатую избушку-шалаш, где оборудовали спальные места. 21 марта место для приема вертолета было расчищено, и в тот же день на борту Ми-4 космонавты прибыли в Пермь, откуда и сделали официальный доклад о завершении полета.
20 октября 1965 года Международная авиационная федерация (ФАИ) утвердила мировой рекорд продолжительности пребывания человека в космическом пространстве вне космического корабля 12 минут 09 секунд, и абсолютный рекорд максимальной высоты полета над поверхностью Земли космического корабля «Восход-2» – 497,7 километра.
На самом деле Алексей Леонов находился вне корабля в условиях космического пространства 23 минуты 41 секунду, но по положениям Международного спортивного кодекса чистое время пребывания человека в открытом космосе исчисляется с момента появления его из шлюзовой камеры (от обреза выходного люка корабля) до входа обратно в камеру.
ФАИ присудила Алексею Леонову высшую награду – Золотую медаль «Космос» за первый в истории человечества выход в открытое космическое пространство, летчику-космонавту СССР Павлу Беляеву были вручены диплом и медаль ФАИ.
Во время первого выхода в открытый космос была продемонстрирована принципиальная возможность пребывания и работы человека вне космического корабля и было показано, что при движениях в открытом космосе основное значение приобретает, прежде всего, зрительный анализатор, затем тактильная и мышечно-суставная рецепция.
Первым американцем, побывавшем в открытом космосе, стал астронавт Эдвард Уайт. Это произошло 3 июня 1965 года, во время его полета на корабле «Джемини-4» (Gemini-4). Продолжительность пребывания в открытом космосе составила 22 минуты.
За прошедшие годы круг задач, решаемых космонавтами за бортом космических кораблей и станций, значительно увеличился. Постоянно проводилась и проводится модернизация скафандров. Как следствие – многократно возросла продолжительность пребывания человека в космическом вакууме за один выход. Выход в открытый космос сегодня – обязательная часть программы всех экспедиций на Международную космическую станцию. Во время выходов проводятся научные исследования, ремонтные работы, установка нового оборудования на внешнюю поверхность станции, запуск малых спутников и многое другое.
Материал подготовлен на основе информации и открытых источников
Свежие комментарии