РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ НА ОК «МИР»

За 15-летний период полета ОК «Мир», несмотря на нештатные ситуации и непрерывно ухудшающееся бюджетное финансирование, выполнено более 31200 экспериментов по основным направлениям научных исследований, из них по федеральной программе более 23600.

За этот период получены новые результаты, внесшие большой вклад, как в фундаментальную отечественную науку, так и имеющие большую практическую значимость с точки зрения их внедрения в различные отрасли народного хозяйства, образования, здравоохранения, развития и совершенствования космических средств с широким информированием о результатах исследований российского и международного научных сообществ в виде многочисленных публикаций и докладов на отечественных и международных конференциях.

В процессе проектирования и создания ОК «Мир» было разработано более 600 новейших технологий, большинство из которых было внедрено в различные сферы хозяйственной деятельности.

В результате выполнения всех исследовательских программ на станции в период 1986–2000 гг. получены следующие результаты:

— объем передаваемой информации на Землю телеметрическим каналам научной информации составил 1690 Гбайт;

— суммарная масса возвращенных грузов с результатами экспериментов превысила 4700 кг.

В результате эксплуатации ОК «Мир» была реализована комплексная программа научных исследований и прикладных экспериментов (более 16.,5 тыс.) по различным ключевым направлениям с применением многофункциональной аппаратуры России, США, Германии, Чехии, Австрии и Европейского космического агентства.

Основными итогами проведенных на ОК «Мир» исследований в различных областях являются:

Техника:

— проведено более 6700 экспериментов;

— отработана технология по сборке и развертыванию ферменных и пленочных крупногабаритных конструкций;

— отработаны методы и средства проведения ремонтно-восстановительных работ по продлению ресурса станции и аппаратуры;

— получены устойчивые упорядоченные кристаллические структуры, образованные металлическими частицами в плазме разряда постоянного тока в условиях микрогравитации;

— исследованы процессы генерации, сбора и движения монодисперсных капель на модели капельного холодильника-излучателя для подтверждения возможности создания высокоэффективных энергетических установок.

Биотехнология:

— проведено более 130 экспериментов;

— доказана возможность проведения процессов тонкой очистки и разделения, белковых биопродуктов с производительностью в сотни раз выше, чем на Земле;

— получены новые знания по клеткам, белкам и вирусам;

— получены опытные партии новых лекарственных препаратов, а также выделены высокоактивные вещества для производства антибиотиков, применяемых в животноводстве;

— отработаны методы и средства получения высококачественных монокристаллов белков;

— биопрепараты, кристаллы и штаммы, выращенные в космосе, создают предпосылки получения новых эффективных лекарств и другой продукции.

Медицина:

В научных программах, которые были выполнены на ОС «Мир» за время ее эксплуатации, значительное место занимали исследования по космической медицине.

Объем проведенных медико-биологических исследований и экспериментов во время пребывания экипажей всех 28 экспедиций составил более 2300, в том числе в 438-суточном полете врача В.В. Полякова выполнено около 800 экспериментов.

Главным итогом проведенных исследований можно констатировать тот факт, что за весь период эксплуатации сохранено в целом здоровье и работоспособность экипажей.

— создана система медицинского обеспечения полетов продолжительностью до 1,5 лет, позволяющая уже в наше время осуществить межпланетные полеты;

— создана методика отбора и подготовки специалистов для работ в экстремальных условиях;

— при непосредственном участии врача-космонавта В.В.Полякова, длительное время работавшего на ОК «Мир», выполнена обширная программа нейрофизиологических, гематологических, биохимических исследований и экспериментов;

— результаты исследований и аппаратурные средства внедрены в общемедицинскую практику и используются в МЧС, включая и методы диагностики, и методы лечения, и методы профилактики и реабилитации.

При этом можно привести в качестве примера — телемедицину. Фактически вся диагностика в условиях космического полета строится именно на этой технологии, когда врач и пациент находятся на значительном расстоянии (до 420 км). Эта технология уже была использована при катастрофах в Армении и в Уфе, когда необходимо было срочно передавать медицинские данные в медицинские центры страны. Такая технология активно развивается:

— созданы и апробированы эффективные методы и средства медицинской помощи во время космических полетов и в период послеполетной реабилитации космонавтов;

— накоплен опыт медико-санитарного обеспечения экипажей в длительных полетах и при нештатных режимах работы систем жизнеобеспечения;

— достигнут прогресс в изучении проблем обитаемости пилотируемых комплексов (санитарно-гигиенические, микробиологические и радиационно-физические исследования);

— получение новых данных по особенностям адаптации женского организма, лиц старших возрастных групп и лиц с парциальной недостаточностью к условиям длительного космического полета;

— получены новые данные в области космической физиологии (сердечно-сосудистая система, сенсорные системы, двигательная сфера, метаболизм, психофизиологические реакции и работоспособность и пр.);

— выполненные важные фундаментальные биологические исследования на растениях, птицах, тритонах, улитках и других биообъектах, позволили получить новые исходные данные для развития перспективных биологических систем жизнеобеспечения;

— отработаны основные принципы обеспечения радиационной безопасности экипажей в условиях длительных полетов;

— достигнут существенный прогресс в создании оборудования и аппаратурных комплексов для медицинского обеспечения и исследований, в совершенствовании автоматизации сбора, обработки и хранения медико-биологической информации и создании банка экспериментальных данных, а также в развитии технических систем телекоммуникаций.

Многие направления медицинских исследований проводились с участием ведущих специалистов Института медико-биологических проблем. В частности, проводились исследования по влиянию магнитных бурь на деятельность сердечно-сосудистой системы с использованием уникальной аппаратуры, общий ее вес которой составлял около 1,5 тонн. Большинство результатов исследований и разработанных технических средств нашли широкое применение в здравоохранении и во многих других отраслях народного хозяйства.

Материаловедение:

— выполнено более 2450 экспериментов;

— отработаны базовые технологии производства полупроводниковых материалов и получены образцы, по физическим характеристикам превосходящие земные аналоги, что подтвердило целесообразность организации опытно-промышленного производства полупроводниковых материалов в космосе;

— подтверждено увеличение выхода годных приборов из получаемых материалов в 5–10 раз;

— подтверждены характеристики материалов для длительного функционирования космических станций;

— получены образцы полупроводниковых материалов со свойствами, недостижимыми на Земле, что может вывести приборостроение на новый качественный уровень.

Астрофизика:

— выполнено более 6200 сеансов экспериментов;

— обнаружено жесткое рентгеновское излучение сверхновой 1987А;

— открыты и детально исследованы рентгеновские источники, получившие название KS (Kvant Source);

— детально исследован центр Галактики;

— результаты астрофизических исследований внесены во все каталоги мира.

Исследование земной поверхности и экологический мониторинг:

— произведена фотосъемка 125 млн. км земной поверхности в различных зонах спектра;

— отработаны аппаратурные системы оперативных измерений и передачи данных;

— создан банк данных фото-, видео-, спектрометрической и радиометрической информации.

В процессе эксплуатации ОК «Мир» осуществлялась систематическая работа по съемке различных участков земной поверхности с накоплением данных. Научная программа по дистанционному зондированию Земли была обширна, она касалась и не только исследованию поверхности суши, но и океана, атмосферы и решений экологических проблем. В реализации программы участвовали Болгария, Германия, Италия, Франция, США, Украина и Казахстан.

Аппаратура, которой был оснащен модуль «Природа» позволяла наблюдать состояние земной поверхности в любое время суток, независимо от погоды и освещения.

Международное сотрудничество:

— выполнено 7600 экспериментов в области медицины, биологии, технологии, техники, биотехнологии;

— осуществлено 27 международных экспедиций 21 из них на коммерческой основе;

— на ОК «Мир» работали представители 12 стран и организаций: США, Германии, Англии, Франции, Японии, Австрии, Болгарии, Сирии, Афганистана, Казахстана, Словакии, ЕКА.

Всего на ОК «Мир» было реализовано 55 целевых научно-исследовательских программ, из них 27 — в рамках международного сотрудничества.

За время полета ОК «Мир» появились новые возможности организации производства в космосе. Использование таких уникальных свойств космического пространства, как невесомость, глубокий вакуум, стерильность «атмосферы», стабильность температурного режима и др., позволили не только снизить затраты по выпуску некоторых видов продукции, но и приступить к промышленному производству материалов, качественные характеристики которых не могут быть получены в земных условиях. Проведенные эксперименты дают возможность выявить следующие четыре группы потенциальных объектов промышленного производства в космосе:

1. Электронное оборудование — полупроводники и сверхполупроводники, магнитные детекторы, фильтры ультрафиолетовых и видимых лучей, пьезоэлектрические светоизлучающие диоды, ферроэлектрики, детекторы радиации;

2. Оптическое оборудование — узкополосные фильтры, кристаллы с однородными примесями, оптические устройства для лазерных установок, волоконная оптика, линзы и зеркала с улучшенными характеристиками, керамические волноводы, устройства для хранения голографических изображений;

3. Биомедицинские препараты — вещества высокой чистоты для изготовления вакцин, ферменты, белки, гормоны;

4. Материалы с повышенной прочностью и эрозийной стойкостью, с улучшенными характеристиками для тепловыделяющих элементов ядерных реакторов, усовершенствованные смазочные материалы и др. В ходе строительства и эксплуатации ОК «Мир» накоплен огромный опыт, который в настоящее время используется при эксплуатации МКС и будет использоваться для будущих орбитальных станций по различным направлениям, в частности:

1. Применение МТКС серии «Шаттл» для транспортно-технического обеспечения ОК «Мир»:

— отработана операция стыковки;

— получен опыт доставки крупногабаритных отсеков (СО 316ГК) и грузов, а также возврат грузов на Землю с ОК (контейнеры с аппаратурой сближения «Курс», научная аппаратура «Алис» и пр.);

— освоена операция смены космонавтов (астронавтов) на борту ОК «Мир» с помощью МТКС серии «Шаттл»;

— получен опыт совместного управления полетом МТКС серии «Шаттл» и ОК «Мира» из ЦУП — Хьюстон и ЦУП — Москва;

— подтверждена эффективность использования многоразовых МТКС «Шаттл» для доставки и спуска на Землю крупногабаритных грузов.

2. Оценка работоспособности и проведение ремонтных работ ряда систем ОК «Мир» в длительном полете ряда бортовых систем:

— системы терморегулирования;

— бортовой кабельной сети, объединенной двигательной установки, герметичного корпуса;

— системы электропитания.

3. Опыт ликвидации аварийных ситуаций:

— пожара (причиной которого явился твердотопливный генератор кислорода в модуле «Квант»;

— разгерметизация контуров системы терморегулирования;

— разгерметизация модуля «Спектр»;

— ремонт систем жизнеобеспечения;

— ремонт бортового вычислительного комплекса.

4. Опыт взаимодействия международных экипажей:

— уточнены особенности операций международных длительных полетов;

— отработаны операции монтажа (демонтажа) и переноса оборудования с МТКС «Шаттл» на ОК «Мир» и обратно;

— накоплен опыт проведения совместных научных экспериментов;

— отработано взаимодействие при выполнении работ в открытом космосе;

— получен опыт наращивания задач в процессе полета (например, незапланированные заранее выходы в открытый космос, научные эксперименты).

5. Проведение совместных наземных операций с грузами материально-технического обеспечения:

— разработаны совместные технологические процессы при доставке и возврате грузов;

— отработана сборка сложных грузов и их предполетные испытания, накоплен совместный опыт по макетированию размещения грузов.

6. Опыт интеграции (возможности совместного использования) российских и американских грузов:

— оборудования для обеспечения жизнедеятельности экипажа;

— оборудования для обеспечения безопасности экипажа и для эксплуатации комплекса;

— медицинские укладки, инструменты и ремонтное оборудование.

7. Опыт создания и отработки совместной документации.

8. Опыт совмещения разных технических школ создания космической техники, ранее развивавшихся независимо.

9. Адаптация к изменениям задач в течение срока эксплуатации.

ОК «Мир» стал своеобразным летным полигоном для испытаний в реальных условиях многих технических решений и технологических процессов, которые были используемы при проектировании и создании Международной космической станции. Среди них следует назвать в первую очередь:

— впервые в мировой практике реализован модульный принцип строительства на орбите космических сооружений больших габаритов и масс (до 240 т.);

— апробировано применение космических кораблей серии «Союз», «Прогресс», МТКС «Шаттл» в качестве транспортных средств доставки экипажей и

материально-технического снабжения;

— проведена отработка взаимодействия международных экипажей в длительных полетах;

— отработана технология поддержания станции в работоспособном состоянии в течение длительного полета (свыше 15 лет);

— приобретен опыт ликвидации нештатных ситуаций, обеспечения безопасности экипажа и живучести станции;

— приобретен опыт одновременного проведения нескольких международных научных программ интегрированным экипажем;

— приобретен опыт совмещения двух технических школ при создании космической техники для совместного использования;

— проведена отработка технологии совместного управления пилотируемыми космическими объектами двух стран из двух Центров управления — ЦУП-М (г.

Королев, Россия) и ЦУП-Х (г. Хьюстон, США).

Таким образом, есть все основания считать, что важнейшим результатом этапа освоения космоса с помощью ОК «Мир», явился рост экономического эффекта применения космической техники в различных сферах хозяйственной практики.

Практическое использование возможностей прикладной космонавтики может привести и к росту эффективности широкого спектра отраслей экономики.

Все эти примеры достаточно наглядно свидетельствуют о том, что воздействие космических программ на различные аспекты хозяйственной практики неуклонно возрастает, и становится все более очевидным.

Приведенные данные позволяют высоко оценивать перспективы внедрения космической техники в различные сферы хозяйственной деятельности в предстоящие годы, дают основания полагать, что имеющиеся темпы развития этого процесса способны в обозримом будущем привести к серьезным изменениям в качественном составе применяемых технических средств, обусловив тем самым важные экономические результаты.

Российский ОК «Мир» утвердил основные принципы строительства объектов вне нашей планеты — в этом ее исключительное значение в истории международной космонавтики. Такое мнение в интервью РИА «Новости» высказал директор программ ГКНПЦ им. М.В.Хруничева по строительству российского сегмента Международной космической станции Сергей Шаевич.

По его словам, во-первых, ОК «Мир» доказал, что «строить большие объекты в космическом пространстве можно только путем сборки их в космосе из отдельных конструкций, не собирая их целиком на Земле и потом доставляя в космос». Он отметил, что по этому пути пошли 18 стран, строящих сегодня в космическом пространстве Международную космическую станцию.

Во-вторых, по его мнению, ОК «Мир» подтвердил, что люди могут создавать вне своей планеты надежные и безопасные для жизни и работы модули. Сергей Шаевич напомнил, что из 104 космонавтов, побывавших на ОК «Мир», никто не погиб, кроме того, подчеркнул он, никто из них впоследствии не заболел.

«Люди ХХI века еще воздадут должное труду и подвигу российских специалистов, впервые создавших в космосе такой выдающийся объект, каким была космическая станция «Мир», — сказал директор программ ГКНПЦ им. М.В.Хруничева по строительству российского сегмента Международной космической станции.

«Мир» был «жемчужиной в короне советской космической программы». Работа станции установила внушительное число впечатляющих рекордов: самое продолжительное время пребывания космической станции на орбите — 15 лет один месяц и два дня, самое длительное пребывание в космосе человека — 438 дней. «Она была самым тяжелым, после Луны, объектом, вращавшимся на орбите вокруг Земли», — подчеркнула газета «Жэньминь жибао» (Китай).

ОК «Мир» стал плацдармом человечества в его наступлении на космос. Нет сомнения, что в этом столетии будут созданы новые орбитальные станции на основе ОК «Мир».

Человечество не будет вечно приковано к своей колыбели. Результаты, полученные на ОК «Мир», лягут в основу будущих свершений. Так, в полной мере реализовалась ведущая идея исследований, сформулированная в свое время одним из основателей практической космонавтики, академиком С.П.Королевым: «Космос для науки, только для мирных целей, на благо человека, неутомимо разгадывающего сокровенные тайны природы, — вот тот путь, по которому развиваются и осуществляются советские космические исследования».

Необходимо отметить, что только благодаря ОК «Мир» удалось за десятилетия развала нашей экономики удержать космическую отрасль на достаточно высоком уровне и приумножить научный потенциал в процессе создания, отработки и эксплуатации уникального оборудования ОК «Мир». Десятки тысяч специалистов предприятий и научных учреждений отрасли, работая по программе «Мир», сохранили высокую квалификацию и не были выброшены на улицу волной перестроечного шторма, а новейшие технологии получили дальнейшее распространение в различных отраслях экономики.

Далее…