Как терялись космонавты


Утром седьмого июля к МКС успешно стартовал корабль "Союз" новой модификации МС. В ней были улучшены различные системы, и впервые телеметрия и голосовая связь с космонавтами будут доступны на любом витке. Космическая связь даже на околоземной орбите - не такая простая штука, как это может показаться, и история космонавтики хранит множество историй, как из-за проблем со связью на какое-то время космонавты "терялись".

Немного физики

Почему вообще возникают проблемы со связью в космосе? Просто потому, что Земля круглая. А по круглой Земле радиоволны распространяются по-разному. Ульракороткие волны (УКВ, UHF) распространяются только в области прямой видимости, и, когда ваш собеседник скрылся за горизонт, связь пропадает. Короткие волны (КВ, HF, VHF), кроме прямой радиовидимости, могут отражаться от ионосферы, и вы можете беседовать с очень удаленным собеседником. Встречаются рассказы о том, как в районе южного полюса слушали КВ радио Москвы, дошедшее через многократные отражения от мощного слоя в ионосфере.

читать дальше

В первых космических кораблях использовались приемники и передатчики КВ и УКВ диапазонов. Несмотря на отражение от ионосферы, связь с космическим аппаратом на коротких волнах возможна. Поэтому в области видимости наземных станций обычно использовали УКВ, а вне их - надеялись на связь по КВ, которая могла как быть, так и не быть.

Первые полеты

С самых первых полетов от космонавтов требовалось держать связь, вести доклад, чтобы дублировать показания телеметрии и полнее, чем приборы, сообщать свое самочувствие. А неизбежные проблемы со связью приводили к тому, что в исторических переговорах первых полетов собеседники постоянно пытаются проверить, а слышно ли их?

Фрагмент переговоров Юрия Гагарина с Землей на УКВ канале:

9.25
Кедр: "Заря-3" на связь. Как меня слышите?
Кедр: "Заря-3", как меня слышите, как меня слышите? "Весну" не слышу, не слышу "Весну"...
Заря 3 (Карпенко): Вас понял, слышу удовлетворительно.
Кедр: Полет проходит хорошо, все идет хорошо. Что можете мне сообщить?
9.26
Кедр: Полет проходит успешно. Чувство невесомости нормальное. Самочувствие хорошее. Все приборы, вся система работают хорошо. Что можете мне сообщить?
Заря 3 (Карпенко): Слышу Вас хорошо, приборы работают нормально, самочувствие нормальное.
Кедр: Вас слышу отлично. Что можете сообщить о полете? Что сообщить мне можете?
Заря 3 (Карпенко): Указаний от 20-го (Королева) не поступает, полет проходит нормально.
9.27
Кедр: Понял Вас, от 20-го указаний не поступает. Сообщите ваши данные о полете! Привет Блондину! (Блондином назван космонавт ст. л-нт ЛЕОНОВ, находившийся на УКВ радиостанции "Заря-3" в Елизово).
Заря 3 (Карпенко): Как слышите меня?
Кедр: Вас слышу хорошо. Как меня?
9.29
Заря 3 (Карпенко): Как Ваше самочувствие?
Кедр: Мое самочувствие превосходное, отличное, отличное, отличное. Сообщите мне результаты о полете!
Заря 3 (Карпенко): Повторите, плохо слышу.
Кедр: Чувствую себя очень хорошо, очень хорошо, хорошо.
9.30
Кедр: Сообщите мне ваши данные о полете!
Заря 3 (Карпенко): Как меня слышно?

В полете Гагарина с позывными "Заря" велись переговоры на УКВ, а на КВ использовался позывной "Весна":

1. Новосибирск
Станция работала на передачу с 9.22 до 9.39. Передавалась на борт эстрадная музыка и на фоне музыки телеграфом позывной "ВСН" через 30 секунд. Сообщений с борта не приняли.

2. Алма-Ата
Станция работала с 9.52 до 10.02 на передачу. Передавались песни Баглановой и на фоне песен телеграфом позывной "ВСН" через 30 секунд. С борта сигналов не приняли.

3. Хабаровск
Станция работала с 9.42 до 9.52 на передачу по программе. Передавались "Амурские волны" и на фоне песни телеграфом позывной "ВСН" через 30 секунд. Сигналы с борта принимались, начиная с 9.21 до 10.11 с перерывами. Двухсторонняя связь была установлена в период с 9.53 до 10.57.

4. Москва
Станция работала на передачу с 10.03 до 10.37. Передавались песни о Москве и на их фоне позывной "ВСН" через 30 сек. Связь с "Кедром" была установлена кратковременная в 10.13.
10.13
Весна (Хорошилов): Как слышите?
Кедр: Вас слышу хорошо. Полет протекает ... льно...
10.16
Весна (Хорошилов): Полет протекает нормально.
- (ответа не последовало).
10.18
Весна (Хорошилов): Майор ГАГАРИН, Ваш полет идет нормально.
- (ответа не последовало).

За океаном происходило примерно то же самое.

00 01 02 00

Алло, Дружба-7, оператор Вумера (Австралия). Как вы меня слышите? Прием.

00 01 02 04
Джон Гленн
Понял вас, оператор Вумера, все еще слышу вас громко и ясно. Как меня слышно?

00 01 02 08
CAPCOM
Слабо, но разборчиво, Дружба-7. Все системы пока что в порядке. Давление 125/90. У вас проверка КВ связи через 2 минуты 30 секунд и вход в зону действия связи Кантона (атолл в Тихом океане) примерно через семь минут. Прием.

00 01 02 22
Джон Гленн
Понял, это Дружба-7. Спасибо большое, все системы пока что в порядке, переключаюсь на КВ. Прием.

00 01 02 31
CAPCOM
Понял, Дружба-7, это оператор Вумера, конец связи.

00 01 03 17
Джон Гленн
Алло, Вумера, это Дружба-7 на КВ, вы меня слышите? Прием.

00 01 04 00
Джон Гленн
Это Дружба-7, это Дружба-7, передаю вслепую в сеть связи "Меркурий". 1, 2, 3, 4, 5. Это Дружба-7, конец связи.

00 01 04 16
CAPCOM
Это оператор Канаверал, проверяю КВ, GMT 15 52 05, время (отметка времени для синхронизации). Я не принимаю корабль, это Мыс, отбой.

00 01 05 17
CAPCOM
Дружба-7, это Кано (Нигерия). GMT 15 53 02. Я не принял вашего сообщения, это Кано, конец связи.

00 01 05 32
CAPCOM
Дружба-7, это оператор Занзибара, это оператор Занзибара, конец связи

00 01 09 44
Comm Tech
Дружба-7, это оператор Кантона, вы слышите меня? Прием

00 01 09 53
Джон Гленн
Алло, Кантон, алло, Кантон, это Дружба-7, слышу вас громко и ясно, как меня слышно? Прием.

00 01 10 00
Джон Гленн
Алло, Кантон, алло, Кантон, это Дружба-7, слышу вас громко и ясно, как меня слышно? Прием.

00 01 10 08
Comm Tech
Дружба-7, это техник Кантона, слышу вас громко и ясно, ожидайте оператора.

Глухие орбиты

У СССР было меньше возможности установить станции связи в районе экватора и южном полушарии, поэтому долгое время в нашей космонавтике существовало такое понятие, как "глухие витки". На них космический корабль проходил далеко от станций связи на территории СССР, устойчивая связь была невозможна, и в лучшем случае можно было получить телеметрию по КВ. Поэтому на этих витках обычно не было важных операций, а космонавты отдыхали или спали.



Со временем СССР построил несколько кораблей для космической связи, что немного улучшило ситуацию, но полностью проблему не решило. В США же сеть наземных станций использовалась до конца 1980-х, когда ее заменила сеть космических ретрансляторов TDRSS. Спутники на геостационарной орбите прекрасно видели объекты на низкой орбите и ретранслировали данные на Землю, которая тоже была в прямой радиовидимости.

Поиск и спасение

Первые корабли садились в режиме баллистического спуска, что приводило к невысокой точности посадки, целью было попадание "примерно в эту область". Спускаемый аппарат имел специальный передатчик, который сигналил свое местоположение, но точность наземной пеленгации места посадки также была неидеальна. Все это неизбежно приводило к тому, что первых космонавтов могли искать, и довольно долго.

Первыми людьми, которые встретили Гагарина, были жена лесника с дочкой, случайно оказавшиеся рядом. Затем подъехали местные ПВОшники и колхозники. И только потом уже к месту посадки смогли прибыть штатные поисково-спасательные службы. После посадки Поповича (Восток-4) самолеты с десантом спасательных служб прибыли быстро, но из-за отказа радио, он не смог передать, что у него все в порядке, и уже ему пришлось оказывать помощь десанту врачей.

Снял скафандр, начал курочить радиостанцию (ни основная, ни резервная не работали). Потом вижу – самолет появился. Я тогда начал пускать ракеты. Они увидели меня и начали снижаться, а я начал бегать туда-сюда, чтобы показать, что жив-здоров, у меня все нормально и прыгать не надо – помощь не нужна. В самолете бригада врачей, которые должны мне оказывать помощь, и я подумал, что они при таком ветре все перебьются, ведь у них всего по 4–5 прыжков. Но они все же прыгнули… Получилась занятная картина: тот, кого они должны спасать, носится по степи и гасит купола… Врач, подполковник, подбегает ко мне, а лицо у него разодрано. Я говорю: «Йод есть?» – «Есть». – «Давай, я тебе смажу лицо…»

За океаном второй орбитальный полет закончился почти анекдотически. Из-за ошибки астронавта и отказа оборудования корабль "Аврора-7" с астронавтом Скоттом Карпентером приводнился в 400 км от цели. Карпентер вылез из корабля, удобно устроился на надувном спасательном плоту, и стал ждать спасателей, пока пресса спекулировала, что, возможно, США потеряли своего первого астронавта. Не знаю, о чем задумался Карпентер, но он умудрился не заметить самолет спасателей, и очень удивился, когда внезапно рядом с его лодкой появился еще один человек. Карпентера искали почти сорок минут, а на авианосце, обеспечивающем посадку, он оказался только через четыре с лишним часа.

Посадка первого многоместного корабля "Восход-1" проходила штатно, в районе даже находился самолет, пилот которого мог непосредственно видеть происходящее. Это пригодилось - связи не было.

Все собравшиеся напряженно молчали, ожидая докладов начальника службы поиска генерала Кутасина. Когда тот доложил, что летчик самолета Ил-14 «видит объект», Королев не выдержал, отнял микрофон у Гагарина и закричал:
—Я — «двадцатый»! Сколько парашютов видит летчик Михайлов — один или два?
Если раскрылся только один купол — это плохо. Скорость приземления может быть 8-10 метров в секунду. Если к тому же не сработает двигатель мягкой посадки, травмирование космонавтов неизбежно.
Кутасин после мучительной паузы доложил, что корабль спускается на двух парашютах.
Снова ожидание.
Наконец:
— Летчик Михайлов видит корабль на земле и около него троих человек, машущих руками.
Дорогой и неизвестный летчик Михайлов! Если бы ты знал, какой гром аплодисментов, какие объятия последовали за твоим коротким сообщением!

Совершавшие посадку в нерасчетном районе "Джемини-3", "Джемини-5" и "Джемини-8" тоже долго ждали спасателей, а эпопея "Восхода-2", когда Беляев и Леонов несколько суток ночевали в лесу, однозначно держит рекорд по наиболее "веселой" посадке. И если начавший летать Спейс шаттл садился на взлетно-посадочную полосу, что упрощало поиск и эвакуацию, то корабль "Союз" мог преподнести сюрприз. В штатном режиме "Союз" выполняет управляемую посадку, когда бортовой компьютер креном корабля изменяет подъемную силу и прицеливается в расчетную точку посадки. Но если что-то идет не так, то включается аварийный режим баллистического спуска. В этом случае система управления банально закручивает корабль. Перегрузки растут раза в два, и корабль садится с большим недолетом, но жизни космонавтов будут вне опасности. В 2003 году корабль "Союз ТМА-1" с Николаем Будариным, Кеном Бауэрсоксом и Дональдом Петтитом сорвался в баллистический спуск и не долетел до цели 500 км. Космонавтов искали три часа, и это было очень нервное время - в тот же год при похоже выглядящих обстоятельствах погиб шаттл "Колумбия" со всем экипажем. С тех пор в укладку "Союза" включили спутниковый телефон и навигатор. После этого "Союз" еще два раза садился в режиме баллистического спуска, но спасательные службы были готовы, и корабль находили гораздо раньше.

Что же теперь?

Не удивлюсь, если спутниковый телефон с навигатором пока не убрали из укладки "Союза", на всякий случай. Но на смену им уже пришло более продвинутое оборудование. Единая командная телеметрическая система ЕКТС-ТКА обеспечит постоянную цифровую связь без глухих витков. Пока что обеспечивается 70% покрытия, а с вводом в строй станции "Клен-Р" на космодроме "Восточный", покрытие составит 100%. А точные координаты корабля на участке спуска на парашюте и после посадки будут передаваться, опять же через спутники, системой Коспас-Сарсат.

(с)

Самый большой золотой рудник в мире


Расположенный в западной части Австралии рудник Супер Пит (Super Pit) тоже является одним из самых крупных и известных. Своим владельцам, компаниям Ньюмонт Майнинг и Баррик Голд он ежегодно приносит более 780 000 унций золота. Супер Пит является самым крупным открытым рудником Австралии, длина его карьера составляет порядка 3 500 метров, а ширина порядка 1 500 метров. Глубина карьера тоже впечатляет, она составляет около 570 метров.

читать дальше
Фото 2.


Непосредственно на территории рудника работает около 550 сотрудников, не считая специалистов, которые обслуживают транспортную систему промышленного района. Золотой прииск Супер Пит был открыт еще в конце 19 века, первоначально добыча драгоценного металла велась в небольших шахтах, без использования какой-либо специальной техники. В 2001 году шахты были объединены в единый промышленный комплекс, а к 2009 году строительство огромного рудника было полностью завершено.


Фото 3.


Добыча золота на руднике Супер Пит является не только самой масштабной, но и одной из самых сложных в Австралии. Все дело в том, что драгоценный металл в перерабатываемой породе содержится в форме теллурида. Этот минерал нельзя обрабатывать привычным способом очистки – цианированием, поэтому на его многоэтапную переработку и очистку золота от примесей тратится немало средств и сил.


Фото 4.


Добыча на Super Pit ведется карьерным методом, погрузчиками и грузовиками. За историю существования одного из самых больших в мире рудников отсюда было поднято наверх более 295 млн. кубометров породы.

Днем работают под палящим солнцем, ночью – в свете прожекторов. В темное время суток рудник похож на съемочную площадку фантастического боевика об очередном захвате Земли пришельцами. Большинство гигантских машин принадлежит золотодобывающей компании Kalgoorlie Consolidated Gold Mines (KCGM). И если на многих рудниках мира водители грузовиков работают в три смены, то здесь, в Калгурли, они проводят за рулем по 12 часов.


Фото 5.


Между тем за напряженной жизнью рудника со специальной смотровой площадки наблюдают сотни туристов, которые съезжаются сюда со всего света. Картина и в самом деле захватывающая: перемещающиеся по огромному карьеру гигантские грузовики с диаметром колес в два человеческих роста и кабиной водителя, расположенной на высоте четырехэтажного дома, отсюда, с площадки, кажутся маленькими игрушечными машинками.


Фото 6.


Caterpillar 797B, полная масса которого составляет 623 690 кг - этот гигант за один раз способен перевезти до 345 тонн груза. Если брать в расчет полную массу, то это самый тяжелый автомобиль в мире. Но CAT 797B примечателен не только массой и размерами. Он единственный из гигантских самосвалов использует традиционную трансмиссию с коробкой передач и подводом крутящего момента к колесам через главную передачу. У остальных гигантов – Liebherr, Terex, БелАЗ – для привода колес служит дизель-электрическая трансмиссия.


Фото 7.


Конструктивно 797-й – самый обычный автомобиль, разве что слегка гипертрофированный. Дизельный мотор объемом 117,1 литра (опечатки здесь нет) направляет убийственный крутящий момент к семиступенчатой гидромеханической планетарной коробке передач – самой большой в автомобильном мире! А оттуда ньютон-метры отправляются к другому грандиозному инженерному сооружению – главной передаче, где они возрастают в 21 раз, принимая по-настоящему астрономические значения. Конечное звено в этой цепочке – массивные сдвоенные задние колеса. Самые большие шины в мире, установленные на 63-дюймовых дисках, были разработаны компанией Michelin специально для этой модели. Поворачивает мастодонт, вращая передние колеса, как обычный автомобиль. Только не силой мышц, слегка усиленной гидроприводом, а гидравлическими моторами, приводящимися от основного ДВС. На случай, если дизель заглохнет, предусмотрены аварийные гидроаккумуляторы. С их помощью можно совершить до трех поворотов на 90 градусов при неработающем двигателе. Замедление осуществляется торможением двигателем, а также многодисковыми тормозными механизмами с принудительным масляным охлаждением.


Фото 8.



За пальму первенства с CAT 797B может поспорить лишь Liebherr T282B, самый большой в мире грузовик с электрической трансмиссией. Этот гигант может перевезти в своем ковше 363 тонны груза – на 18 тонн больше, чем Caterpillar. Когда самосвал длиной 14,5 м и шириной 8,8 м впервые показали широкой публике на Мюнхенской строительной выставке 2004 года, его сразу окрестили «восьмым чудом света». Главным образом не за внушительные размеры и грозный вид, а за то, что он способен перевозить груз в полтора раза больше собственного веса. По этому показателю, характеризующему уровень инженерного совершенства конструкции, Liebherr T 282 B обставляет все другие гигантские экземпляры. 20-цилиндровый 3650-сильный дизель грузовика объемом 90 литров раскручивает генератор переменного тока, который «питает» электромоторы задних сдвоенных колес. За счет особенностей электрической трансмиссии машина быстрее ускоряется, хотя и обладает чуть меньшей максимальной скоростью, чем CAT 797B. При торможении мотор-колеса работают здесь как генераторы, экономя ресурс рабочих тормозных механизмов. В качестве стояночного тормоза используют дисковые тормозные механизмы всех колес. Рулевое управление гидравлическое, примерно такое же, как у Caterpillar.

Компания «БелАЗ» создала самый большой в мире самосвал БелАЗ-75710 грузоподъёмностью 450 тонн, что эквивалентно трёмстам Ford Focus, 37 двухэтажным автобусам или двум с половиной голубым китам. Кстати, Airbus A380 — крупнейший пассажирский самолёт в мире — весит значительно меньше, всего 277 тонн. Вот тут мы обсуждали этот самосвал подробнее - Самый большой самосвал в мире


Фото 9.


Если в чем-то карьерные гиганты и уступают обычному автомобилю, так это в скорости. Однако лихачество им ни к чему. По территории карьера, где и проходит, собственно, вся их жизнь, они передвигаются с разрешенной скоростью 40 км/ч. При этом 797B имеет максимальную скорость около 68 км/ч, скорость Liebherr T 282 B примерно на 3 км/ч меньше. Успевая обернуться за 35–40 минут и вновь встать под ковш не менее гигантского карьерного гидравлического экскаватора (например, Komatsu PC8000 или PC8000-6), две трети этого времени тяжело нагруженный самосвал тратит на то, чтобы выбраться из карьера на поверхность. Всю свою трудовую жизнь эти гиганты проводят на рудниках. Ни при каких условиях такой грузовик не может добраться туда сам по обычной дороге, ведь от нее просто ничего не останется. Их доставляют на рудники по частям, в контейнерах, и собирают уже на месте. Разумеется, любой автомобиль – будь то крошечный Peel P50, самый маленький автомобиль в мире выпуска 1962 года, или гигантский Liebherr T 282 B – требует постоянного обслуживания. Его надо заправлять, проводить техобслуживание, ремонтировать. Каждый экземпляр, работающий в карьерах, обслуживают десятки грузовиков, поездов или вертолетов (как, например, на некоторых рудниках Южной Америки, где нет железнодорожного сообщения или соответствующих дорожных трасс). Это и доставка горючего, которое заливается в гигантские цистерны, расположенные стационарно на руднике, и техническое обслуживание, и огромные мастерские – все это вместе составляет чрезвычайно развитую, дорогостоящую инфраструктуру.

Фото 10.



Каждый из гигантских механизмов и сам стоит целое состояние. Средняя цена CAT 797, например, чуть меньше четырех миллионов американских долларов. Соответственно стоит и его обслуживание, а также запчасти к нему. Цена шины 59/80R63 XDR – около $200 000, ну а если, например, сгорает мотор, то на его замену потребуется около $1 миллиона. Единственный способ, которым эти массивные машины могут окупить свою стоимость, – это бесперебойная и безаварийная работа 7 дней в неделю, 24 часа в сутки. Как только самосвал попадает на рудник, с первой же минуты все направлено только на одно – скорее окупить миллионные затраты; каждый раз, когда кузов гиганта наполняется рудой, он отрабатывает свою стоимость. Сразу же замечу: при стоимости самого самосвала в несколько миллионов долларов, расходах на доставку оборудования к месту работы, на развитие и поддержку инфраструктуры эти гиганты обычно окупают себя быстрее другой техники – менее чем за 12 месяцев! И немалую роль в этом играют именно их размеры. Ведь чем меньше поездок совершает грузовик, чем больше руды способен погрузить, тем быстрее он себя окупит. Перевозя по 300–360 тонн породы за один раз, гигант прекрасно справляется со своей задачей.


Фото 11.



Казалось бы, на этом можно поставить точку, ведь все мыслимые и немыслимо огромные механизмы уже изобретены, существуют, работают. Есть ли смысл продолжать работать в этом направлении? Где тот потолок, после достижения которого теряется смысл в разработке новых сверхгигантов и надо искать принципиально новые решения? Насколько громадным может быть чудище и не пора ли остановиться? Однако авторитетные эксперты утверждают: «Потолок еще не достигнут и в ближайшее время достигнут не будет. Дело в том, что при сегодняшних темпах развития механизации, новых перспективных технологиях, дальнейшем совершенствовании моторов, при постоянном развитии и повышении уровня современной электроники создание новых сверхгигантов вполне реально, а главное – экономически оправдано».


Фото 12.


Фото 13.


Фото 14.


Фото 15.


Фото 16.


Фото 17.


Фото 18.


Фото 19.


Фото 20.


Фото 21.


Фото 22.


Фото 23.


Фото 24.


Фото 25.


Фото 26.


Фото 27.


Фото 28.


Фото 29.


Фото 30.


Фото 31.


Фото 32.


Фото 33.






(с)

Американский космический зонд «Джуно» сегодня вышел на орбиту Юпитера
Ура! Ждём интересного