Космическая станция Вернера фон Брауна.


Хотя большинство проектов Вернера фон Брауна носило явно милитаристский характер, его тяга к космосу породила несколько любопытных разработок научной направленности. Одним из первых таких проектов стала космическая станция, дизайн которой стал очень популярен в течении следующего десятилетия, после публикации в журнале “Colliers” красочных рисунков, выполненных художником Чесли Бонстеллом.

Во время проведения Первого Симпозиума по космическим полётам, состоявшегося 12 октября 1951 года в Нью-Йорке, Фон Браун предложил орбитальную станцию в виде тороида (кольца), первоначальный проект которой относился ещё к 1946 году.

Форма космического аппарата была выбрана далеко не случайно. Её корпус собирался из 20 цилиндрических секций, каждая длиной 8 метров и шириной 3 метра. Общий диаметр станции составлял 50 метров. В середине находился центральный модуль с двигателями и оборудованием.

Он крепился к секциям при помощи специальных силовых конструкций, а для перехода экипажа от жилых отсеков к приборному использовалось два узких туннелеобразных трубы. Электропитание станции производилось при помощи аккумуляторов, работавших от солнечных батарей. Была также предусмотрена система искусственной гравитации, обеспечивавшейся при помощи вращения станции.

В 1952 году появился новый проект станции, диаметр которой был увеличен до 75 метров, а команда составила 80 человек. Теперь цилиндрические секции изготовлялись из каучука специального состава – их должны были доставлять на орбиты в “упакованном” виде, что заметно сокращало стартовую массу ракеты-носителя. После этого их надували уже на орбите, соединяли в тороид на каркасе из пластика, и укрепляли металлическими вставками.

Внутри станция делилась на несколько отсеков. Самые дальние отдавались под различное оборудование, соединительные кабели, систему стабилизации и т.д. Для экипажа было предусмотрено два жилых отсека, располагавшихся ближе к переходам, ведущих к центральной приборной секции. Остальные отсеки были заняты аппаратурой связи (как с космическими кораблями, так и с Землей), метеорологической аппаратурой, приборами наблюдения (включая военными), фильтрами для очистки воды, станцией контроля за окружающей средой внутри корабля и даже компьютер!

Кроме того, фон Браун предложил использовать небольшие космические корабли, которые бы доставляли космонавтом и различные грузы на корабли, идущие через станцию “транзитом” на Луну и Марс. Для защиты от метеоров и “космического мусора” должен был устанавливаться металлический экран, крепившийся в 3 см от основного корпуса.

Станция должна была находится на орбите высотой 1730 км и совершать полный оборот вокруг Земли за 2 часа. Это уже позднее выяснили, что данный выбор орбиты далёк от оптимального, так как находится она в “радиационной ленте Ван Аллена” и непригодна для нормального функционирования космических станций. Однако в 1952 года никто об этом не знал. Чтобы обеспечить постоянный приток энергии станция находилось постоянно на солнечной стороне Земли.

Электричество генерировалось турбиной, которая работала на ртутной системе с концентратором, где жидкость под воздействием солнечных лучей нагревалась до температуры 700 градусов по Цельсию и перекачивалась по трубам под давлением 50 кг\см.кв. Также был предусмотрен ядерный реактор. По предварительным оценкам проектный вариант подобного солнечного генератора давал бы 1660 кВт тепловой энергии, которая могла быть преобразована в 500 кВт электрической энергии.

При полном внутреннем объёме станции в 18400 кубических метров для полного экипажа из 80 человек и обеспечения герметизации потребовалось бы 24 тонны воздушной смеси азота и кислорода. В варианте использования гелия вместо азота потребляемый объём уменьшался до 16 тонн, а кроме того, данная смесь устранялась риск изгиба и пролома корпуса в случае разгерметизации. Потребление воздуха в течении суток оценивалось в 110 кг, причем для поглощения углекислого газа собирались использовать синие морские водоросли, размещавшихся в ёмкостях общей площадью 23 кв.м. и глубиной 3 см. Суточные запасы воды составляли 225 литров, при этом, в целях экономии, запасы влаги находились бы в замкнутом цикле с минимальными отходами.

В общей сложности всего запасов должно было хватать на 6-8 недель полёта. Доставка на станцию необходимых грузов осуществлялась бы с космодрома на Острове Рождества три раза в четыре месяца, при этом каждая ракета должна была нести 33 тонны полезной нагрузки.

По оценке фон Брауна реализация этого смелого проекта заняла бы всего 10 лет и к концу 1950-х гг. США вполне могли бы обладать “форпостом” в околоземном космическом пространстве. Впрочем, на то время Америка никак не могла вывести на орбиту даже простейший спутник, не говоря уже о такой сложной конструкции, как космическая станция фон Брауна.

Проект был отложен до лучших времен, а затем и вовсе забыт, однако дизайн “космического колеса” очень понравился фантастам и “эксплуатировался” ими достаточно долгое время. Наиболее яркие примеры таких станций были представлены в фильме Стэнли Кубрика “Космическая одиссея:2001″ (1971 г.) и в фантастической повести Николая Гомолки “Шестой океан” (1960 г.).

Тем не менее, идея космической станции в форме “тороида” принадлежит далеко на фон Брауну – ещё в 1936 году в журнале “Вокруг света” (№2-11) был напечатан знаменитый роман советского писателя-фантаста Александра Беляева “Звезда КЭЦ”, который на 10 лет опередил проект фон Брауна. Вот несколько отрывков из этого произведения.

“…-В ракете, правда, только десятая часть нормального атмосферного давления, но зато вы будете дышать чистым кислородом, не разбавленным на четыре пятых азотом, как в атмосфере. Этого вполне достаточно для дыхания. А на Звезде Кэц имеются внутренние камеры с нормальным давлением. Значит, вам придется только немного потерпеть во время перелета. Звезда находится на высоте всего в тысячу километров.”
(из главы 5 “Кандидат в небожители”)

“… – Наша Звезда Кэц, – объяснил мне Крамер, – летит на восток и совершает полный оборот вокруг Земли в сто минут. Солнечный день у нас продолжается всего шестьдесят семь минут, а ночь – тридцать три. Через сорок-пятьдесят минут мы вступаем в тень Земли…”
(из главы 7 “Небесный младенец”)

“…Как и все помещения на Звезде Кэц, библиотека представляла собой цилиндр. Окон не было. Боковые стены были сплошь заняты ящиками. По продольной оси цилиндра – от двери до противоположной стены – натянуты четыре тонких троса. Придерживаясь за них, посетители передвигались в этом своеобразном коридоре. Пространство между “коридором” и боковыми стенками заполнял ряд сетчатых коек. В помещении был чистый, озонированный воздух с запахом хвои. Газонаполненные трубки, пролегающие между ящиками, светились приятным матовым светом. Тишина. На некоторых койках лежат люди с надетыми на голову черными коробками, изредка подкручивая выступающие из коробок круглые рукоятки.”
(из главы 9 “В бибиотеке”)

В статье использованы материалы:
А.Беляев “Звезда КЭЦ”
А.Первушин “Битва за звезды. Космической противостояние”
www.astronautix.com – Von Braun Station