Космонавт-оператор, помимо знания звёздного неба, должен отчётливо понимать принципы действия различных астронавигационных приборов и уметь быстро и безошибочно ими пользоваться.
Астронавигационное оборудование современного пилотируемого космического корабля включает в себя как приборы ориентации, так и большой комплекс различных навигационных приборов. К числу первых можно отнести оптические визиры, астроориентаторы, астрогиды, электронно-оптические приборы наблюдения. К средствам навигации принадлежат ручные секстанты, астроизмерители, астровизиры. Астрогиды, например, предназначены для точного слежения за небесными светилами. Задача космонавта заключается в том, чтобы соответствующим образом настроить такой прибор и проверить «захват» заданного светила. После этого астрогид будет автоматически удерживать корабль в ориентированном положении, так как при малейшем отклонении линии визирования на заданное светило возникает электрический сигнал рассогласования, поступающий в соответствующие системы управления.
Контроль положения осей космического корабля, определённым образом ориентированного в пространстве, может осуществляться космонавтом с помощью ручного астроориентатора.
Прибор работает по принципу совмещения изображений реальных звёзд, наблюдаемых в поле зрения прибора, со специально нанесенными для данного случая «метками», которые также видны в поле зрения. Эти искусственные ориентиры выглядят как световые колечки. Их положение в поле зрения прибора определяется той пространственной ориентацией космического корабля, которую необходимо осуществить.
Работа космонавта-оператора состоит в том, что с помощью ручки управления он изменяет положение корабля в пространстве таким образом, чтобы изображения звёзд в поле зрения астроорпентатора совпали с колечками «меток». После этого космонавт, продолжая управлять кораблём, удерживает оба изображения совмещёнными в течение заданного времени.
Именно таким путем осуществлялась ориентация космической станции «Салют-4» во время упомянутых выше наблюдений с помощью рентгеновского телескопа.
Как выяснилось, пользуясь подобным способом, можно вручную обеспечивать стабилизацию космического корабля в заданном положении с точностью, достаточной для астрономических наблюдений.
Наряду с этими сравнительно простыми средствами ориентирования и навигации на космических кораблях применяются и более сложные автоматические устройства. Ввиду важности обеспечения точной заданной ориентации корабля в соответствии с программой полёта эти системы не столько дублируют, сколько дополняют друг друга. К числу таких комплексных систем принадлежит астроинерциальная система навигации космического корабля, включающая в себя гиростабилизированную платформу, систему астрокоррекции и вычислительное устройство, снабжённое оптическим визиром, направленным на заданное светило. В электронной памяти вычислительной машины имеется несколько десятков навигационных звёзд.
Но и здесь со стороны космонавта необходим контроль за действием системы. В качестве основных ориентиров берутся обычно наиболее яркие звёзды: Сириус, Канопус, Вега. Но разница в их блеске незначительна. И если создавались устройства на автоматических межпланетных станциях, способные, например, отличить блеск Канопуса от блеска Сириуса и Веги, то с течением времени, когда ослабевала чувствительность светопринимающих элементов, точность такого наведения резко снижалась. Автомат с одинаковым успехом мог удерживать станцию ориентированной на любую яркую звезду. Поэтому в новых системах предусматривается различать не только блеск, но и спектральные характеристики звезды. Однако ошибки не исключены и в этом случае, так как все наиболее яркие звёзды (за исключением Бетельгейзе, Альдебарана, Антареса, Капеллы и Арктура) принадлежат к числу голубовато-белых. Очевидно, в основе наиболее надёжных методов опознавания «опорных» звёзд должно лежать их взаимное расположение на небе. Для этой цели можно использовать не одну, а несколько следящих систем, как было, например, осуществлено на одной из орбитальных астрономических обсерваторий. Можно сочетать оба метода вместе, но это потребует громоздких систем, надёжность которых обратно пропорциональна их сложности. Поэтому важное место в космической навигации принадлежит, безусловно, человеку-оператору.
Глава VI СРЕДИ ГОР И КРАТЕРОВ
Луна — настоящее и будущее
Среди множества космических объектов Вселенной ближайшим к Земле является естественный спутник нашей планеты — Луна.
В последние годы учёные проявляют к исследованию этого небесного тела особый интерес. И этот интерес не случаен. Прежде всего он определяется тем обстоятельством, что Луна — сходное с Землей по своей природе космическое тело. Судя по всему, и Земля и Луна возникли в едином процессе формирования Солнечной системы и прошли во многом аналогичные стадии развития. Поэтому, изучая Луну и сравнивая её с Землей, мы можем добыть такие данные о нашей собственной планете, получить которые было бы весьма затруднительно или даже в обозримом будущем практически невозможно, если бы мы изучали её обособленно, в единственном экземпляре. Исследование Луны даст возможность применить для изучения Земли «принцип сравнения», играющий чрезвычайно важную роль в астрономии: если мы хотим познать какой-либо космический объект, мы должны исследовать сходные с ним объекты, находящиеся на иных стадиях своего развития, и сравнить их между собой.
Луна не только заманчивый, но и сравнительно весьма удобный объект научного исследования. Это небесное тело расположено намного ближе к Земле, чем любое другое. Достаточно напомнить, что соседние с Землей планеты Венера и Марс даже в моменты наибольшего сближения удалены от нас соответственно на 39 и 56 миллионов км, между тем как среднее расстояние до Луны равно 384 000 км.
Благодаря своей близости Луна стала первым небесным телом, которого достигли космические аппараты, в том числе и с человеком на борту. Она также стала своеобразным полигоном для отработки космической техники.
Весьма вероятно, что в будущем именно Луна станет первым естественным космическим объектом, который человек начнёт непосредственно осваивать...
Луна — стартовая площадка для межпланетных кораблей. Луна — космическая обсерватория. Луна — идеальная лаборатория для проведения уникальных физических, химических, биологических исследований... Наконец, Луна — источник ценного сырья и заманчивая база для развития различных отраслей космического производства и осуществления ряда технологических процессов, для которых необходимы пониженная сила тяжести и космический вакуум.
На эти темы написано множество научно-фантастических произведений. Однако наша эпоха — это эпоха реализации многих идей, ещё недавно представлявшихся чисто фантастическими. В какой мере значительные успехи, достигнутые в последние годы в изучении Луны с помощью космических аппаратов различных типов, делают реальными перспективы её освоения человеком?
Если учесть возможности современных космических аппаратов, то любое строительство и вообще любая длительная активная деятельность людей на Луне, но крайней мере в обозримом будущем, могут быть признаны целесообразными, очевидно, лишь в том случае, если существенная часть необходимых для этой цели ресурсов будет добываться непосредственно на нашей естественной спутнице. Каковы же, если исходить из имеющихся в нашем распоряжении данных, скрытые ресурсы самой Луны и прилегающего пространства?
Анализ образцов лунных пород, доставленных на Землю американскими экспедициями и советскими автоматическими станциями, показал, что Луна — сильно обезвоженное небесное тело.
Между тем геологи утверждают, что если образование рудных залежей происходило в отсутствие воды, то запасы полезных ископаемых на Луне должны быть весьма бедны но своему составу и к тому же располагаться на глубине не менее десяти километров. Для их разработки понадобились бы сверхглубокие шахты. Если учесть, что подобных шахт нет ещё и на Земле, то станет ясно, что в ближайшем будущем залежи лунных полезных ископаемых скорее всего останутся недоступными для человека.
