З чого зроблені ілюмінатори космічного корабля Orion. Неймовірні фото із космосу астронавта Дугласа Уілока Види з ілюмінатора космічного корабля

знаменита фотографія «Схід Землі» (Earthrise, номер знімка в каталогах NASA - AS08-14-2383), і увійшла в каталог 100 фотографій змінили світ за версією журналу LIFE, була зроблена астронавтом Вільямом Андерсом (William Alison Anders) 24 грудень 1968 роки з борту космічного корабля «Аполлон- 8 », коли він виконував четвертий виток по орбіті штучного супутника Місяця. Ця фотографія є однією з найвідоміших фотографій Землі з космосу.

Як невеликого відступу: стаття була написана 24 грудня о день 45-річчя Earthrise, і була своєрідною реакцією на попередні публікації, де астронавт Вільям Андерс називався «імовірним» автором знаменитої фотографії. Були й ще неточності, що привело мене до думки написати цю статтю. Процес модерації зайняв кілька днів, але як тільки приспів «інвайт», стаття відразу ж була переведена з «чернеток» в хаб «Космонавтика».

Мало хто знає, що AS08-14-2383 була не першою фотографією Землі, знятої в подібному ракурсі, т. Е. Висхідній над горизонтом Місяця. Командир корабля Френк Борман (Frank Frederick Borman), який знаходився в лівому командирському кріслі, керував креном космічного корабля згідно льотному плану (розворот на 180 ° вправо) для фіксованої зйомки місячної поверхні через лівий стикувальний ілюмінатор за допомогою жорстко закріпленої 70-мм фотокамери Hasselblad 500EL з 80-мм об'етівом Zeiss Planar (f / 2,8), яка робила автоматичні знімки місячної поверхні з 20-секундним інтервалом на чорно-білу плівку касети D ().

Андерс, який знаходився біля правого крісла, фотографував місячну поверхню через правий боковий ілюмінатор командного модуля на 70-мм чорно-білу плівку за допомогою фотокамери Hasselblad 500EL з 250-мм об'єктивом Zeiss Sonnar (f / 5,6), коментуючи при цьому свої спостереження для запису на бортовий диктофон. Правий ілюмінатор, завдяки розвороту по крену, виявився поверненими якраз в сторону Землі, коли космічний корабель «Аполлон-8» почав виходити з-за зворотного боку Місяця. Андерс першим з астронавтів побачив висхідну Землю. Перші три витка на навколомісячної орбіті її ніхто не бачив. Побачивши Землю, Андерс вимовив: «Боже мій, подивися на тутешню картину! Це підйом Землі. Нічого собі, це симпатично! » Борман побачивши, що Андерс збирається сфотографувати Землю, іронічно пожартував: «Гей, не роби цього, це не за планом.» Зйомка Землі не входила в плани вчених, що розробляють наукову програму для астронавтів космічного корабля «Аполлон-8». Після іронічній репліки Бормана, Андерс посміявшись над жартом командира зробив єдиний знімок висхідній Землі (AS08-13-2329) на чорно-білу плівку касети E ():

Відразу після того, як був зроблений цей знімок, Андерс попросив пілота командного модуля Джеймса Ловелла (James Arthur Lovell, Jr.), який знаходився з боку секстанта на своєму робочому місці (Lower Equipment Bay) і займався навігацією корабля, дати йому касету з кольоровим плівкою: «Кольорова плівка у тебе, Джим? Дай мені плівку з кольором, швидко, будь ласка? » Ловелл підтримавши ідею, запитав: «Де вона?» Андерс його квапив, підказуючи, що касета позначена кольоровим маркуванням. Знайшовши одну касету, Ловелл зазначив, що це плівка «C 368» (малася на увазі кольорова плівка SO-368, «ектахром» від компанії Eastman Kodak Company). Андерс спокійно продовжував: «Що завгодно. Швидко. » Відразу після передачі Ловелом плівки Андерсу, останній зрозумів, що Земля вийшла з огляду бічного ілюмінатора. При цьому Андерс сказав: «Так, я думаю ми втратили це.» В цей час, через обертання космічного корабля, Землю вже можна було спостерігати через правий стикувальний ілюмінатор і ілюмінатор вхідного люка. Ловелл підказав Андерсу звідки можна зробити знімок. Андерс, попросивши Ловелла відсунутися, зробив свій знаменитий знімок AS08-14-2383 через ілюмінатор вхідного люка:

Уточнивши налаштування фокусування в невеликої дискусії з Ловелом, Андерс зробив вже через правий стикувальний ілюмінатор другий кольоровий, менш відомий, знімок AS08-14-2384, на якому Земля знаходиться над горизонтом Місяця трохи вище, ніж на першому кольоровому знімку:

В подальшому були зроблені ще 4 фотографії сходу Землі (AS08-14-2385 - AS08-14-2388), і на наступному п'ятому витку ще 8 фотографій (AS08-14-2389 - AS08-14-2396), але вони не були настільки вражаючими (приклад - фотографія AS08-14-2392):

Ці 12 знімків зроблено через правий стикувальний ілюмінатор.
Касета з кольоровою плівкою доступна тут:.

Земля на знімках виглядала наступним чином:

Антарктида перебувала в лівій частині знімка (на 10 годин);
- центральну частину виду на Землю займав Атлантичний океан з циклонами і антициклонами;
- на освітленій Сонцем західній частині Африки, уздовж термінатора, зліва-направо видно пустелю Наміб, Намібію, південну частину Анголи і західну частину Сахари. Ці території не покриті хмарністю. Значна частина території Центральної Африки і історичного регіону Гвінеї (в т. Ч. І Гвінейська затока) покрита шарами хмар.

На анімації, коментованій відомим істориком програми «Аполлон» Ендрю Чайкіним (Andrew L. Chaikin) і зробленої в Scientific Visualization Studio (NASA Goddard Space Flight Center), представлена \u200b\u200bреконструкція цих подій. Місяць змодельована згідно зі знімками з високою роздільною здатністю, зроблених за допомогою автоматичної міжпланетної станції LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter):

Переговори астронавтів під час фотографування сходу Землі (англійською, зазначений час - польотне, що відраховується з моменту старту):
075: 47: 30 Андерс: «Oh my God, look at that picture over there! There "s the Earth comin" up. Wow, is that pretty! »
075: 47: 37 Борман: (іронічно) «Hey, don" t take that, it "s not scheduled.»
Сміючись, Андерс робить знімок AS08-13-2329 через бічний ілюмінатор
075: 47: 39 Андерс: «You got a color film, Jim?»
075: 47: 46 Андерс: «Hand me a roll of color, quick, would you?»
075: 47: 48 Ловелл: «Oh man, that" s great! Where is it? »
075: 47: 50 Андерс: «Hurry. Quick. »
075: 47: 54 Борман: «Gee.»
075: 47: 55 Ловелл: «Down here?»
075: 47: 56 Андерс: «Just grab me a color. A color exterior. »
075: 48: 00 Ловелл: (нерозбірливо)
075: 48: 01 Андерс: «Hurry up.»
075: 48: 06 Андерс: «Got one?»
075: 48: 08 Ловелл: «Yeah, I" m lookin "for one. C 368. »
075: 48: 11 Андерс: «Anything. Quick. »
075: 48: 13 Ловелл: «Here.»
075: 48: 17 Андерс: «Well, I think we missed it.»
075: 48: 31 Ловелл: «Hey, I got it right here.» (Ловелл побачив Землю в ілюмінатор вхідного люка)
075: 48: 33 Андерс: «Let me get it out this one, it" s a lot clearer. » (Андерс попросив Ловелла звільнити місце біля ілюмінатора вхідного люка, після чого робить свій знаменитий знімок AS08-14-2383)
075: 48: 37 Ловелл: «Bill, I got it framed, it" s very clear right here! (Маючи на увазі правий стикувальний ілюмінатор) Got it? »
075: 48: 41 Андерс: «Yep.»
075: 48: 42 Борман: «Well, take several of them.»
075: 48: 43 Ловелл: «Take several, take several of" em! Here, give it to me. »
075: 48: 44 Андерс: «Wait a minute, just let me get the right setting here now, just calm down.»
075: 48: 47 Борман: «Calm down, Lovell!»
075: 48: 49 Ловелл: «Well I got it right-aw, that" s a beautiful shot. »
075: 48: 54 Ловелл: «Two-fifty at f / 11.»
Андерс робить знімок AS08-14-2384 через правий стикувальний ілюмінатор
075: 49: 07 Андерс: «Okay.»
075: 49: 08 Ловелл: «Now vary-vary the exposure a little bit.»
075: 49: 09 Андерс: «I did. I took twoo of "em here.»
075: 49: 11 Ловелл: «You sure you got it now?»
075: 49: 12 Андерс: «Yeah, we" ll get - well, it "ll come up again I think.»
075: 49: 17 Ловелл: «Just take another one, Bill.»

Двадцятого липня 1969 року астронавти пілотованого космічного корабля « Аполлон-11»Стали першими людьми, ступили на поверхню Місяця. Роки зусиль, небезпечних експериментів і амбітних місій призвели до того, що жителі Землі вперше в історії здійснили посадку на поверхню іншого небесного тіла. За цією подією в прямому ефірі спостерігали мільйони людей по всьому світу. Астронавти Ніл Армстронг, Майкл Коллінз і Едвін Олдрін покинули Землю в середу, приземлилися на Місяць в неділю, провели трохи більше двох годин на місячній поверхні, розмістили комплект наукових приладів і зібрали зразки місячного ґрунту, після чого приводнився в Тихому океані в наступний четвер.

У продовженні представлена \u200b\u200bграндіозна галерея фотографій цієї історичної місії.

NASA
Астронавт Едвін Олдрін, пілот місячного модуля, на поверхні Місяця близько опори місячного модуля «Орел» 20 липня 1969 року. Цей знімок був зроблений астронавтом Нілом Армстронгом, командиром екіпажу місії «Аполлон-11». У той час як Олдрін і Армстронг досліджували Море Спокою, астронавт Майкл Коллінз, пілот командного модуля, залишався в «Колумбії» на місячній орбіті.

NASA
Екіпаж місії «Аполлон-11»: Ніл Армстронг, Майкл Коллінз, Едвін Олдрін.

NASA
Вид з повітря на ракету-носій «Сатурн-5» для місії «Аполлон-11», 20 травня 1969 року.

NASA
Члени екіпажу місії «Аполлон-11» і начальник загону астронавтів Дональд Слейтон в ході традиційного для запуску місії сніданку, 16 липня 1969 року.

NASA
Техніки працюють на вершині білої кімнати, через яку астронавти входять в космічний корабель, 11 липня 1969 року.

AP Photo / File
Ніл Армтсронг і члени екіпажу місії «Аполлон-11» перед відправкою на стартовий майданчик до ракети-носія для запуску на Місяць в Космічному центрі Кеннеді у Меррітт-Айленд, Флорида, 16 липня 1969 року.

AP Photo / Edwin Reichert
Жителі Берліна стоять перед вітриною магазину телевізорів і спостерігають за початком місії «Аполлон-11», 16 липня 1969 року.

NASA
Старт «Аполлона-11» відбувся в середу, 16 липня 1969 року. При запуску ракети-носія «Сатурн-5» сила тяги становила 34,5 мільйона Ньютоновий.

AFP / Getty Images
Віце-президент США Спіро Агню і колишній президент США Ліндон Джонсон спостерігають за стартом місії «Аполлон-11» в Космічному центрі Кеннеді, штат Флорида, 16 липня 1969 року.

NASA
Вид на політ «Аполлона-11» з борту літака Boeing EC-135N.

NASA
Вид на планету Земля з борта пілотованого космічного корабля «Аполлон-11».

NASA
Цей знімок був зроблений астронавтом Нілом Армстронгом до висадки на Місяць. На фотографії - Едвін Олдрін в місячному модулі.

NASA
Вид місячного модуля на тлі Землі в ході перебування астронавтів на поверхні Місяця.

NASA
Досягнувши місячної орбіти, вид на кратер Дедал з борта «Аполлона-11».

NASA
Вид з борту космічного корабля «Аполлон-11» на Землю, висхідну над горизонтом Місяця.

NASA
Командний модуль «Колумбія» над кратерами в Море Достатку.

NASA
Астронавти, які підтримували контакт з екіпажем місії «Аполлон-11»: Чарльз Мосс Дьюк, Джеймс Артур Ловелл і Фред Уоллес Хейз.

NASA
Місячний модуль «Орел» в посадковій конфігурації. Знімок був зроблений на місячній орбіті за допомогою командного модуля «Колумбія».

NASA
Вид з ілюмінатора Ніла Армстронга на місячні кратери Мессьє і Мессьє А.

AP Photo
Астронавт місії «Аполлон-11» Ніл Армстронг ступає на поверхню Місяця 20 липня 1969 року.

AFP / Getty Images
У Парижі, Франція, сім'я спостерігає за тим, як командир «Аполлона-11» ступає на поверхню Місяця 20 липня 1969 року.

NASA
Перша фотографія, зроблена Нілом Армстронгом після виходу на поверхню Місяця. Білий пакет на передньому плані - мішок зі сміттям.

NASA
Кратер поруч з місячним модулем «Орел».

NASA
Один з перших слідів, залишених Едвіном Олдріном, членом екіпажу місії «Аполлон-11».

NASA
Тінь Едвіна Олдрина на тлі місячної поверхні.

NASA
Базз Олдрін салютує розгорнутому на Місяці американського прапора під час місії «Аполлон-11». Знімок був зроблений астронавтом Нілом Армстронгом.

NASA
Натовп в Центральному парку Нью-Йорка спостерігає за висадкою екіпажу «Аполлона-11» на Місяць 20 липня 1969 року.

NASA
Олдрін розпаковує експериментальне обладнання з місячного модуля.

NASA
Астронавт Базз Олдрін несе експериментальне обладнання для розгортання на місячній поверхні.

NASA
Олдрін збирає пасивне сейсмічне експериментальне обладнання - пристрій для вимірювання лунотрясений.

AP Photo
Сім'я в Токіо, Японія, дивиться по телевізору виступ американського президента Річарда Ніксона на тлі прямої трансляції вітання астронавтів місії "Аполлон-11» з Місяця в липні 1969 року.

NASA
Армстронг фотографує місячний модуль «Орел».

NASA
Що знаходиться на поверхні Місяця модуль на тлі Землі.

NASA
Сходи місячного модуля і меморіальна пластина: «Тут люди з планети Земля вперше ступили на Місяць. Липень 1969 року нашої ери. Ми прийшли з миром від імені всього людства ».

NASA
Астронавт Ніл Армстронг в місячному модулі після історичної прогулянки по Місяцю.

NASA
Після зльоту з поверхні Місяця, модуль «Орел» готується до стикування з командним модулем в фоновому режимі.

NASA
Вид на повний місячний диск.

NASA
Земля в ілюмінаторі командного модуля «Колумбія» під час зворотного польоту.

AP Photo
Члени екіпажу місії «Аполлон-11» на борту вертольота після успішного приводнення в Тихому океані 24 липня 1969 року.

NASA
Диспетчери Центру пілотованих космічних польотів в Х'юстоні зустріли тріумфуванням успішне завершення місії «Аполлон-11", 24 липня 1969 року.

NASA
Президент США Річард Ніксон вітає екіпаж «Аполлона-11», що знаходиться в карантинному фургоні. Зліва направо: Ніл Армстронг, Майкл Коллінз, Едвін Олдрін.

NASA
Жителі Нью-Йорка вітають автоколону з астронавтами місії «Аполлон-11», що рухається по 42-й вулиці в сторону будівлі Організації Об'єднаних Націй.

NASA
Астронавти в сомбреро і пончо навколо здивованої юрби в Мехіко під час президентського туру доброї волі, в рамках якого члени екіпажу «Аполлона-11» разом з дружинами за сорок п'ять днів побували в 27 містах двадцяти чотирьох країн світу.

А ви думаєте про те, що зараз, саме в цей момент, були запущені автоматичні зонди Європейським космічним агентством або НАСА ??? Ні? А про що вивзагалідумаєте?

Насправді, думати про це і не треба! Треба дивитися знімки з космосу, які отримані з цих самих зондів! Тільки завдяки їм, ми робимо якісь висновки про "зовнішності" нашої сонячної системи. В даний час кілька зондів знаходяться у відкритому космосі, і ведуть спостереження на орбітах Меркурія, Венери, Землі, Марса і Сатурна, без уваги не залишають, звичайно, і Сонце. "Космольоти "поменше займаються вивченням галактики в цілому. Наприклад,Space Shuttle. Такі космоліт як Space Shuttle за розмірами невеликі, але в них цілком можуть ужитися кілька астронавтів. Може їм там тесно..но хіба ніхто з нас не замислювався про те, щоб побачити нашу Землю з космосу? Ніхто не заздрив тим, хто бачив зірки через ілюмінатор ракети? Раз можливості у нас опинитися на борту космічного корабля немає, пропонуючи вам попутешестовать за допомогою фотографій по астероїду Веста, походити по курній поверхні планети Марс разом з марсоходом, помилуватися супутниками Сатурна!

Обсерваторія НАСА займається безпосередньо вивченням будь-яких змін на поверхні небесних тіл. Наприклад, на фотографії вище чітко видно зміна циклу ліній сонячної плазми - по-нашому, по-російськи, на фотографії чітко показано впливів магнітного поля сонячної атмосфери на її видозміни. Якщо ви не пов'язані з астрономією, то знайте, ці видозміни викликають сонячні спалахи. Для нас - це теплі м'які промінчики сонця! А там, в космосі, все серйозно!

Нижче фотографія: комета наближається до Сонця. За ідеї - це унікальний знімок. Температура поблизу Сонця більше мільйона градусів. Комета вже повинна розтанути, власне, як і самі фотграфи - неважливо екіпаж це або просто зонд. Астронавти і астрономи десь дуже сильно ризикують. Згоріти заживо заради комети - жертви науки ...

Чесно кажучи, наука зробила багато семимильними кроків вперед. Наука рухається вперед! Сучасна техніка витримує як дуже низькі, так і неймовірно високі температури.

Кожен космічний апарат (зонд, ракета, супутник) закріплений за кимось на Землі. Таки чином, тисячі апаратів відправляють свої "фотозвіти" своїм кураторам. Наприклад, фотографія нижче була надіслана з зонда вченому Вашингтонського університету ім.Карнегі Джона Хопкінса. Хопкінс з радістю поділився зображенням з людьми.

Дивовижна фотграфія: космічна станція на відстані всього в 390 км від Місяця!

А так виглядає Місяць за поверхнею Місяця. Таке відчуття, що вона ховається в хмарах нашої атмосфери. Однак, нічого подібного. Астронавти з космічної станції, звідки і зроблений знімок, стверджують, що це всього лише спотворення лінзи.

Ось вона-наша справжня нічне життя. вид зМіжнародної космічної станції. На картинці зображено Вашингтон, Бостон, Нью-Йорк і шматочок Лонг-Айленда. По центру знаходяться Піттсбург і Філадельфія.

Але найголовніше на фотознімку - це Російський супутник на пердни плані, куди вже без них! Стежимо за Америкою: і вдень, і вночі!

Фотознімки заворожують, але їх роблять або машини, або астронавти, які живуть в космосі не в таких уже й комфортних умовах. Але багато хто стверджує, що коли за вікном така краса, не особливо думаєш або шкодуєш про комфорт.

Зрозуміло чому астронавти не прагнуть повернутися з космосу на землю. Приземлення - не найприємніше. Моторошне тиск, неймовірна швидкість, капсула від'єднується, корабель згорає в атмосфері, і дуже жорстке приземлення.

Зліт проходить значно легше, нехай і з тими самими обставинами, і з не меншою тряскою ..

Зате потім настає тиша, і невагомість - дивовижне відчуття польоту. Дивишся в ілюмінатор, а там за склом - північне сяйво і закручені хмари атмосфери планети ... краса!

Щоб польоти проходили нормально, космонавти зобов'язані здійснювати "Внекорабельной вилазки", щоб перевірити оснащення і роботу приладів за бортом. Кожні 6 годин має проходити перевірка. Протягом 15 хвилин борт-інженер перевіряє всі. Також при стикуванні кораблів космонавти обох космічних станцій повинні контролювати цей процес.

Саме тому, що скло не є ідеальним матеріалом для ілюмінаторів, інженери постійно шукали більш підходящий матеріал для цього. У світі існує безліч структурно стійких матеріалів, але при цьому серед них всього декілька досить прозорих для того, щоб використовувати їх при створенні ілюмінаторів.

На ранніх стадіях розробки Orion фахівці NASA намагалися використовувати в якості матеріалу для ілюмінаторів полікарбонати, але вони не відповідали оптичним вимогам, необхідним для отримання зображення високої роздільної здатності. Після цього інженери переключилися на акриловий матеріал, який забезпечував найвищу прозорість і більшу міцність. У США з акрилу виготовляють величезні акваріуми, які захищають своїх мешканців від навколишнього потенційно небезпечною для них середовища, при цьому витримуючи величезний тиск води.

На сьогоднішній день Orion забезпечений чотирма ілюмінаторами, вмонтованими в модуль екіпажу, а також додатковими вікнами в кожному з двох люків. Кожен ілюмінатор складається з трьох панелей. Внутрішня панель виготовлена \u200b\u200bз акрилу, а дві інші - все ще зі скла. Саме в такому вигляді Orion вже встиг побувати в космосі під час першого випробувального польоту. Протягом цього року інженери NASA повинні вирішити - чи можуть вони використовувати в ілюмінаторі дві акрилові панелі і одну скляну.

У найближчі місяці Лінда Естес і її команда повинні провести з акриловими панелями так званий «тест на повзучість». Повзучість в даному випадку - це повільна, яка відбувається з плином часу деформація твердого тіла під впливом постійного навантаження або механічної напруги. Повзучості піддаються всі без винятку тверді тіла - як кристалічні, так і аморфні. Акрилові панелі будуть відчувати протягом 270 днів під величезними навантаженнями.

Акрилові ілюмінатори повинні зробити корабель Orion значно легше, а їх структурна міцність виключить небезпеку руйнування ілюмінаторів через випадкових подряпин і інших пошкоджень. За твердженнями інженерів NASA, завдяки акриловим панелям, їм вдасться знизити вагу корабля більш ніж на 90 кілограмів. Зниження маси дозволить зробити висновок корабля в космос значно дешевше.

Перехід на акрилові панелі також здешевить і будівництво кораблів типу Orion, адже акрил куди дешевше скла. Заощадити на одних тільки ілюмінаторі вдасться близько 2 мільйонів доларів при будівництві одного космічного корабля. Можливо, в майбутньому скляні панелі і зовсім виключать з ілюмінаторів, але поки для цього потрібні додаткові ретельні випробування.

Відправляються в місячну експедицію в снаряді, забезпеченому скляними вікнами з заслінками. Крізь великі вікна дивляться у Всесвіт герої Ціолковського і Уеллса.

Коли справа дійшла до практики, просте слово «вікно» здалося розробникам космічної техніки неприйнятним. Тому то, через що космонавти можуть подивитися з корабля назовні, зветься, ні багато ні мало, спецостекленіем, а менш «парадно» - ілюмінаторами. Причому ілюмінатор власне для людей - це ілюмінатор візуальний, а для якоїсь апаратури - оптичний.

Ілюмінатори є одночасно і конструктивним елементом оболонки космічного апарату, і оптичним пристроєм. З одного боку, вони служать для захисту приладів і екіпажу, які перебувають всередині відсіку, від впливу зовнішнього середовища, з іншого ж - повинні забезпечувати можливість роботи різної оптичної апаратури і візуальне спостереження. Не тільки, втім, спостереження - коли по обидва боки океану малювали техніку для «зоряних воєн», через ілюмінатори бойових кораблів збиралися і прицілюватися.

Американців і взагалі англомовних ракетників, термін «ілюмінатор» ставить в тупик. Перепитують: «Це вікна, чи що?» В англійській мові все просто - що в будинку, що в «Шаттл» - window, і ніяких проблем. А ось англійські моряки кажуть porthole. Так що російські космічні окностроітелі, напевно, ближче по духу заокеанським корабелам.

На космічних апаратах спостереження можна зустріти два типи ілюмінаторів. Перший тип повністю відокремлює знаходиться в гермовідсіків знімальну апаратуру (об'єктив, касетну частина, приймачі зображення та інші функціональні елементи) від «ворожої» зовнішнього середовища. За такою схемою побудовані космічні апарати типу «Зеніт». Другий тип ілюмінаторів відокремлює касетну частина, приймачі зображення та інші елементи від зовнішнього середовища, при цьому об'єктив знаходиться в негерметичному відсіку, тобто в вакуумі. Така схема застосована на космічних апаратах типу «Янтар». При подібній схемі вимоги до оптичних властивостей ілюмінатора стають особливо жорсткими, оскільки ілюмінатор тепер є складовою частиною оптичної системи знімальної апаратури, а не простим «вікном в космос».

Вважалося, що космонавт зможе управляти кораблем, виходячи з того, що йому видно. Певною мірою це вдалося здійснити. Особливо важливо «дивитися вперед» при стикуванні і при посадці на Місяць - там американські астронавти не раз задіяли при посадках ручне управління.

У більшості космонавтів психологічне уявлення про верху і низі формується в залежності від навколишнього оточення, і в цьому теж можуть допомогти ілюмінатори. Нарешті, ілюмінатори, як і вікна на Землі, служать для освітлення відсіків при польоті над освітленій стороною Землі, Місяця або далеких планет.

Як і у будь-якого оптичного приладу, у корабельного ілюмінатора є фокусна відстань (від півкілометра до півсотні) і багато інших специфічних оптичних параметрів.

НАШІ скляра - НАЙКРАЩІ В СВІТІ

При створенні в нашій країні перших космічних кораблів розробка ілюмінаторів була доручена НДІ авіаційного скла Мінавіапрому (тепер це ВАТ «НДІ технічного скла»). У створенні «вікон у Всесвіт» брали також участь Державний оптичний інститут ім. С. І. Вавилова, НДІ гумотехнічної промисловості, Красногорський механічний завод і ряд інших підприємств і організацій. Великий внесок у варіння скла різних марок, виготовлення ілюмінаторів і унікальних довгофокусних об'єктивів з великою апертурою вніс підмосковний Литкарінскій завод оптичного скла.

Завдання виявилося вкрай складною. Ще виробництво літакових ліхтарів освоювали свого часу довго і важко - скло швидко втрачала прозорість, покривалося тріщинами. Крім забезпечення прозорості, вітчизняна війна змусила розробити бронестекла, після війни зростання швидкостей реактивної авіації призвів не тільки до зростання вимог до міцності, але і до необхідності збереження властивостей скління при аеродинамічному нагріванні. Для космічних же проектів скло, яке застосовувалося для ліхтарів і ілюмінаторів літаків, не годилося - не ті температури і навантаження.

Перші космічні ілюмінатори були розроблені в нашій країні на підставі Постанови ЦК КПРС і Ради Міністрів СРСР №569-264 від 22 травня 1959 р передбачав початок підготовки до пілотованих польотів. І в СРСР, і в США перші ілюмінатори були круглими - таких було простіше розрахувати і виготовити. Крім того, вітчизняні кораблі, як правило, могли управлятися без участі людини, і відповідно не було необхідності в занадто хорошому огляді «з літакового». Гагарінський «Схід» мав два ілюмінатора. Один розміщувався на вхідному люку спускається, трохи вище за голову космонавта, інший - біля його ніг у корпусі апарату, що спускається. Зовсім не зайве згадати по іменах основних розробників перших ілюмінаторів в НДІ авіаційного скла - це С. М. Бреховских, В.І. Александров, Х. Е. Серебрянникова, Ю. І. Нечаєв, Л. А. Калашникова, Ф. Т. Воробйов, Є. Ф. Постольская, Л. В. Король, B. П. Колганков, Е. І. Цвєтков, C. В. Волчанов, В. І. Красін, Е. Г. Логінова і інші.

Внаслідок багатьох причин при створенні своїх перших космічних кораблів наші американські колеги відчували серйозний «дефіцит мас». Тому рівень автоматизації управління кораблем, подібний радянському, вони просто не могли собі дозволити навіть з урахуванням більш легкої електроніки, і багато функцій з управління кораблем замикалися на досвідчених льотчиків-випробувачів, відібраних в перший загін космонавтів. При цьому в початковій версії першого американського корабля «Меркурій» (того, про який говорили, що астронавт не входить в нього, а надягає його на себе), пілотський ілюмінатор взагалі передбачений ні - навіть потрібні 10 кг додаткової маси взяти не було звідки.

Ілюмінатор з'явився лише на наполегливе прохання самих астронавтів вже після першого польоту Шепарда. Справжній, повноцінний «пілотський» ілюмінатор з'явився лише на «Джеміні» - на посадковому люку екіпажу. Зате його зробили не круглим, а складною трапецеподібні, оскільки для повноцінного ручного управління при стикуванні пілотові був потрібний огляд вперед; на «Союзі», до речі кажучи, для цієї мети на ілюмінатор спускається був встановлений перископ. Розробкою ілюмінаторів у американців займалася фірма Corning, за покриття на стеклах відповідало підрозділ фірми JDSU.

На командному модулі місячного «Аполлона» один з п'яти ілюмінаторів теж поставили на люку. Два інших, що забезпечують зближення при стикуванні з місячним модулем, дивилися вперед, а ще два «бічних» дозволяли кинути погляд перпендикулярно поздовжньої осі корабля. На «Союзах» було зазвичай по три ілюмінатори на спусковому апараті і до п'яти - на побутовому відсіку. Найбільше ілюмінаторів на орбітальних станціях - до декількох десятків, різних форм і розмірів.

Важливим етапом в «окностроеніі» стало створення скління для космічних літаків - «Спейс Шаттл» і «Бурана». «Човники» садять по-літакового, а значить, пілоту необхідно забезпечити хороший огляд з кабіни. Тому і американські, і вітчизняні розробники передбачили по шість великих ілюмінаторів складної форми. Плюс по парі в даху кабіни - це вже для забезпечення стикування. Плюс вікна в задній частині кабіни - для операцій з корисним вантажем. І нарешті, по ілюмінатора на вхідному люку.

На динамічних ділянках польоту на передні ілюмінатори «Шаттл» або «Бурана» діють зовсім інші навантаження, відмінні від тих, до яких схильні ілюмінатори звичайних апаратів, що спускаються. Тому і розрахунок на міцність тут інший. А коли «човник» вже на орбіті, ілюмінаторів виявляється «занадто багато» - кабіна перегрівається, екіпаж отримує зайвий «ультрафіолет». Тому під час орбітального польоту частина ілюмінаторів в кабіні «Шаттл» закривають кевларовими заслінками-віконницями. А ось у «Бурана» всередині ілюмінаторів був фотохромний шар, який темнів при дії ультрафіолетового випромінювання і «зайвого» в кабіну не пропускав.

РАМИ, віконниці, шпінгалети, кватирки різьблені ...

Основна частина ілюмінатора - це, звичайно, скла. «Для космосу» використовується не звичайне скло, а кварцове. За часів «Сходу» вибір був не особливо великий - доступні були лише марки СК і КВ (остання - не що інше, як плавлений кварц). Пізніше створили і випробували багато інших різновидів скла (КВ10С, К-108). Пробували навіть використовувати в космосі оргскло марки СО-120. У американців же відома марка термо- і ударостійкого скла Vycor.

Для ілюмінаторів застосовуються скла різних розмірів - від 80 мм до без малого півметра (490 мм), а недавно на орбіті з'явилося і восьмісотмілліметровое «скельце». Про зовнішню захисту «космічних вікон» йтиметься далі, а ось для захисту членів екіпажу від шкідливого впливу ближнього ультрафіолетового випромінювання на стекла ілюмінаторів, що працюють з нестаціонарних встановленими приладами, наносять спеціальні светоделітельние покриття.

Ілюмінатор - це не тільки скла. Щоб отримати міцну і функціональну конструкцію, кілька стекол вставляють в обойму, виконану з алюмінієвого або титанового сплаву. Для ілюмінаторів «Шаттл» використовували навіть літієвий.

Для забезпечення необхідного рівня надійності стекол в ілюмінаторі спочатку стали робити кілька. У разі чого одне скло зруйнується, а решта залишаться, зберігаючи корабель герметичним. Вітчизняні ілюмінатори на «Союзах» і «Схід» мали по три скла (на «Союзі» є один двохскляні, але він більшу частину польоту прикритий перископом).

На «Аполлоні» і «Спейс Шаттл» «вікна» в основному також трехстекольних, а ось «Меркурій» - свою «першу ластівку» - американці оснастили аж четирехстекольним ілюмінатором.

На відміну від радянських американський ілюмінатор на командному модулі «Аполлона» не уявляв собою єдину збірку. Одне скло працювало в складі оболонки несучої теплозахисної поверхні, а два інших (по суті, двохскляні ілюмінатор) вже входили до складу гермоконтура. В результаті такі ілюмінатори були більше візуальними, ніж оптичними. Власне, з урахуванням ключової ролі пілотів в управлінні «Аполлонами», таке рішення виглядало цілком логічно.

На місячної кабіні «Аполлонов» все три ілюмінатори самі по собі були одностекольние, однак із зовнішнього боку їх прикривало зовнішнє скло, що не входить в гермоконтур, а зсередини - внутрішнє запобіжний оргскло. Ще одностекольние ілюмінатори встановлювалися згодом на орбітальних станціях, де навантаження все ж менше, ніж у апаратів, що спускаються космічних кораблів. А на деяких космічних апаратах, наприклад, на радянських міжпланетних станціях «Марс» почала 70-х років, в одній обоймі були об'єднані фактично кілька ілюмінаторів (двохскляні композицій).

Коли космічний апарат знаходиться на орбіті, перепад температур на його поверхні може становити пару сотень градусів. Коефіцієнти розширення у скла і металу, природно, різні. Так що між склом і металом обойми ставлять ущільнення. У нас в країні ними займався НДІ гумотехнічної промисловості. У конструкції використовується вакуумостойкий гума. Розробка таких ущільнень - складне завдання: гума - полімер, а космічне випромінювання з часом «рубає» полімерні молекули на шматки, і в підсумку «звичайна» гума просто розповзається.

Носове скління кабіни Бурана. Внутрішня і зовнішня частина ілюмінатора Бурана

При найближчому розгляді з'ясовується, що за конструкцією вітчизняні та американські «вікна» істотно один від одного відрізняються. Практично всі стекла в вітчизняних конструкціях мають форму циліндра (природно, за винятком скління крилатих апаратів типу «Бурана» або «Спіралі»). Відповідно, у циліндра є бокова поверхня, яку потрібно спеціально обробляти, щоб звести до мінімуму відблиски. Відображають поверхні всередині ілюмінатора для цього покривають спеціальною емаллю, а бічні стінки камер іноді навіть обклеюють напівоксамит. Ущільнюється скло трьома гумовими кільцями (як їх спочатку називали - ущільнювачів гумками).

У стекол американських кораблів «Аполлон» бічні поверхні були закруглені, і на них, як покришка на колісний диску автомобіля, було натягнуто гумове ущільнення.

Скло всередині ілюмінатора протерти ганчіркою під час польоту вже не вийде, а тому ніякої сміття в камеру (межстекольное простір) потрапляти категорично не повинен. Крім того, скла не повинні ні пітніти, ні замерзати. Тому перед стартом у космічного корабля заправляють не тільки баки, а й ілюмінатори - камеру заповнюють особливо чистим сухим азотом або сухим повітрям. Щоб «розвантажити» власне скла, тиск в камері передбачається вдвічі меншим, ніж в герметичному відсіку. Нарешті, бажано, щоб з внутрішньої сторони поверхню стінок відсіку не була дуже гарячою або дуже холодною. Для цього іноді встановлюють внутрішній екран з оргскла.

СВІТЛО НА ІНДІЇ зійшовся клином. ЛІНЗА отримати ЩО ТРЕБА!

Скло - не метал, руйнується воно по-іншому. Ніяких вм'ятин тут не буде - з'явиться тріщина. Міцність скла залежить, головним чином, від стану його поверхні. Тому його зміцнюють, усуваючи поверхневі дефекти - мікротріщини, посічки, подряпини. Для цього скло труять, гартують. Однак зі склом, використовуваними в оптичних приладах, так звертатися не прийнято. Їх поверхня зміцнюється при так званому глибокому шліфуванні. До початку 70-х років зовнішні скла оптичних ілюмінаторів навчилися зміцнювати іонним обміном, що дозволило збільшити їх абразивну стійкість.

Для поліпшення світлопропускання скла просвітлюються багатошаровим покриттям. До їх складу можуть входити окис олова або індію. Такі покриття збільшують світлопропускання на 10-12%, а наносяться вони методом реактивного катодного розпилення. Крім того, окис індію добре поглинає нейтрони, що не зайве, наприклад, під час пілотованого міжпланетного польоту. Індій взагалі «філософський камінь» скляній, та й не тільки скляній, промисловості. Дзеркала з індієвий покриттям відображають велику частину спектру однаково. У труться вузлах індій істотно покращує стійкість до стирання.

У польоті ілюмінатори можуть забруднюватися і з зовнішнього боку. Вже після початку польотів за програмою «Джеміні» астронавти помітили, що на скла осідають випаровування з теплозахисного покриття. Космічні апарати в польоті взагалі набувають так звану супутню атмосферу. Щось витікає з гермотсеков, «висять» поруч з кораблем дрібні частинки екранно-вакуумної теплоізоляції, тут же - продукти згоряння компонентів палива при роботі двигунів орієнтації ... Загалом, сміття і бруду виявляється більш ніж достатньо, щоб не тільки «зіпсувати вид », а й, наприклад, порушити роботу бортовий фотоапаратури.

Розробники міжпланетних космічних станцій з НВО ім. C.А.Лавочкіна розповідають, що під час польоту космічного апарату до однієї з комет в її складі було виявлено дві «голови» - ядра. Це було визнано важливим науковим відкриттям. Потім з'ясувалося, що друга «голова» з'явилася внаслідок запотівання ілюмінатора, що призвів до ефекту оптичної призми.

Скло ілюмінаторів не повинні змінювати світлопропускання при впливі на них іонізуючого випромінювання від фонової космічної радіації і космічних випромінювань, в тому числі - в результаті спалахів на Сонці. Взаємодія електромагнітних випромінювань Сонця і космічних променів зі склом - взагалі явище складне. Поглинання випромінювання склом може привести до утворення так званих «центрів забарвлення», тобто до зменшення вихідного світлопропускання, а також викликати люмінесценцію, оскільки частина поглиненої енергії може негайно виділитися у вигляді світлових квантів. Люмінесценція скла створює додатковий фон, що знижує контрастність зображення, збільшує відношення шуму до сигналу і може унеможливити нормальне функціонування апаратури. Тому скла, застосовувані в оптичних ілюмінаторі, повинні володіти, поряд з високою радіаційно-оптичної стійкістю, низьким рівнем люмінесценції. Величина інтенсивності люмінесценції не менш важлива для оптичних стекол, що працюють під впливом випромінювань, ніж стійкість до фарбування.

Серед факторів космічного польоту одним з найбільш небезпечних для ілюмінаторів є мікрометеорних вплив. Воно призводить до швидкого падіння міцності скла. Погіршуються і його оптичні характеристики. Вже після першого року польоту на зовнішніх поверхнях довгострокових орбітальних станцій виявляються кратери і подряпини, що досягають півтора міліметрів. Якщо більшу частину поверхні можна заекранувати від метеорних і техногенних частинок, то ілюмінатори так не захистиш. Певною мірою рятують бленди, що встановлюються іноді на ілюмінатори, через які працюють, наприклад, бортові фотоапарати. На першій американської орбітальної станції «Скайлеб» передбачалося, що ілюмінатори будуть частково екранувати елементами конструкції. Але, звичайно, найбільш радикальне і надійне рішення - прикрити зовні ілюмінатори «орбітального» керованими кришками. Таке рішення було застосовано, зокрема, на радянської орбітальної станції другого покоління «Салют-7».

«Сміття» на орбіті стає все більше і більше. В одному з польотів «Шаттл» щось явно техногенне залишило на одному з ілюмінаторів досить помітну вибоїну-кратер. Скло витримало, але хто знає, що може прилетіти в наступний раз? .. Це, до речі, одна з причин серйозного занепокоєння «космічної громадськості» проблемами космічного сміття. У нашій країні проблемами мікрометеорітного впливу на елементи конструкції космічних апаратів, в тому числі і на ілюмінатори, активно займається, зокрема, професор Самарського державного аерокосмічного університету Л.Г.Лукашев.

У ще більш важких умовах працюють ілюмінатори спускаються. При спуску в атмосфері вони виявляються в хмарі високотемпературної плазми. Крім тиску зсередини відсіку на ілюмінатор при спуску діє зовнішній тиск. А потім слід приземлення - часто на сніг, іноді в воду. При цьому скло різко охолоджується. Тому тут питань міцності приділяють особливу увагу.

«Простота ілюмінатора - це позірна явище. Деякі оптики говорять, що створення плоского ілюмінатора - завдання більш складна, ніж виготовлення сферичної лінзи, оскільки побудувати механізм «точної нескінченності» істотно складніше, ніж механізм з кінцевим радіусом, тобто поверхні сферичної. І тим не менше ніколи ніяких проблем з ілюмінаторами не було », - напевно, це найкраща з оцінок для вузла космічного корабля, особливо якщо вона прозвучала з вуст Георгія Фоміна, в недавньому минулому - першого заступника Генерального конструктора ГНПРКЦ« ЦСКБ - Прогрес ».

ВСІ МИ ПІД "КУПОЛОМ" У ЄВРОПИ

Оглядовий модуль Cupola

Вже не так давно - 8 лютого 2010 року після польоту «Шаттл» STS-130 - на Міжнародній космічній станції з'явився оглядовий купол, що складається з декількох великих ілюмінаторів чотирикутної форми і круглого восьмісотмілліметрового ілюмінатора.

Модуль Cupola призначений для спостережень Землі і роботи з маніпулятором. Його розробив європейський концерн Thales Alenia Space, а будували італійські машинобудівники в Турині.

Таким чином, сьогодні європейці утримують рекорд - таких великих ілюмінаторів ні в США, ні в Росії на орбіту ще не виводили. Про величезні вікнах говорять і розробники різних «космічних готелів» майбутнього, наполягаючи на їх особливу значущість для майбутніх космічних туристів. Так що у «окностроенія» велике майбутнє, а ілюмінатори продовжують залишатися одним з ключових елементів пілотованих і безпілотних космічних кораблів.

«Купол» - дійсно класна штука! Коли з ілюмінатора дивишся на Землю, це все одно, що через амбразуру. А в «куполі» на 360 градусів огляд, видно все! Земля звідси виглядає як карта, так, найбільше це нагадує географічну карту. Видно, як сонце йде, як встає, як ніч насувається ... Дивишся на всю цю красу з якимось завмиранням всередині.