5.6 ТРЕТЬЕ СВЕТИЛО
5.6 ТРЕТЬЕ СВЕТИЛО
Вот с Запада восходит царь природы…
… И удивленные народы
не знают, что им предпринять,
ложиться спать или вставать
А. С. Пушкин — В. К. Кюхельбекеру
В святой Библии сказано «…и Бог создал два больших светила, большое светило — править днем, и меньшее светило — править ночью». Человек сделал много плохого, но и очень много хорошего, чтобы жизнь на Земле стала светлее.
В 1989 году, когда я начал работать над солнечным парусным кораблем (СПК) по проекту «Колумбус-500» и обнаружил, что солнечный парус — это тот же отражатель света из космоса, мне пришла в голову идея провести прикладной эксперимент. Так родились программа «Новый свет» и эксперименты «Знамя». Однако нести этот крест, это «Знамя» в новых условиях, оказалось очень трудно, почти невозможно. Работать над тем, чтобы луч света, обращенный на Западную Европу из космоса в предрассветные часы 4 февраля 1993 года и растворившийся в лучах восходящего Солнца над Белоруссией, не погас совсем, средств не нашлось.
Все оказалось намного сложнее, чем представлялось вначале. Путь был длинным и тернистым. На этот раз судьба оказалась к нам неблагосклонной, как будто кто?то специально испытывал нас не один раз. С большим трудом мы пробились в космос, на орбиту, но в самом конце нас ждало разочарование.
Вскоре после окончания эксперимента «Знамя-2» жизнь консорциума «Космическая регата» (ККР) замерла. Созданный нами «Газком» выбрал другой, можно сказать, настоящий бизнес–план, ориентированный на «безотбойную» космическую связь. Наша деятельность под солнечным парусом лишь теплилась на фоне активных работ по «Мир» — «Шаттлу» и МКС. Все же в рамках контракта с НАСА по этим программам предусматривалась поддержка российской науки. Большая часть этих средств пошла на поддержку космической медицины, которая, конечно, имела более высокий приоритет, чем наша туманная перспектива. В последний момент нам все же удалось отвоевать минимальный фонд. На эти средства мы восстановили консорциум ККР, заплатив налоги, арендную плату, а главное, подготовили несколько научных отчетов, которые стали нашим «товаром» и даже приняли участие в научных конференциях в России и США. В то же время в этих трудах содержалась не только чистая наука и теоретическая инженерия. Они стали основой, обоснованием дальнейшей деятельности, продолжения экспериментов «Знамя» в космосе.
Проанализировав проблемы, которые виделись на пути к следующему принципиальному этапу «Знамя-3» с 70–метровым рефлектором, мы пришли к выводу о необходимости промежуточного шага. Так появился проект под нестандартным названием «Знамя-2,5». Тогда поставили две основные задачи: первая — усовершенствовать рефлектор за счет раскроя и других модификаций, растянуть пленку так, чтобы образовать по–настоящему плоское зеркало; вторая — сделать возможным управление ориентацией зеркала так, чтобы направлять отраженный луч в нужное место на Земле, а также увеличить продолжительность эксперимента.
Наши теоретики разработали математические модели пленочной конструкции, растянутой центробежными силами. Восьмилепестковую ромашку раскрыли так, чтобы она не сморщивалась, как в «Знамени-2», добавив к ней снаружи 2–метровое почти сплошное кольцо. Еще одна модель позволяла оценивать оптические характеристики. В эксперименте предусматривалось наблюдение космонавтами светового пятна «зайчика», бегущего по Земле. С этой целью, чтобы оценивать возможность человеческого глаза, оптики создали физическую модель, которая одновременно служила тренажером. Еще один космический тренажер использовался для проектирования и для тренировки космонавтов в управлении кораблем с рефлектора в режиме ТОРУ (телеоператорном режиме). Для того чтобы правильно ориентировать корабль на Солнце, ввели так называемый теневой индикатор — несложную, но эффектную мишень, которую установили на корабле так, чтобы она находилась в поле зрения телекамеры ТОРУ. Большая и сложная задача досталась баллистикам. Только переведя корабль на траекторию облета вокруг станции, можно было рассчитывать на то, чтобы управлять рефлектором в течение продолжительного времени, в течение нескольких витков. Весной и летом 1995 года, используя все эти и другие тренажеры, члены экипажа «Союза ТМ» Г. Падалка и С. Авдеев очень много тренировались и хорошо подготовились к этому сложному, комплексному эксперименту.
Таким образом, параллельно с теорией, мы решили снова обратиться к практике. Натурный эксперимент был гораздо хлопотнее и опаснее, но так приучила нас жизнь. «Только в полете живут самолеты, только в полете растет человек». Только в космосе можно построить по–настоящему большие и почти невесомые, но реальные конструкции, недоступные на Земле, если не считать, конечно, виртуальных картинок, генерируемых электронными мозгами суперкомпьютеров. Путь в космос лежал через техническое решение (ТР), его требовалось составить, согласовать и утвердить у руководства. Это ТР, состоявшее из полета пунктов, собравшее более ста подписей, но так и не получившее официального статуса, подготовили к середине лета 1997 года. К этому времени мы практически развернули конструкторские, производственные и испытательные работы. Как раз в этот момент грянула беда: «Прогресс–М» на полном ходу врезался в орбитальный «Мир». Он торпедировал не только модуль «Спектр», но и наши планы, наше «Знамя».
Понимая, что в такой обстановке соваться с экспериментом к руководству безнадежно, мы, уже не спеша, продолжали работать. Во второй половине 1997 года было сделано немало.
В конце 1997, когда почти оправились от столкновения «Прогресса» и стало окончательно ясно, что «Спектр» полностью не восстановить, мы снова взялись за ТР по «Знамени-2,5». В первый рабочий день после православного Рождества, 9 января, собрали всех основных участников работ. Совещание начали с призыва сделать еще одну, может быть, последнюю попытку развернуть «Знамя» на орбите. До пуска «Прогресса М-40», который смотрелся, оставалось 7,5 месяцев. Давайте «переподпишем» наше почти готовое ТР. Почти… И все началось почти сначала.
Всего пришлось получить около 150 подписей начальников разного уровня. За каждой из них стояли исполнители и работа: чертежи и схемы, приборы и кабели, эксперименты и испытания. Подпись генерального получили 21 февраля. Однако и до официального статуса, до присвоения ТР № 16 удалось активизировать работы. Требовалось спешить, чтобы войти в общий график работ по грузовику.
Только в марте мы закончили последние испытания в барокамере. Испытания показали, что дополнительное, периферийное, почти сплошное пленочное кольцо, выбрасываемое наружу сразу после открытия створок под действием центробежных сил, резко уменьшало скорость вращения, и процесс развертывания нарушался. Опробовав несколько вариантов, решили ввести маховик и еще ряд усовершенствований. Постепенно вся аппаратура, приборы и дополнительные кабели стали поступать в цех главной сборки.
Параллельно с основной инженерной деятельностью надо было думать о деньгах. Это могло стать дополнительным стимулом для руководства.
В конце апреля я предпринял попытку прорекламировать нашу экспериментальную программу за рубежом, воспользовавшись приглашением на ежегодный съезд института AIAA. Мои выступления слушали с интересом, но реагировали вяло. Реальные результаты появились только через несколько месяцев. Еще одна попытка «поднять фонд» для продолжения эксперимента совпала с последней миссией Спейс Шаттла к «Миру» STS-91, состоявшейся в конце мая. Находясь в Хьюстоне, я почти договорился с финансистами Центра Джонсона о корректировке контракта. Однако большие начальники, встретившиеся в это время на полигоне в КЦК, смешали все наши карты. Все оставшиеся средства перебросили на МКС.
Еще весной, опубликовав страницу Интернета, посвященную эксперименту «Знамя-2,5», мы стали получать отклики по каналу электронной почты. Вскоре поток писем превысил несколько десятков в сутки. В половине откликов нашу инициативу приветствовали и одобряли. Большинство астрономов, напротив, всполошилось. Некоторые ругались и даже угрожали нам. Один астроном–любитель из Чикаго, возможно, потомок американских мафиози, даже обещал нанять киллеров — видимо, русских профессионалов. Я решил поместить открытый ответ через Интернет. Привожу его здесь с небольшим сокращением.
Открытый ответ астрономам, профессионалам и любителям
Уважаемые ученые коллеги! В ответ на ваши письма, в своем большинстве окрашенные слишком большими эмоциями и содержащие необоснованные обвинения и даже оскорбления в наш адрес (стыдно читать), считаем необходимым ответить следующее:
Научно–техническая программа экспериментов «Знамя» направлена на проверку больших тонкопленочных конструкций, формируемых центробежными силами, и на прикладные эксперименты, такие как формирование траекторий, телеуправление, подсветка Земли, наблюдения. В будущем большие тонкопленочные конструкции планируется использовать для различных целей таких, как солнечные паруса, энергетические спутники, подсветка из космоса, экранный рассекатель, защита от микрометеоров, космические антенны и телескопы.
В части эксперимента «Знамя-2,5» по подсветке необходимо добавить следующее. Основной целью является оценка отражающих характеристик рефлектора, управление отраженным лучом, наблюдения светового пятна космонавтами, а также «ручного» управления им. Подсветка будет проводиться в течение короткого времени (3—5 минут), только в ранние часы и не может представлять угрозы, в том числе людям, вовлеченным в наблюдения ночного неба или озабоченным этой миссией.
Что касается будущей системы подсветки Земли из космоса, которую разрабатывали корифеи мировой науки, русские и американцы, немцы и французы, отмечаем следующее. К подсветке, безусловно, нужно подходить осторожно, после всесторонних оценок, в том числе с учетом интересов астрономии и астрономов, но при этом спокойно, без истерик и невежества. Освещение понадобится, прежде всего, для полярных районов в зимний период наименьшего воздействия на природу, в «дневные часы» полярных ночей. Такой осторожный подход никак не нарушит течения биоритмов. Искусственное освещение окажется бесценным во время стихийных бедствий, при спасательных работах. Освещение может быть также полезным в борьбе с преступностью и терроризмом. Свет из космоса может помочь во время специальных строительных работ. Повышение температуры в пределах лунетты (сравнимой с Луной) ничтожно. Луна оценивается в повышении температуры на Земле в 0,1°С.
Мы, разработчики больших космических конструкций, надеемся не только досаждать астрономам своими экстремальными экспериментами, но и создать для ученых уникальные инструменты для настоящего проникновения в еще не изведанные доселе глубины вселенной, так же как послужить цивилизованным людям на Земле, в нужде и в трудную минуту.
После этого количество и уровень обвинений резко понизились. Зато появились оригинальные обращения. Молодой инженер из Монреаля предложил свои услуги — поработать в консорциуме. Вспомнив своего англичанина из «Роквелла», не получившего ответа от Советов после полета Гагарина, я тоже не ответил, но по другой причине. Что можно было предложить ему, нашу инженерную зарплату? Так он там, будучи безработным, получал гораздо большее пособие.
В июле 1998 года состоялся Совет ГК по следующей экспедиции ЭО-26 на «Мир». Все шло согласно заведенному ритуалу, и в конце с экспертным заключением выступил представитель ЦНИИмаш. В тот раз им оказался новичок в этом деле. Он в целом неплохо доложил заключение головного института, а в конце упомянул об интересном эксперименте под названием «Флаг–два–точка–пять». На недоумение председателя кто?то среагировал мгновенно: «Так это же наше «Знамя-2,5». Я подумал, что искажение названия произошло в результате двойного перевода, похоже, наука стала действительно интернациональной.
Гораздо серьезнее обернулись дела вскоре после «всеобщего» одобрения, в планы вмешалась экономика. Еще раз мы оказались у критической черты. Для сокращения расходов на содержание орбитального «Мира» из двух грузовиков, запланированных на конец 1998 года, решили оставить один. К тому же № 239 (будущий «Прогресс М-40») не успевал к назначенному сроку. Все ползло вправо, однако самым страшным для нас стало то, что с борта стали выбрасывать науку, то, без чего можно прожить. Через несколько дней стало известно, что все эксперименты, включая «Знамя-2,5», сняли. Я решил бороться до конца.
Было написано несколько докладных записок. Пришлось уговаривать не один десяток больших и средних начальников. Всего не рассказать. Неожиданно очень помогли результаты полета Рюмина на Спейс Шаттле. Еще на Совете главных я обратил внимание на место в его докладе о больших запасах расходных материалов и оборудования на станции «Мир». После этого выступления наметили провести космическую инвентаризацию, а полученная информация очень помогла на решающем этапе наземной борьбы за орбитальное «Знамя». Ситуация обсуждалась на малых и больших совещаниях, включая заседания штаба. Генеральный несколько раз заворачивал наши бумаги. В конце концов, наша стойкость была вознаграждена, пошатнувшееся было «Знамя» подхватили и понесли дальше, вперед.
Информация о наших трудностях дошла до прессы. Начались запросы и звонки. Мы продолжали верить в свою космическую звезду, хотя сомнения оставались до последнего момента. Это продолжалось до пуска в конце октября, через все испытания в цехах и в КИСе, последние проверки и загрузку в корабль на Байконуре, и даже после вывода в космос и стыковки со станцией. Тогда техника и удача нас не подвели.
В канун пуска «Прогресса М-40», со «Знаменем-2,5» на борту, запланировали провести генеральную репетицию, настоящий космический тест. Эта проверка, очень непростая по своему существу, получилась сложнее, чем предполагали, — трудности сопровождали нас при ее подготовке, затем в самом полете и после, на этапе анализа. Зато этот, прежде всего, баллистический тест на «Прогрессе М-39» очень много нам дал, и эту часть будущего эксперимента по–настоящему отработали, вылизали многие тонкости орбитальных маневров вместе со всеми его «чистыми и нечистыми» силами.
Неожиданно возникла еще одна почти критическая ситуация. В последний момент перед расстыковкой корабля от станции требовалось принять окончательное решение о предстоящем тесте. В соответствие с выводами межведомственной комиссии по столкновению «Прогресса М-34» все новые динамические операции требовали согласования с ЦНИИмашем. К сожалению, мы спохватились в последний момент и направили материалы с проектом заключения в головной институт слишком поздно. Для того чтобы выполнить тест, грузовик «Прогресс М-39» снабдили специальной, точно такой же мишенью для дистанционного управления его ориентацией на Солнце. Экипажу предстояло управлять кораблем при его облете вокруг станции. Основная задача теста заключалась в том, чтобы, используя автоматические и ручные средства, заставить корабль летать вокруг станции не очень далеко, чтобы он находился в пределах видимости и управляемости, и не очень близко, для безопасности. Траекторию облета, движения корабля относительного станции, которая определялась законами орбитальной механики, так и назвали — эллипсом безопасности. И станция, и корабль двигались по эллиптическим орбитам вокруг Земли. При помощи весьма тонких маневров можно сделать эти орбиты такими, чтобы относительное движение тоже оказалось эллиптическим. Такая траектория идеальна для целого ряда экспериментов в космосе, когда требуется участие экипажа. Так не раз двигался Спейс Шаттл, облетая наш орбитальный «Мир». В нашем случае дополнительная сложность заключалась в том, что требовалось дистанционно управлять «Прогрессом», используя телеоператорный режим управления (ТОРУ), который многие вспоминали добрым и недобрым словом.
После столкновения «Прогресса М-34» многие боялись этого режима как огня, особенно те, кому требовалось расписаться кровью за безопасность. В тот раз нам так и не удалось «пролить эту кровь». В последний момент, когда пропала надежда получить добро от ЦНИИмаша, Семенов, находясь на Байконуре, взял ответственность на себя. Это произошло 25 октября. Тест провели той же ночью.
В целом программу теста выполнили полностью. После отработки маневров корабль перешел на облетную траекторию. Размеры эллипса соответствовали расчетным, однако он «поплыл». Как говорят наши баллистики, этот параметр, смещение эллипса в направлении полета вперед или назад, неустойчив по определению, его требуется периодически подправлять. Оперативно все сделали правильно, однако потом еще долго, более двух месяцев, «копали», почему снос оказался больше, чем ожидали. В очередной раз стали разбираться детально, откуда можно ждать возмущений, когда полетит корабль со «Знаменем-2,5». Весь этот опыт очень пригодился в январе, когда стали готовиться к главному эксперименту.
Бывают удивительные совпадения, во времени и в пространстве. На этот раз совпала дата проведения эксперимента — 4 февраля, день в день, как шесть лет назад. Со стороны могло показаться, что дату подогнали под ответ. На самом деле совпадение смахивало на астрологию. Чтобы осветить Землю с орбиты, учитывалось положение, угол Солнца к плоскости орбиты, фаза и положение Луны и другие, почти астрономические параметры. Требовалось также приблизить эту дату к сроку запуска следующего корабля «Союз» — с тем чтобы не оставлять стыковочный причал голым, подвергнутым нагреву или охлаждению в такой конфигурации.
Существенная разница по сравнению с 1993 годом заключалась в том, что подсветку проводили не в ранние утренние часы, а сразу после захода Солнца. Раннее утро сменилось ранним вечером. Солнце дуло в спину, корабль летел с подсолнечной стороны. Это самые активные часы для человека на улице. Теперь все зависело от погоды и от удачи.
К сожалению, не только раннее утро сменилось вечером, — на этот раз удача отвернулась от нас. Все мы, кто был в ЦУПе, в реальном времени наблюдали картинку, которая передавала телекамера системы телеоператорного управления (ТОРУ), установленная на борту грузовика. «Смотрите, — звучал по наземно–космической связи голос, — сейчас даем команду на раскрытие, он должен пойти». Он пошел, начал вращаться, почти как на испытаниях в барокамере, и вдруг почти сразу его правая сторона стала ударяться обо что?то торчавшее, на что до этого никто не обращал внимания. Так это же антенна радиолокатора, которая почему?то оказалась открытой! Такая вот злополучная палка, вставленная в наше тонкопленочное колесо, пусть и с красивым именем Антенна. Что делать? Посыпались вопросы и советы. К сожалению, механизм, процесс раскрытия был одноразовым, как затяжной выстрел. Ничего сделать уже нельзя, это конец, и никто ничем помочь уже не сможет. В моем мозгу, почти как в компьютере, показалась картинка выползающей из всех щелей пленки, которая спутывалась в клубок, который уже не распустить никакими силами.
Надо пойти доложить руководству, хотя им и так все должно быть понятно. «Кто мог подумать об этой антенне, ведь прошлый раз все было нормально», — уже в коридоре сказал я Семенову и Зеленщикову, которые тоже на ходу дали указание об организации аварийной комиссии.
Мы повторно посмотрели видеозапись, посовещались, обсудив варианты. Все это было из области «потел ли больной перед смертью». Теперь предстояло пойти объясниться со средствами массовой информации, они уже обрывали телефоны, а объективы их камер, как пулеметы, смотрели с балкона на главный зал управления.
«Вы все видели своими глазами, надежд на успех практически не осталось, корабль будем топить, мы разберемся, почему автоматика открыла эту антенну, стоимость не поддается оценке, эксперимент подготовили на фоне основных работ и обязанностей, мы расстроены, не опустили руки и головы», — так надо было сказать открыто.
Еще через два витка, через 270 минут, понаблюдав за траекторией облета, которую переименовали в безопасный эллипс, мы с А. Сунгуровым, успев на электричку 21.07, с платформы «Подлипки–Дачные» вернулись домой, где нас ждали жены, дети и выпивка, готовая на все случаи жизни.
На следующий день, поздравляя Е. Рябко с 42–летием, естественно, мне пришлось коснуться итогов его очень активной работы по этому проекту, успешно доведенному до самого последнего момента, когда до успеха оставался один шаг. «Мы все, включая тебя самого, сделали плохой подарок к сегодняшнему событию. Весь опыт полетов в космос подтверждает истину о том, что всегда можно сказать, — сам виноват. Потому что среди событий и действий, в цепи наземной подготовки можно отыскать такое звено, когда следовало вмешаться и что?то исправить. Наша техника многодельна, она складывается из очень разных систем и операций. Никто, будь он семи пядей во лбу, не способен один охватить весь комплекс вещей и событий. Вот почему надо собирать вместе разных специалистов и устраивать перекрестные допросы. Тебе легче, Евгений, ты еще зеленый, это и плохо и хорошо одновременно. У тебя еще столько впереди, в том числе — шишек, наверное. Без этого не бывает успеха. Желаю удачи». Так было сказано 5 февраля.
На этот раз нам не удалось поразить «удивленные народы». Говорят, Кюхельбекер обиделся на Пушкина за эти строки. Нам было не на кого обижаться, сами виноваты. Истоки ошибки лежали в программном обеспечении, в той «программной вставке», которую посылали на бортовой компьютер «Прогресса» в последний момент. Она отличалась от той, шестилетней давности, содержавшей «антенную» команду, и это притупило нашу бдительность. Программы для управляющих компьютеров стали «опиумом» не только для руководства. Как проиграть на Земле то, чем будет командовать компьютер в космосе, — действительно большая проблема. Здесь нет рецептов на все случаи жизни, это тоже искусство, а значит, нужны творческие, но очень аккуратные люди.
Жаль, дело было, конечно, не в том, чтобы удивить кого?то. Самое важное заключалось в том, чтобы показать, на что способна наша космическая технология, и поддержать убывающий к ней интерес. Как ни странно, какого?то эффекта достигли даже с отрицательными результатами. На нас смотрели, о нас говорили и писали с сочувствием и симпатией. Впадать в депрессию мы были не приучены. Сильно не расстраиваться помогали другие дела, круговерть текущих работ, которые находились на разных этапах, от испытаний до эскизного проектирования.
В понедельник, 8 февраля, меня пригласили на популярную тогда ТВ–программу «Взгляд». После некоторого колебания я согласился. Разговор в прямом эфире оказался интересным и примечательным, он инициировал новые мысли и идеи. Удалось разъяснить что?то из прошлого, настоящего и упомянуть о планах на будущее. Отвечая на вопросы А. Любимова, ведущего передачи, на любимую тему журналистов, я сказал, почему мы не знали, сколько это стоит, так ведь нам и считать?то нечего, денег все равно не было. В параллель с космической темой обсуждалась проблема современной российской деревни и рассказывалось о «луче света в темном царстве», об одном живом колхозе под Рязанью, в который потянулись беженцы из бывших советских республик и из Чечни. Мне тоже хотелось вмешаться и сказать о том, что знал, об американских фермах и о той мощной инфраструктуре, которая позволяет двум человекам обрабатывать по сто — двести гектаров. Но времени не было, да и не хотелось лезть в другую сферу и в политику. Я лишь упомянул о своем «конструкторском колхозе», о моральных факторах и о механизмах, в широком смысле этого слова, которые должны работать везде в стране.
Наши тонкопленочные конструкции относятся к по–настоящему тонким технологиям, то, что американцы называют фантомными, то есть почти при зрачными. В каком?то смысле оправдываясь, я подчеркивал, что мы готовили наш эксперимент как бы между делом. Правильно, когда боевым, действующим коллективам поручают или доверяют перспективные работы. Чтобы их выполнить, однако, необходимы условия. Похоже, в тот раз их создать не удалось, шесть лет назад было гораздо больше внимания при подготовке и плюс газпромовские деньги. Я снова вынужден оправдываться. Все могло быть и по–другому.
В тот раз не получилось. Как мог сказать К. Маркс в конце XX века: «Пролетарии всех стран… извините!»