Итак, двигатель
выключен. Мы вышли на орбиту. Стали спутником Земли. Можно спокойно переходить
к следующему этапу — идти на встречу с орбитальной станцией.
Представим себе
орбиту в виде проволочного кольца. Натянем на
него мысленно тонкую пленочку,
«плоскость орбиты». Она обязательно должна проходить через центр земного шара. Поэтому
спутники Земли не могут летать как угодно,
по любым кругам. Не
могут, скажем, кружить над
полюсом. Или над какой-нибудь
одной страной. Их орбита должна опоясывать земной шар по самому широкому месту.
Как бы разрезая его своей плоскостью на две равные половинки.
Орбита может
«лежать», опоясывая Землю по экватору. Может «стоять», проходя через оба
полюса. Может быть наклонена вбок. Это бывает чаще всего.
Земной шар
вращается. За сутки он делает один оборот вокруг своей
воображаемой оси. А орбита стоит на месте. Земля как бы вертится внутри
неподвижного «колечка», с которым она
никак не связана. Если орбита наклонена к экватору, то под ней плывут одна
за другой разные страны мира.
Как льдины в реке,
когда смотришь на них с моста. А спутник, летающий по
этой орбите, на каждом витке проходит над новыми местами.
И станция и мы
мчимся в космосе с огромной скоростью — восемь километров в секунду. Если с
такой скоростью лететь на встречных курсах или даже наперерез друг другу,
ничего хорошего не получится. Произойдет не встреча, а столкновение, катастрофа.
Поэтому главное
условие успешной встречи —
надо лететь в одну и ту же сторону, на параллельных курсах.
Станция ходит
по орбите. Внутри ее орбиты вращается земной шар. Нашу ракету на старте держали
наготове, ждали, когда космодром будет проплывать под орбитой
станции. Когда этот момент
наступил, нас запустили
в ту же сторону, в какую летит станция. Плоскости наших
орбит совпали, и мы
пошли параллельными курсами.
Не страшно, что
наши орбиты отличаются по высоте. Все это легко поправимо. Мы перейдем на
орбиту станции и сблизимся с ней. Для этого
в космосе можно
маневрировать. Этим мы сейчас и займемся. Но
сперва вспомним, как сейчас
летит наша ракета.
При разгоне она летела носом вперед. Потому что двигатель толкал ее сзади, в хвост. И потому,
что острым носом она должна была разрезать воздух, «протискиваться» сквозь него. Как самолет. Сейчас, на орбите, совсем другое дело.
Двигатель не работает
и не толкает
ракету. Воздуха нет, путь свободен. Ракета теперь может лететь и боком, и хвостом вперед, как угодно. Подобно
лодке без гребцов и мотора, плывущей по течению.
Но в баках ракеты осталось топливо, двигатель можно
включить. И здесь все будет зависеть от
того, куда смотрит нос
ракеты. Если вперед, двигатель
разгонит ракету быстрее. Если назад— притормозит. Если
вбок — изменит направление полета.
Один и тот же
двигатель годится на все. Как же
повернуть ракету носом в нужную сторону?
Для этого
служат другие, особые, совсем крохотные реактивные «двигатели
ориентации». Стоят они в хвосте ракеты и направлены соплами в
разные стороны. Их можно включать на
момент и сразу выключать. Они слегка подталкивают хвост ракеты в ту
или иную сторону. Она начинает медленно
поворачиваться, как будто подвешена за
серединку на веревочке. Когда развернется до нужного положения,
включается на момент противоположный двигатель и встречным толчком
останавливает вращение.
Но где станция?
Какой нужен маневр для сближения с ней?
Мы вышли,
оказывается, орбиту более низкую, чем станции. Нам надо подниматься.
Прежде всего
двигателями ориентации разворачивает ракету носом вперед и «закрепляем»
ее в этом положении. Теперь включаем основной, или маршевый, двигатель.
Он начинает
давить на нас сзади. Толкать вперед. Разгоняет.
Через несколько
десятков секунд выключаем двигатель и снова летим по инерции. Но теперь ракета
пролетает каждую секунду уже не восемь, а восемь с половиной километров. Вы
помните — увеличение скорости как бы распрямляет, разгибает орбиту.
Разогнулась
немного и наша орбита, стала «кольцом» большего, чем раньше, размера. И,
двигаясь по ней, мы начали понемногу удаляться от Земли. Если можно так
выразиться — «пошли в гору».
Поднимаемся
и... постепенно «выдыхаемся».
Но все же
успели подняться до орбиты станции. Как бы коснулись этого невидимого кольца.
Но скорость наша упала до семи с половиной километров в секунду. Меньше
круговой. С такой скоростью нам здесь не удержаться. Орбита станет гнуться к
Земле более круто, и мы «покатимся с горки
вниз». Чтобы
это не произошло, снова на несколько десятков секунд включаем двигатель.
Он увеличивает
нашу скорость до круговой. Теперь можно успокоиться. Мы будем лететь вокруг
Земли на этой высоте, по той же орбите, что и станция.
Вот так, с
помощью «двухимпульсного маневра», мы перешли на более высокую орбиту.
Командир
корабля так рассчитал, что мы вышли на орбиту станции примерно в том ее месте,
где сейчас летит она сама. Сперва до нее километров триста. Потом после
дополнительных маневров расстояние уменьшается до двадцати километров.
Теперь в
иллюминатор корабля мы видим цель нашего полета. Яркой звездой летит станция
параллельно с нами на фоне звездного неба. Радиолуч корабля ловит ее, и
автоматика начинает вести нас к ней. Вот между нами уже всего метров сто. Мы
летим почти рядом, с одной скоростью.
Начинается
самый ответственный маневр — причаливание, для чего используют особые
двигатели малой тяги. Они чуть-чуть подтолкнули нас сзади — и мы медленно
плывем к станции. Все время целимся штангой своего стыковочного узла в воронку
стыковочного узла станции. Так же осторожно в порту подходят к пристани
корабли. Чтобы не стукнуться о причал.
Мы ощутили
легкий толчок. Штанга коснулась станции.
«Есть касание!»
— сообщает по радио на Землю командир.
Слышен легкий
скрип. Мы попали не в самый центр воронки. На этот случай она и сделана. Штанга
скользит по ее краю и в конце концов попадает в отверстие. Слышен щелчок,
замок захватил штангу.
«Есть захват!»
Зашумел мотор. Он втягивает штангу, подтаскивая нашу ракету вплотную к станции.
Фланцы стыковочных узлов прижимаются друг к другу, плотно соединяются запорами.
Ракета с
кораблем и станция стали единым сооружением и летят вместе.
Стыковка —
большое дело. Без нее многие наши достижения в космосе стали бы невозможными.
Только
благодаря стыковке был осуществлен
полет американских космонавтов
на Луну, происходит сегодня смена экипажей на орбитальных станциях, снабжение
их материалами. Только благодаря стыковке будут возможны в будущем полеты человека на Марс. Ведь для
таких дальних полетов нужны
огромные космические корабли. Поднять их с Земли немыслимо никакими
ракетами. Придется поднимать их по частям
и потом собирать в космосе. Собирать —
значит совершать стыковки,
то есть поиски, сближения,
причаливания, соединения.
Стыковка будет
нужна при дальнейшем освоении космоса постоянно. И для ремонта спутников. И
для помощи космонавтам, попавшим в аварии. И для многих других задач.
|