Zpracoval Jiří Kroulík

(L+K č.17 / 1978)

Svým způsobem byla každá ze šesti dosud vypuštěných družicových stanic typu Saljut originálním prostředkem pro výzkum kosmického prostoru. Kus od kusu se jednotlivé stanice lišily stále dokonalejšími konstrukčními celky, ovládacími prvky, vědeckým vybavením. Vývoj družicových stanic tohoto typu vyvrcholil Saljutem 6, který se na mnoho měsíců stal jakýmsi kosmickým vědecko-výzkumným ústavem, pracovištěm prvních internacionálních kosmických osádek. Mnohé, co bylo spojeno s letem této stanice, bylo uskutečněno vůbec poprvé. Poprvé létalo v kosmu soulodí vytvořené z jedné stanice a dvou připojených kosmických lodí, poprvé byla stanice zásobována nákladní lodí, poprvé se uskutečnilo přečerpávání pohonných hmot v kosmu, poprvé osádka přilétla na stanici v jedné kosmické lodi a v druhé se vrátila na Zemi . . . Toho všeho bylo dosaženo radikálním zásahem do konstrukce původní družicové stanice Saljut.

Hmotností ani hlavními rozměry (viz kresbu) se Saljut 6 od předchozích stanic prakticky neliší, vzhledově však doznala změn záď stanice - v místech, kde u předchozích Saljutů byla pouze pohonná sekce s korekčním motorem a palivovými nádržemi, se díky novému konstrukčnímu řešení nachází druhý spojovací uzel. Stanice se nyní tedy skládá z pěti hlavních konstrukčních celků: dvou přechodových komor, pracovní sekce, pohonné sekce a úseku vědecké aparatury (kuželové pouzdro uvnitř stanice). Výsledkem těchto změn a změn ve vnitřním vybavení je vyšší využitelnost a spolehlivost celé stanice.

Nejprve k té nejnápadnější změně v konstrukci stanice. V novém pojetí má pohonná sekce stejný průměr jako sekce pracovní, tj. 4,15 m. Délka zůstala přibližně zachována a obnáší 2,2 m. Středem sekce je však vedena válcová zadní přechodová komora (délka 1,3 m, průměr 2 m), zakončená kuželovitým přechodem, který nese zadní spojovací mechnismus. Zadní spojovací uzel je stejné jako přední pasivního typu, tzn. že je vybaven pouze vodicím kuželem. Kolem zadní přechodové komory je instalováno šest nádrži na pohonné hmoty (tři na okysličovadlo a tři na palivo), tlakové nádoby a pomocné agregáty. Poprvé jsou pohonné hmoty - kysličník dusičitý a asymetrický dimetylhydrazin - jednotné pro korekční motor i orientační a stabilizační systém (pro usnadnění opětného naplněni nádrží v kosmu). Dodávka pohonných hmot do spalovacích komor je přetlaková, pracovním plynem je dusík. Po bocích přechodové komory jsou dvě spalovací komory korekčního motoru o tahu 7845 N, po obvodu sekce pak motory systému stabilizace a orientace. Mezi výhody druhého spojovacího mechanismu patří možnost výběru spojovacího mechanismu k připojení dopravní lodě, možnost připojení nákladní lodě a zvýšení bezpečnosti kosmického letu (ke stanici se může připojit záchranná loď).

Na první pohled jsou také patrné změny na povrchu stanice, související s předpokládanou činností kosmonautů ve volném vesmíru. V okolí výstupního otvoru, ale i na ostatním povrchu stanice, bylo instalováno zábradlí a jisticí zařízení, která mají usnadnit pohyb kosmonautů po povrchu stanice a demontáž vzorků (guma, biopolymery, panely pro výzkum znečištění optických materiálů apod.). vystavených účinkům kosmického zářeni a vakua. Na povrchu stanice jsou rovněž detektory pro měření intenzity dopadů mikrometeoritů. Každý z nich má plochu 0,6 m². Jeden je umístěn na přední přechodové komoře, dva na povrchu hlavního pracovního prostoru. První detektor je kombinovaného typu, další dva jsou kondenzátorové. Nejcitlivější z nich registruje dopad částic o hmotnosti 10^-12 g.

Ne všechny změny v konstrukci a vybavení stanice jsou však takového rázu jako přestavba pohonné sekce. Většinou jde o záměnu stávajících systémů dokonalejšími, vyzkoušenými na předcházejících stanicích. Mezi ně patří například elektromechanický systém orientace Kaskád, systém regenerace vody, dálnopis Stroka a další.

Systém orientace Kaskád je schopen po dlouhou dobu a s vysokou přesností udržovat určenou polohu stanice v prostoru. To je pro řadu experimentu, závislých na přesné orientaci a stabilizaci stanice, velmi důležité. Činnost tohoto systému je založena na otáčení velkých setrvačníků. Když elektromotor roztáčí setrvačník, pak se podle fyzikálních zákonů otáčí celá stanice směrem opačným jeho roztáčení. Pravda, stanice se přitom otáčí úhlovou rychlostí o tolik menší, oč menší je moment setrvačnosti roztáčeného setrvačníku než moment setrvačnosti stanice. Avšak takovýto elektromechanický systém orientace je ve srovnání s jinými systémy, např. reaktivním, mnohem ekonomičtější, spolehlivější a přesnější. Není jej třeba také doplňovat pracovními látkami (ať už stlačeným plynem nebo pohonnými hmotami), protože k jeho činnosti je nutná jen elektrická energie a tu dodávají sluneční baterie. Také tato skutečnost značně ovlivňuje délku aktivní životnosti stanice. Setrvačníky systému Kaskád jsou připevněny k silovému rámu stanice v prostoru za hlavní přístrojovou deskou.

Energetický systém stanice tvoří tři nezávisle otočné panely slunečních baterií o ploše 60 m² a výkonu přes 4 kW, dva NiCd akumulátory (hlavní a záložní) a blok kontroly napájecích zdrojů. Panely se mohou natáčet kolem podélné osy v rozsahu 340°. Jsou složené z tisíců článků, z nichž každý dává napětí pouhých 0,5 V. Tepelné zatížení panelu je značné, neboť na osvětlené straně dosahuje teplota článků 80°C a ve stínu se ochlazují na -130°C. Při poklesu napětí v síti na minimum se automaticky vypojují všechny spotřebiče, s výjimkou pohotovostních systémů, a připojí se hlavní akumulátor. Kotví-li u stanice dopravní loď Sojuz, zajišťuje energetický systém stanice dobíjení akumulátorů lodě po celou dobu společného letu.

Významným pomocníkem kosmonautů je i systém řízení stanice Delta, který řídí stanici v automatickém i ručním režimu. Systém tvoří počítač, bloky paměti a čidla - radiovýškoměr, rychloměr a astronavigační čidla. Radiovýškomérem se v určených intervalech měří výška oběžné dráhy stanice nad Zemí, radiální rychlost stanice se určuje dopplerovskou metodou při přeletu majáků na území SSSR, astronavigační čidla zaznamenávají východ a západ Slunce a dalších objektů. Řídicí pult Delty je vpravo od sedadla palubního inženýra u hlavní přístrojové desky. Delta je napojena i na dálnopis Stroka a proto muže také ráno automaticky udělat výpis toho, co se bude celý den dít a co je třeba udělat. Vypisuje se počátek každého oběhu, čas přechodu přes rovník, začátek a konec rádiové relace, čas vstupu a výstupu ze stínu, zeměpisná délka každého oběhu na rovníku. Delta také minutu před začátkem spojení s pozemními stanicemi zapíná rádiovou aparaturu, ohřívá ji a minutu po spojení ji vypíná. Dříve se to dělalo na povel pozemní stanice a tím se zkracovala doba spojení.

Po ověřovacích zkouškách na předcházejících stanicích se součástí “vodního hospodářství" na Saljutu 6 stal rovněž systém regenerace vody z kondenzátu atmosférické vlhkosti, čímž byl vyřešen jeden z velmi vážných problémů nedostatku vody při dlouhodobých kosmických letech. Denní spotřeba vody na jednoho kosmonauta dosahuje totiž při kosmickém letu dvou litrů. Bez regenerace by to znamenalo mít na palubě ohromné zásoby vody. Při letech trvajících několik měsíců je navíc nezbytné zabudovat do stanice i sprchu. Dopravovat na stanici vodu nákladními loděmi by sice bylo možné - omezené množství čerstvé pitné vody se tak na stanici také dopravuje - avšak ne příliš výhodné. Na Saljutu 6 se dostatečné množství vody k přípravě teplých nápojů a pokrmů proto získává regenerací vlhkosti, kterou kosmonauti vydechují a vypotí.

Předcházející kosmické lety ukázaly, že pracovní výkonnost kosmonautů je do určité míry závislá i na pohodlí, poskytovaném konstrukcí stanice a na pracovním vytížení kosmonautů. Zlepšena byla tedy strava, upraven byl začátek pracovního dne (přešlo se na moskevský čas s budíčkem v 8.00 a večerkou ve 23.00 hodin), byl zaveden pětidenní pracovní cyklus s následujícím dnem odpočinku, byly zlepšeny hygienické podmínky pro dlouhodobý pobyt osádky (zavedena sprcha, ionizátory vzduchu), součástí výbavy stanice se stal videomagnetofon, atd. Jak konstruktéři, tak plánovači kosmických letů se prostě snažili kosmonautům jejich pobyt v kosmu co nejvíce zpříjemnit a usnadnit. A dlouhodobý pobyt dvou sovětských základních osádek a pracovní návštěvy prvních internacionálních osádek svědčí o tom, že jejich snaha nevyšla naprázdno - Saljut 6 je nejen efektivním mnohaúčelovým vědeckým pracovištěm, ale v mezích možností i pohodlným a příjemným obydlím.

Schéma družicové stanice Saljut 6: 1 - kryt průlezu; 2 - konzola pro upevnění televizní kamery; 3 - antény radiotechnického systému zabezpečujícího spojení stanice s dopravní lodí; 4 - kryt otvoru pro výstup do volného vesmíru; 5 - přístroje umístěné vně stanice; 6 - zábradlí; 7 -- ovládací prvky pro napouštění a vypouštění vzduchu z přechodové komory; 8 - panel termoregulačního systému; 9 - přístrojová deska používaná při výstupu do volného vesmíru; 10 - čidlo orientace sluneční baterie; 11 -ochranný kryt panelu sluneční baterie; 12 - panel sluneční baterie; 13 - antény telemetrického systému; 14 - přístroj pro měřeni hmoty těla kosmonauta; 15 - spací pytel; 16 - komora na vyhazování odpadků; 17 - filtr na zachycování prachu; 18 - olejopneumatické agregáty pohonné jednotky; 19 - trysky motoru stabilizace a orientace; 20 - ventilátor; 21 - televizní kamera pro sledováni spojovacího manévru; 22 - prostředky osobní hygieny; 23 - toalety a sběrače tělních produktů; 24 - zásoby potravin; 25 - hledáček; 26 - pouzdro vědecké aparatury; 27 - zásoby pitné vody; 28 - prázdné schránky na odpadky; 29 - pulty řízení a napájecí bloky vědecké aparatury; 30 - běhátko; 31 -veloergometr; 32 - fotoaparát; 33 - bloky elektroniky; 34 - mechanismus natáčení sluneční baterie; 35 - hlavní přístrojová deska; 36 - televizní kamera; 37 - skafandry pro výstup do volného vesmíru; 38 - dopravní loď Sojuz; 39 - spojovací uzel dopravní lodě (aktivní); 40 - spojovací uzel stanice (pasivní); 41 - snímač polohy Slunce; 42 - okénko; 43 - kulové nádoby se stlačeným vzduchem; 44 - systém zabezpečující potřebné složení atmosféry uvnitř stanice; 45 - nádrž s pitnou vodou; 46 - schránka s vakuovým oblekem Čibis; 47 - upevnění aerodynamického krytu stanice; 48 - aparatura MKF-6M; 49 - vysokotlaké potrubí pro tlakování palivových nádrží dusíkem; 50 - nádrže se stlačeným dusíkem; 51 - antény komunikačního systému; 52 - palivová nádrž; 53 - korekční motor; 54 - terč pro vizuální kontrolu spojovacího manévru; 55 - orbitální sekce dopravní lodě; 56 - návratová kabina dopravní lodě

Rozměrový náčrt stanice Saljut se dvěma Sojuzy. Na řezu jsou tmavě vyznačeny obyvatelné prostory soulodí, šrafovaně pak hermeticky uzavřené prostory pro přístroje; bez vyznačeni zůstaly nehermetizovaně prostory Sojuzů a stanice. Celková hmotnost tohoto komplexu obnáší 32 500 kg, z toho hmotnost stanice po jejím navedeni na oběžnou dráhu 18 900 kg.

1 - přístrojová sekce; 2 - návratová kabina; 3 - orbitální sekce; 4 - aktivní spojovací mechanismus

Dopravní kosmická loď Sojuz je standardním dopravním prostředkem pro přepravu osádek na družicovou stanici Saljut. Loď se skládá ze tří hlavních celků: orbitální sekce se spojovacím mechanismem aktivního typu (vodicí tyč), návratové kabiny a přístrojové sekce. Hlavní rozměry - délka 7,94 m, maximální průměr 2,72 m. Hmotnost kosmické lodě Sojuz obnáší při startu 6800 kg. Kosmickou loď vynáší na oběžnou dráhu stejnojmenná třístupňová nosná raketa.

Orbitální sekce (objem 6,5 m³) je pracovním prostorem a místem odpočinku osádky při letu po oběžné dráze. Jsou zde umístěny radiotechnické aparatury, bloky televizního systému a bloky systému zajišťování životních podmínek. Teplota uvnitř se udržuje v rozmezí 10 - 30 °C, tlak kolísá v rozmezí 88 kPa až 115 kPa (stejné hodnoty platí i pro návratovou kabinu).

V návratové kabině se kosmonauti nejen vracejí zpátky na Zemi, ale jsou zde i při startu a při spojovacím manévru. Nachází se zde přístrojové vybavení pro řízení kosmické lodě. Objemu návratové kabiny (3,8 m³) je využito k rozmístění řídicích systémů, systému zabezpečení životních podmínek, rádiového a telemetrického systému apod. Kabina je chráněna tepelnou izolací a tepelným štítem. Ve speciálních kontejnerech jsou zde uloženy hlavní a záložní padák (brzdicí padák se otevírá ve výšce 9,5 km nad Zemí), pod tepelným štítem jsou raketové motory měkkého přistání.

V přístrojové sekci jsou umístěny systémy zabezpečující autonomní let lodě, korekční raketové motory a motory systému stabilizace a orientace.

1 - přístrojová sekce; 2 - úsek s nádržemi pohonných hmot; 3 - nákladová sekce; 4 - spojovací mechanismus

Automatická nákladní loď Progress je určena pro přepravu pohonných hmot pro družicovou stanici Saljut, a zařízení, přístrojů a materiálů pro osádku stanice. Startovní hmotnost 7020 kg je o málo vyšší než u dopravní kosmické lodě Sojuz, z níž Progress konstrukčně vychází. Užitečné zatížení tvoří asi 33 % celkové hmotnosti nákladní lodě. Stejně jako Sojuz i nákladní loď Progress sestává ze tří hlavních celků: nákladové sekce, úseku s nádržemi pohonných hmot a přístrojové sekce. Spojovací mechanismus lodě je aktivní, standardního typu. Vzhledem k svému určení je nákladní loď vybavena jednodušším přístrojovým zařízením než dopravní loď Sojuz. Progress se po splnění úkolu nevrací na Zemi, ale zaniká v atmosféře. Nosnou raketou je Sojuz.

Nákladový prostor o objemu 6,6 m³ je klimatizován (teplota se udržuje v rozmezí od 3 do 30 °C, tlak je stejný jako na družicové stanici či kosmické lodi Sojuz). Náklad o maximální hmotnosti 1300 kg je uvnitř uložen ve speciálních rámech a kontejnerech. Tvarově je nákladová sekce Progressu shodná s orbitální sekcí kosmické lodě Sojuz.

Úsek s nádržemi pohonných hmot má tvar dvou komolých kuželů. Uvnitř jsou nádrže s oběma složkami pohonných hmot pro stanici, tlakové nádoby se stlačeným dusíkem a vzduchem a systémy kontroly hermetičnosti, proplachování potrubí, snímače tlaku a teploty přepravovaných plynů a kapalin. Celkem lze v nádržích přepravit až 1000 kg pohonných hmot.

Přístrojová sekce spolu s pohonným systémem je zjednodušenou verzí přístrojového a pohonného systému dopravní lodě Sojuz.

Fotografie na titulní straně L+K č.17 / 1978: Příprava a start nosné rakety Sojuzu 28 (Snímky: APN)

Poznámka: Podrobný popis kosmické lodě Sojuz naleznete v L+K 51, 1975, č.9, s.343, č.10, s. 380, č.11, s.411, č.12, s.462. Popis družicové stanice Saljut naleznete v L+K 51, 1975, č.14, s.542, č.21, s.820 a L+K 53, 1977, č.6, s.215.