Квант-2

«Квант-2» — советский специализированный модуль орбитальной станции «Мир», второй по счёту модуль, пристыкованный к станции, и первый, доставивший на борт крупногабаритное научное оборудование, системы жизнеобеспечения и средства индивидуального передвижения космонавтов. Модуль был разработан и изготовлен в НПО «Энергия» (ныне РКК «Энергия» имени С. П. Королёва) и предназначался для расширения функциональных возможностей станции, проведения исследований в области астрофизики, биологии, материаловедения и отработки технологий сборки крупных конструкций в космосе.

История создания и запуска

Проект модуля «Квант-2» был утверждён в середине 1980-х годов в рамках программы развёртывания орбитального комплекса «Мир». В отличие от первого модуля «Квант», который был узконаправленным астрофизическим блоком, «Квант-2» разрабатывался как многоцелевой лабораторный отсек с возможностью размещения сменного научного оборудования и систем стыковки для грузовых кораблей.

Сборка модуля велась в цехах Завода экспериментального машиностроения (ЗЭМ) в подмосковном Калининграде (ныне Королёв). После завершения наземных испытаний «Квант-2» был доставлен на космодром Байконур.

Запуск состоялся 26 ноября 1989 года с помощью ракеты-носителя «Протон-К» (модификация 8К82К). Модуль был выведен на опорную орбиту, после чего началась процедура сближения и стыковки с базовым блоком станции «Мир». Стыковка была выполнена 6 декабря 1989 года в автоматическом режиме. Однако из-за отказа системы сближения «Курс» на последнем этапе стыковка была произведена в ручном режиме с использованием резервной системы. После стыковки модуль был перестыкован с осевого стыковочного узла на боковой узел с помощью манипулятора «Йо-Йо» (система перестыковки, разработанная в НПО «Энергия»).

Конструкция и технические характеристики

«Квант-2» представлял собой герметичный цилиндрический отсек длиной около 13,7 метра и максимальным диаметром 4,35 метра. Масса модуля при запуске составляла примерно 19,6 тонны, после стыковки и дооснащения — около 20,5 тонны. Внутренний герметичный объём — около 61 кубического метра.

Модуль состоял из трёх основных герметичных отсеков:

• Приборно-грузовой отсек — основной лабораторный блок, в котором размещались научные приборы, системы жизнеобеспечения, оборудование для регенерации воды и кислорода, а также часть грузов.
• Шлюзовой отсек — герметичный отсек с люками для выхода космонавтов в открытый космос. В нём размещались скафандры «Орлан-ДМА» и средства фиксации.
• Агрегатный отсек — негерметичный блок, в котором находились двигатели ориентации и коррекции орбиты, топливные баки, а также системы терморегулирования.

На внешней поверхности модуля были установлены панели солнечных батарей (общая площадь около 40 м²), антенны системы «Курс», а также узлы крепления для научной аппаратуры, не требующей герметичности.

Научное оборудование и эксперименты

«Квант-2» стал первым модулем станции «Мир», на котором было установлено оборудование для проведения широкого спектра исследований. Основные научные приборы и системы:

• Астрофизическая аппаратура — рентгеновский телескоп «Гранат» (совместная разработка СССР, Франции, Дании и Болгарии), предназначенный для наблюдения за космическими источниками рентгеновского излучения. Телескоп работал в диапазоне энергий 2–30 кэВ и позволил получить данные о нейтронных звёздах, чёрных дырах и активных ядрах галактик.
• Биологические и медицинские приборы — установки для изучения влияния невесомости на живые организмы, в том числе центрифуга малого радиуса для создания искусственной гравитации, а также аппаратура для мониторинга физиологического состояния космонавтов.
• Материаловедческие установки — печи для выращивания кристаллов полупроводников и получения новых композитных материалов в условиях микрогравитации.
• Системы дистанционного зондирования Земли — спектрометры и радиолокаторы для наблюдения за поверхностью планеты, океаном и атмосферой.

Кроме того, на «Кванте-2» была установлена система регенерации воды из конденсата атмосферной влаги, что позволило значительно сократить объём доставляемых с Земли запасов воды.

Системы жизнеобеспечения и средства передвижения

Одной из ключевых особенностей «Кванта-2» стало размещение на его борту систем, обеспечивающих длительное пребывание экипажа на станции. В модуле были установлены:

• Электролизная установка «Электрон-В» для получения кислорода из воды.
• Система очистки атмосферы от углекислого газа (адсорберы).
• Система регенерации воды (дистиллятор конденсата).
• Санитарно-гигиенический блок (душевая кабина, туалет).

Также на внешней поверхности модуля были смонтированы поручни и точки крепления для страховочных фалов, что облегчало выходы в открытый космос. В шлюзовом отсеке хранились скафандры «Орлан-ДМА», которые использовались для внекорабельной деятельности.

Эксплуатация и значение

«Квант-2» проработал в составе орбитального комплекса «Мир» с декабря 1989 года до момента затопления станции в марте 2001 года. За это время модуль многократно использовался для проведения научных экспериментов, а также как база для выходов в открытый космос. В частности, с помощью «Кванта-2» были выполнены работы по монтажу дополнительных солнечных батарей, ферменных конструкций и научной аппаратуры на внешней поверхности станции.

Модуль сыграл важную роль в отработке технологий сборки крупных космических конструкций, что впоследствии было использовано при создании Международной космической станции (МКС). Опыт эксплуатации «Кванта-2» позволил усовершенствовать системы жизнеобеспечения и регенерации ресурсов, что стало основой для разработки аналогичных систем для МКС и перспективных пилотируемых кораблей.

Интересные факты

• Первоначально «Квант-2» планировалось оснастить манипулятором для перемещения грузов и оборудования по внешней поверхности станции, однако от этой идеи отказались из-за сложности реализации.
• В 1990 году на «Кванте-2» была установлена экспериментальная система «Ресурс» для дистанционного зондирования Земли, которая позволяла получать изображения с разрешением до 5 метров.
• Модуль был перестыкован с осевого на боковой узел с помощью специального манипулятора, который в шутку называли «Йо-Йо» из-за его возвратно-поступательного движения.

Источники

• Афанасьев И. Б., Батурин Ю. М., Белозеров А. Ф. и др. Мировая пилотируемая космонавтика. История. Техника. Люди. — М.: РТСофт, 2005.
• Советские и российские орбитальные станции / Под ред. В. П. Легостаева. — М.: Наука, 2006.
• История создания и эксплуатации орбитального комплекса «Мир» // РКК «Энергия» имени С. П. Королёва. — 2001.
• Hall, R., Shayler, D. The Mir Space Station: A Precursor to Space Station Colonization. — Springer, 1996.