Полеты по программе «Интеркосмос»
Шрифт:
ПОЛЕТ МЕЖДУНАРОДНОГО ЭКИПАЖА СССР — ГДР
26 августа 1978 г. в 17 ч 51 мин по московскому времени с космодрома Байконур стартовала ракета-носитель с космическим кораблем «Союз-31», на борту которого находился международный экипаж в составе командира корабля летчика-космонавта СССР В. Ф. Быковского и космонавта-исследователя гражданина ГДР З. Йена.
После выведения транспортного космического корабля «Союз-31» на начальную орбиту было осуществлено формирование монтажной орбиты — на 4 — 5-м витках (26 августа) и 17-м витке (27 августа). Это маневрирование происходило по апробированной схеме», которая подробно описывалась ранее, когда речь шла о полетах предыдущих
После завершения процесса объединения электро- и гидросистем космических аппаратов и проверки герметичности стыковочного узла космонавты В. Ф. Быковский и З. Йен перешли в помещение станции «Салют-6». С этого момента на околоземной орбите, на борту научно-исследовательского комплекса «Салют-6» — «Союз-29» — «Союз-31», приступил к совместной работе международный экипаж в составе космонавтов В. В. Коваленка, А. С. Иванченкова, В. Ф. Быковского и З. Йена. Ему предстояло в течение 7 сут выполнить широкую программу научно-технических исследований и экспериментов, большинство из которых были разработаны совместно учеными и специалистами СССР и ГДР. В подготовке экспериментов для этого международного экипажа принимали участие и специалисты ЧССР и ПНР.
Выполнение запланированной программы исследований космонавты В. Ф. Быковский и З. Йен начали 28 августа с комплексного обследования сердечно-сосудистой системы каждого из них. С помощью аппаратуры «Полином-2М», приборов «Реограф», «Бета» у членов экипажа регистрировались электрокардиограмма, реограммы, баллистокардиограммы и другие показатели. Затем космонавты приступили к выполнению медико-биологических экспериментов по изучению воздействия факторов космического полета на развитие бактерий и культуры тканей.
В тот же день начался технологический эксперимент «Беролина» (по космическому материаловедению), который являлся продолжением советско-чехословацкого эксперимента «Морава» и советско-польского эксперимента «Сирена». «Беролина», по сути дела, представляет собой серию из шести экспериментов, которые проводились на советских электронагревательных установках «Сплав» и «Кристалл». Эти технологические эксперименты были подготовлены университетом им. А. Гумбольдта и Институтом электроники Академии наук ГДР, а также специалистами завода «Шотт и Ген» в Йене совместно с советскими научными учреждениями.
Из шести экспериментов серии «Беролина» четыре были посвящены плавкам и последующему выращиванию полупроводниковых монокристаллов. Это одна из ключевых задач космического материаловедения. Требуемая для промышленного получения изделий современной электроники структура полупроводников может быть получена только специально разработанным способом выращивания кристаллов, а условия космоса для такого производства весьма благоприятны. Освоение процессов выращивания кристаллов и создание новых материалов с заданными свойствами — необходимые предпосылки для быстрого развития промышленности полупроводников и полупроводниковой электроники.
В качестве исходных материалов в данных экспериментах были выбраны кристаллы полупроводниковых соединений «свинец—теллур» и «висмут—сурьма». Из первого соединения изготавливаются полупроводниковые диоды для лазеров; во втором соединении оба вещества химически сходны, но даже небольшие изменения их концентрации в кристалле приводят к значительным изменениям его электрофизических свойств.
Использование установок «Сплав» и «Кристалл», работающих по различным принципам, позволяет, в частности, сравнивать полученные в них кристаллы полупроводников. При проведении экспериментов предпринимались особые меры для поддержания микрогравитации
Вместе с тем требовалось квалифицированное обслуживание обеих установок и выдерживание заданного технологического режима, не допуская никаких отклонений. Так, например, соединение «свинец—теллур» нагревалось в установке «Кристалл» до 900 °C, а затем в течение 18 ч данная температура поддерживалась примерно постоянной, и, наконец, после этого следовали фазы регулируемого и пассивного охлаждения.
Специалисты ожидали, что в результате будут получены материалы с более равномерным составом смешиваемых компонентов и более совершенной структурой монокристаллов. И эти ожидания в целом подтвердились.
Пятый эксперимент в серии «Беролина» — плавка (в течение 20 ч) и последующая кристаллизация оптического стекла со сложным составом на установке «Сплав». Специалисты стекольного завода «Шотт и Ген» (ГДР) связывали с этим экспериментом большие надежды. Дело в том, что направленными технологическими процессами можно улучшить качество высокоточных оптических приборов, и уже первые исследования полученных образцов показали большую ценность данного эксперимента.
Шестой эксперимент в серии «Беролина» должен был дать информацию об условиях «космической» кристаллизации, подтвердить правильность и применимость термодинамических расчетов для получения материалов путем выделения их из газообразной фазы. В эксперименте таким образом изучались основополагающие физико-химические процессы в газообразном веществе.
В качестве исходного вещества был взят германий, превращающийся в газ под воздействием высоких температур и переносимый веществом-носителем в область низких температур. Специалисты Центрального института физики твердого тела в Дрездене (ГДР) подготовили контейнер с пятью ампулами, заполненными германием и веществом-носителем (йодом), в которых обеспечивался химический перенос при закладке контейнера в установку «Сплав» (при пяти определенных давлениях газа).
В эксперименте предполагалось проверить важную научную гипотезу. Дело в том, что в аналогичных экспериментах в наземных условиях перемещение вещества через газообразную фазу осуществляется диффузионными и конвекционными потоками, причем доля конвекции возрастает при повышении давления газа. Однако оба вида потоков в условиях земного тяготения разделить трудно. В космических же условиях конвекция, обусловленная силой тяжести, очень мала, диффузия доминирует, и ее влияние может быть хорошо изучено при получении кристаллов методом химического переноса.
В результате обследования германиевых кристаллов, выращенных в космосе, эту гипотезу должны сменить надежные теории, поскольку существует обоснованная точка зрения о возможности использования химического переноса при изготовлении современных материалов с заданными свойствами.
Международный экипаж выполнил широкую программу медико-биологических исследований и экспериментов. Эти эксперименты — непременная составная часть исследовательской работы космонавтов во всех пилотируемых космических полетах. Актуальные задачи космической биологии и медицины — изучение факторов космического полета, влияющих на человеческий организм, в том числе таких, как невесомость, космическое излучение, нервно-эмоциональное напряжение, воздействие искусственной среды обитания на условия работы и жизни на борту космического аппарата.