Союз — Аполлон

Инициатором проведения совместного полёта американского и советского пилотируемых космических кораблей со стыковкой на орбите выступило NASA. Эту идею высказал директор NASA Томас Пейн в начале 1970 года в ходе переписки с президентом Академии наук СССР Мстиславом Келдышем. Были образованы рабочие группы для согласования технических требований по обеспечению совместимости существовавших на тот момент советского и американского кораблей — «Союза» и «Аполлона». 26—27 октября 1970 года в Москве состоялась первая встреча советских и американских специалистов по проблемам совместимости средств сближения и стыковки пилотируемых космических кораблей^[4][5][6]. Реализация проекта стала возможна после подписания 24 мая 1972 года в Москве председателем Совета министров СССР Алексеем Косыгиным и президентом США Ричардом Никсоном «Соглашения о сотрудничестве в исследовании и использовании космического пространства в мирных целях». Статьёй номер 3 соглашения предусматривалось проведение экспериментального полёта кораблей двух стран со стыковкой и взаимным переходом космонавтов в 1975 году^[7][8]. В том же 1972 году председатель Совета «Интеркосмос» при АН СССР академик Б. Н. Петров и директор центра пилотируемых полётов NASA Кристофер Крафт подписали Коммюнике о согласовании конкретных технических вопросов для осуществления совместного полёта^[9].

Для программы ЭПАС обеими сторонами были разработаны специальные модификации космических кораблей серий «Союз» и «Аполлон». В то время как корабль серии «Союз» подвергся внешне незначительным изменениям (за исключением того, что он стал двухместным, появились панели солнечных батарей, изменились его грузоподъёмность и двигательные установки), он был снабжён участвующим в стыковке андрогинно-периферийным стыковочным узлом АПАС-75. А оставшийся без изменений корабль «Аполлон» околоземной версии (без лунного модуля) был дополнен специальным стыковочно-шлюзовым переходным отсеком, который в свою очередь содержал разработанный и произведённый в СССР стыковочный узел. Подобные отсеки использовались во всех последующих совместных программах.

Советская сторона изготовила для программы шесть экземпляров кораблей 7К-ТМ, из которых четыре совершили полёты по программе ЭПАС. Три корабля совершили испытательные полёты: два беспилотных под названиями «Космос-638», «Космос-672» в апреле и августе 1974 года и один пилотируемый полёт «Союз-16» в декабре 1974 года. Пятый экземпляр был подготовлен к немедленному старту при необходимости спасательной экспедиции в дни совместного полёта и установлен вместе с ракетой-носителем на стартовой позиции космодрома Байконур, а позже был разобран на комплектующие для следующих кораблей серии. Шестой экземпляр позже был дооснащён мощной многоспектральной камерой дистанционного зондирования Земли и совершил в сентябре 1976 года последний для кораблей серии пилотируемый полёт «Союз-22» без стыковки с орбитальной станцией.

Американская сторона репетиционных полётов и резервных кораблей по программе не производила. В это время, с мая 1973 года по февраль 1974 года, ею было совершено три пилотируемых полёта по программе «Скайлэб».

Советские и американские экипажи прошли совместные тренировки на тренажёрах космических кораблей в Центре подготовки космонавтов им. Ю. А. Гагарина (СССР) и в Космическом центре им. Л. Джонсона (США)^[10].

Для совместной проработки технических решений были созданы смешанные советско-американские рабочие группы. Перед советскими и американскими учёными и конструкторами встала необходимость решения комплекса проблем, связанных с обеспечением совместимости средств взаимного поиска и сближения космических кораблей, их стыковочных агрегатов, СЖО и оборудования для взаимного перехода из одного корабля в другой, средств связи и управления полётом, организационной и методологической совместимости^[10][11].

Для проекта была создана первая в СССР международная цифровая сеть передачи данных, соединявшая площадки проекта в СССР и США и применявшаяся для расчётов траектории космических аппаратов^[12].

Системы жизнеобеспечения (СЖО) кораблей «Союз» и «Аполлон» были несовместимы, прежде всего, из-за различия атмосферы. В «Аполлоне» люди дышали чистым кислородом под пониженным давлением (≈0,35 атмосферного), а на «Союзе» поддерживалась атмосфера, сходная с земной по составу и давлению. Системы аэроциркуляции и кондиционирования были построены на разных принципах. Сообщение между собой атмосфер кораблей привело бы к расстройству автоматики регулирования этих систем. Непосредственный переход из корабля в корабль по этим причинам был невозможен. Простое шлюзование не могло применяться из-за декомпрессионной болезни при переходе из «Союза» в «Аполлон».

Для обеспечения совместимости СЖО и средств перехода был создан специальный стыковочно-шлюзовой переходный отсек, который выводился на орбиту вместе с «Аполлоном» и позволял космонавтам и астронавтам переходить из корабля в корабль. Переходный отсек представлял собой цилиндр длиной более 3 метров, максимальным диаметром 1,4 метра и массой 2 тонны. Для создания переходного отсека были использованы наработки по лунному модулю, в частности, использовался тот же стыковочный узел для соединения с кораблём. После выхода на орбиту «Аполлон» так же, как «забирал» лунный модуль в лунных полётах, разворачивался на 180 градусов и стыковался с переходным отсеком, «забирая» его у второй ступени «Сатурна», но в процессе стыковки и расстыковки с «Союзом» этот узел не использовался.

При переходе экипажей из корабля в корабль в переходном отсеке создавалась атмосфера, соответствующая атмосфере того корабля, в который осуществлялся переход^[10]. Чтобы уменьшить разницу атмосфер, давление в «Аполлоне» немного подняли — до 258 мм рт. ст., а в «Союзе» снизили до 520 мм рт. ст., повысив содержание кислорода до 40 %. В результате длительность процесса десатурации при шлюзовании сократилась с восьми часов до трёх, в течение которых пребывание космонавтов в переходном отсеке позволяло избежать декомпрессии и выполнить достаточную десатурацию. Роль Слейтона именовалась «пилот переходного отсека»^[13].

Обычные костюмы советских космонавтов становились пожароопасными в атмосфере «Аполлона» из-за повышенного содержания кислорода в ней. Для решения проблемы в Советском Союзе в кратчайшие сроки был разработан термостойкий полимер, превосходивший описанные в литературе зарубежные аналоги (кислородный индекс составлял 79, а у волокон производства DuPont — 41). Из этого полимера была создана термостойкая ткань «Лола» для костюмов советских космонавтов. Исходные мономеры для получения термостойкого полимера были синтезированы при активном участии и руководстве известного советского химика Е. П. Фокина.^[14]

Совместимость стыковочных агрегатов требовала согласованности их принципиальной схемы, геометрических размеров сопрягаемых элементов, действующих на них нагрузок, унификации конструкции силовых замков, герметизирующих устройств. Штатные стыковочные агрегаты, которыми были оснащены корабли «Союз» и «Аполлон», выполненные по несимметричной парной активно-пассивной схеме «штырь-конус», не отвечали этим требованиям. Поэтому для стыковки на кораблях был установлен специально разработанный в КБ «Энергия» новый агрегат АПАС-75.

Данная разработка — одна из немногих, созданных в рамках проекта ЭПАС, базовые элементы которой применяются до сих пор. Современные модификации АПАС, производимые в России, позволяют стыковаться к российским стыковочным узлам (как к активному, так и к пассивному) космическим кораблям других стран, а также производить стыковку этих кораблей с модулями МКС при условии наличия на них двух таких совместимых агрегатов^[10].

• Американский:
  • Томас Стаффорд — командир, 4-й полёт;
  • Вэнс Бранд — пилот командного модуля, 1-й полёт;
  • Дональд Слейтон — пилот стыковочного модуля, 1-й полёт;
• Советский:
  • Алексей Леонов — командир, 2-й полёт;
  • Валерий Кубасов — бортинженер, 2-й полёт.

• 15 июля 1975 года в 15 часов 20 минут с космодрома «Байконур» запущен «Союз-19»;
• В 22 часа 50 минут с космодрома на мысе Канаверал запущен «Аполлон» (с помощью ракеты-носителя «Сатурн-1Б»)

• 17 июля в 19 часов 12 минут была совершена стыковка «Союза-19» и «Аполлона» (36-й виток «Союза»);

Стыковка кораблей состоялась спустя двое суток после старта. Процесс контролировался станцией дальнего радиолокационного наблюдения «Дунай-3»^[15]. Активное маневрирование осуществлял «Аполлон», скорость сближения корабля при контакте с «Союзом» была приблизительно 0,25 м/с. Через три часа, после открытия люков «Союза» и «Аполлона», состоялось символическое рукопожатие командиров кораблей Алексея Леонова и Томаса Стаффорда. Затем Стаффорд и Дональд Слейтон осуществили переход в советский корабль^[7]. При полёте кораблей в состыкованном состоянии было проведено четыре перехода членов экипажей между кораблями.^[4].

• 19 июля была проведена расстыковка кораблей (64-й виток «Союза»), после чего, через два витка, совершена повторная стыковка кораблей (66-й виток «Союза»), ещё через два витка корабли окончательно расстыковались (68-й виток «Союза»).

• «Союз-19» — 5 суток 22 часа 31 минута;
• «Аполлон» — 9 суток 1 час 28 минут;
• Общее время полёта в состыкованном состоянии — 46 часов 36 минут.

• «Союз-19» — 21 июля 1975 года
• «Аполлон» — 24 июля 1975 года

При посадке «Аполлона» в связи с проникновением паров гидразина (топливо из двигателей управления спуском) в кабину экипажа на участке парашютирования астронавты получили отравление, Вэнс Бранд даже потерял сознание на некоторое время^[16].

При совместном полёте было проведено несколько научных и технических экспериментов:

• Искусственное солнечное затмение — изучение с «Союза» солнечной короны при затмении Солнца «Аполлоном»;
• Ультрафиолетовое поглощение — измерение концентрации атомарного азота и кислорода в космосе;
• Зонообразующие грибки — изучение влияния невесомости, перегрузок и космического излучения на основные биологические ритмы;
• Микробный обмен — исследование обмена микроорганизмами в условиях космического полёта между членами экипажей;
• Универсальная печь — изучение влияния невесомости на некоторые кристаллохимические и металлургические процессы в полупроводниковых и металлических материалах. Одним из участников исследования влияния невесомости на процессы твёрдо-жидкофазного взаимодействия металлов был К. П. Гуров.

• Ко дню стыковки космических аппаратов фабрика «Новая заря» и предприятие «Ревлон» (Бронкс) выпустили по одной партии духов «Эпас» («Экспериментальный Полёт „Аполлон“ — „Союз“») объёмом 100 тыс. флаконов каждая. Упаковка духов была американской, содержимое флакона — советским, с использованием некоторых французских компонентов. Обе партии были моментально распроданы^[17].
• В Советском Союзе в 1975 году выпущены сигареты «Союз Аполлон», разработанные компанией Philip Morris. Выпускались они на московской фабрике «Ява» с использованием американского табака из Вирджинии.
• Также фабрикой «Ява» и компанией Philip Morris были выпущены небольшие тканевые сумки.
• 1 марта 1981 года астероиду, открытому 19 июля 1977 года Н. С. Черных в Крымской астрофизической обсерватории, присвоено название (2228) Союз-Аполлон в честь советско-американского полёта 1975 года^[18].
• 18 апреля 2009 года Национальный банк Республики Казахстан выпустил памятную биметаллическую монету (из серебра и тантала) номиналом 500 тенге, посвящённую полёту «Союз — Аполлон».
• 19 мая 2019 года группа Сейф выпустила альбом «На краю сердца» (песни, написанные для сериала «Вокально-криминальный ансамбль»). Действие музыкально-детективного сериала разворачивается в Советском Союзе 1970-х годов. Одна из песен «Союз — Аполлон».

• 5 августа 2021 года, в Калуге, на территории музея истории космонавтики имени К. Э. Циолковского, был открыт^[19] памятный знак «Рукопожатие в космосе», автор: скульптор Игорь Бурганов.