סוליוט 3

מעבדת החלל השלישית, שבה כבר החלו חיי שגרה בחלל

מבוא
ב־25 באפריל 1974 שוגרה מעבדת החלל סוליוט 3. מסלול הטיסה היה 253-243 ק”מ, זווית הנטייה 51.58 מעלות ומשך הקפה 89.78 דקות. מטרות השיגור היו לשפר את תכנון המעבדה, מערכותיה, ציודה, את המחקר מדעי, טכני, רפואי ולערוך ניסויים בטיסות חלל. לאחר נחיתת סויוז 14 המשיכה סוליוט במילוי משימותיה באופן אוטומטי. מסלול הטיסה היה 264- 286 ק”מ, זווית הנטייה 51.6 מעלות. הטמפרטורה במעבדה הייתה 21 מעלות והלחץ האטמוספרי 846 מ”מ כספית. ב־16 באוגוסט, היה מסלול הטיסה 260- 278 ק”מ, זווית הנטייה 51.6 מעלות ומשך הקפה 89.7 דקות. ב־5 בספטמבר היה מסלול הטיסה 260- 286 ק”מ ומשך הקפה 89.8 דקות. ב־19 בספטמבר היה מסלול הטיסה 251- 285 ק”מ זווית הנטייה 51.6 מעלות ומשך הקפה 89.7 דקות.

ב־23 בספטמבר סיימה סוליוט 3 את תכנית העבודה שלה. באותו יום ניתק ממנה תא ממונע ובו ציוד ואינפורמציה והוא חזר ארצה. מנועי הבלימה של התא הושלכו לפני הכניסה לאטמוספירה הנמוכה “מערכת מצנח” נפרסה בגובה 9.2 ק”מ. בכך לא תמה עבודתה של המעבדה באותו יום, סוליוט 3 החלה בתכנית ניסויים אוטומטית חדשה. המסלול היה 248 – 299 ק”מ. וזווית הנטייה 51.6 מעלות. ב־7 באוקטובר היה המסלול 299-249 ק”מ. זווית הנטייה 51.6 מעלות. ב־24 באוקטובר היה המסלול 268-299 ק”מ. זווית הנטייה 51.6 מעלות ומשך הקפה 89.7 מעלות.
עד 27 באוקטובר ביצעה סוליוט 3 מעל ל־100 תמרונים כולל שמונה תיקוני מסלול מהקרקע. המעבדה תפקדה בתנאי טיסה ברי פיקוח תוך כדי המשך ייצובה אוטומטית. סוליוט 3 ביצעה גם מחקרים במאפיינים בליסטיים אווירודינמיים, השפעת הכבידה ומומנטים של השתנות, זווית הנטייה של מדפי השמש, פרמטרים של מעברי חום, בקרת חום, אספקת חשמל ומאפיינים של מערכת הבקרה. ב־25 בנובמבר היה המסלול 293-249 ק”מ. זווית הנטייה 51.6 מעלות ומשך הקפה 89.7 מעלות.

ב־25 בדצמבר סיימה סוליוט 3 את תפקידה. סך הכול בוצעו 400 ניסויים מדעיים וטכניים, 70 שידורי טלוויזיה, 2,500 שידורים טלמטריים ומנועי הניווט הופעלו 50,000 פעם. קבוצת Kettering ידעה לספר שהמעבדה המשיכה לשדר לאחר 25 בדצמבר. ב־24 בינואר 1975 נשקפה סוליוט 3 באטמוספירה.

מבנה המעבדה

זוהי מעבדת חלל משופרת ומשקלה 20 טון. אחד התאים משמש למנוחה, אכילה והתעמלות. מתקן הנמצא בתא זה הוא פולינום 2 – מכשיר אימון אוטומטי רב־שימושי. משתמשים בו לביצוע תרגילי התעמלות והוא מאפשר לאסטרונאוטים הסתגלות מהירה לכוח המשיכה לאחר הנחיתה. זוהי יחידת פיקוח רפואי הבאה לפקח על תהליך זרימת הדם על־ ידי רישום מספר רב של פרמטרים וכך לקבוע במדויק את השפעת חוסר המשקל על פעילות הלב.

ציוד רפואי אחר הוא רצועה נעה המופעלת כשהאסטרונאוט לובש חליפת התעמלות המיועדת להעניק תחושה של כוח משיכה בהפעלת מאמץ מתאים על השרירים באמצעות רצועות גמישות. לטענת הרוסים, ציוד זה טוב יותר מהארגומטר שהיה בסקיילאב האמריקנית מאחר שזה האחרון אינו מסוגל להפעיל לחץ מתאים על השרירים.

למעבדה רצפה ותקרה. מבנה זה בא לתת לאסטרונאוטים תחושה של למעלה ולמטה ולהקל עליהם בצורה זו להסתגל לחוסר המשקל. לעומת זאת אין במעבדה מספיק ידיות. על הדופן החיצוני של המעבדה מוצבת מצלמה המאפשרת פיקוח יומי עליה ועל חללית הסויוז הצמודה אליה.

במקום שני מדפי שמש שהיו במעבדות הקודמות, למעבדה זו יש שלושה המחוברים למעבדה בציר ושטחם הכולל 42 מ”ר. הכוח החשמלי מופק בזמן הטיסה מאור השמש ונאגר במצברים לעבודה כאשר המעבדה נכנסת לאזור הצל של כדור הארץ. מדפי השמש מקבלים את קרינת השמש בכל מצב שבו נמצאת המעבדה. מדפים אלה מפיקים יותר חשמל מהמעבדות הקודמות. בדופן תא המעבר מצויה דלת ליציאה מהמעבדה לפעילות חוץ־ רכבית. האסטרונאוט היוצא החוצה סוגר אחריו את המעבדה עצמה ופותח את פתח הדופן. מי שנמצא בתוך המעבדה עובד כשהוא לבוש בבגדים רגילים. בנוסף לאמצעי התקשורת הרגילים יבשתיים וימיים הופעל לוויין התקשורת מולנייה.

סויוז 14
ב־3 ביולי 1974 שוגרה סויוז 14 ובה האסטרונאוטים פאבל פופוביץ ויורי ארטיוכין.
מטרות הטיסה היו:
1.לבצע משימות משותפות עם המעבדה ולהתחבר אליה תוך כדי בדיקת מנגנון החיבור של החללית- מנגנון חשוב ביותר לקראת שיתוף הפעולה עם האמריקנים בטיסת אפולו וסויוז.
2. לבדוק את מערכת ההנעה ומערכת האנרגיה של המעבדה.
3. לבדוק את המערכות המשופרות של החללית.
4. בחקר החלל – למדוד קרינות של שדות מגנטיים.
5. לערוך תצפיות לעבר השמש והעטרת שלה.
6. בחקר כדור הארץ והאקלים – לחפש מחצבים ולחקור את האטמוספירה.
7. לערוך ניסויים ביולוגיים ולחקור את השפעת החלל על גוף האדם בטיסה ממושכת. בתחילתו ובסיומו של כל יום נערכים בקביעות תרגילי התעמלות כדי להכשיר את האסטרונאוטים להסתגלות מהירה לתנאי הארץ לאחר הנחיתה ולפתח סדר עבודה יומי.
על האסטרונאוטים לנסות חליפת התעמלות חדשה המיועדת להעניק תחושה של גרביטציה בהפעלת מאמץ מתאים על השרירים באמצעות רצועות גמישות. מהנדסיה של מעבדת החלל בנו מעבדת דמה שבה שוררים תנאים זהים לאלה של סוליוט 3, פרט לחוסר משקל, שני אסטרונאוטים מאיישים אותה והם מבצעים בו זמנית את אותן פעולות שמבצעים פופוביץ וארטיוכין. לקראת שיגורם קיבלו האסטרונאוטים הדרכה למקרה של נחיתה ימית. ביום השיגור הודיע ראש תכנית החלל הרוסית, הפרופסור בוריס פטרוב, כי בתוך יומיים יוחלט אם לאייש את המעבדה. במידה ויבוצע, הטיסה לא תימשך זמן רב.

סדר עבודה יומי
סדר העבודה דומה לסדר העבודה הארצי – 8 שעות עבודה, 8 שעות מנוחה, בילוי ומשק בית ו־8 שעות שינה.

תקשורת
לטענת הרוסים, הייתה זו פעם ראשונה שחללית רוסית מאוישת קיימה קשר רצוף ובלתי־ מופרע עם מרכז הבקרה שליד מוסקווה, בסיוע תחנות ביניים שמוקמו על שתי ספינות מעקב באוקיינוס האטלנטי וליד קובה. היו משקיפים שטענו כי היו קשיים מסוימים בהעברת התקשורת.
שבוע ראשון, מ־3 עד 9 ביולי
3 ביולי – יום השיגור. מסלול הטיסה 277-255, זווית הנטייה 51.6 מעלות ומשך הקפה 89.7 דקות.
4 ביולי – הוחלט לתקן את מסלול הטיסה כדי לאפשר התחברות עם סוליוט 3. לפני ההתחברות ביצעו האסטרונאוטים ניסויים שונים וטיסת אימון לצִדה של סוליוט. עם ההתחברות למעבדה בדקו האסטרונאוטים אותה ואת כל מערכותיה והיא נמצאה תקינה. ההתחברות בוצעה 26 שעות לאחר השיגור. ההתחברות הייתה מדויקת והיה שימוש מינימלי בדלק. עד למרחק של 100 ממעבדת החלל תמרוני התחברות היו אוטומטיים. ממרחק זה התמרונים נעשו ידנית בידי פופוביץ. המסלול המשותף היה 265- 276, זווית הנטייה 51.6 מעלות ומשך הקפה 89.7 דקות.
5 ביולי – בתום הבדיקות, נכנסו האסטרונאוטים למעבדה. ארטיוכין נכנס ראשון ואחריו פופוביץ. מצב בריאותם היה תקין ב־4 ביולי, והיום חוסר המשקל השפיע לרעה על זרימת הדם למוח. האסטרונאוטים נאלצו לעבוד כשהם לבושים בחליפות התעמלות. היום עסקו בבדק בית בעיקר בתפעול הציוד ומדפי השמש.
6 ביולי – האסטרונאוטים התרגלו לחוסר המשקל. לחץ הדם והדופק נורמליים. נאסר על פופוביץ לראות את משחקי הגביע העולמי שנערכו באותו זמן, מחשש שהמתח יפגע בבריאותו . גם היום המשיכו בבדק בית.
7 ביולי – היום נערכו בדיקות רפואיות שבאו לבדוק אם קיימת זרימת דם נכונה למוח כאשר מרחפים במעבדה. הבדיקות נעשו במכשיר האימון פולוניום 2. בתחילה, התקשו האסטרונאוטים בביצוע התרגילים בשל התקשות השרירים, בהשפעת חוסר המשקל. לאט־ לאט הם התגברו על קושי זה. בסך הכול התברר כי מחזור הדם אצל פופוביץ וארטיוכין לא הושפע משמעותית. בהשוואה לימים הראשונים של שהייתם בחלל.
8 ביולי – היום החלו האסטרונאוטים בניסויים מדעיים וטכניים. הם הבחינו בקיטוב של אור השמש שהשתקף בכדור הארץ ובאטמוספירה. נערכו תצפיות לעבר כדור הארץ לחיפוש מחצבים ובוצעו ניסויים רפואיים ברצועה הנעה.
9 ביולי – הוחלט להאריך את הטיסה בשבוע אחד לפחות. המערכות המשופרות של המעבדה נבדקו, בוצעו אנליזות באטמוספירה של המעבדה ובוצעו תרגילי תקשורת.

שבוע שני, מ־10 עד 17 ביולי
10 ביולי – ביום זה נמסר כי ליקוי באחת ממניפות המעבדה שדיווח עליו פופוביץ תוקן לאחר שנבדק במעבדת הדמה. נערכו תצפיות מקיפות על כדור הארץ ועל השפעתה של קרינת השמש על התכונות האופטיות של האטמוספירה.
11 ביולי – היום האסטרונאוטים עסקו בבדיקות רפואיות של הריאות שלהם. הם נשפו בצורות שונות לתוך מיכלים אשר הוחזרו ארצה לבדיקות. הם חשו ברעב בלתי רגיל והותר להם להשתמש במלאי החירום של המעבדה. כן התגלו קשיים בבדק הבית. נמסר כי ישהו שבוע נוסף במעבדת החלל ובקרוב תסתיים מחצית מתקופת שהייתם בחלל.
13 ביולי – נערכו תצפיות לעבר כדור הארץ אשר התמקדו באסיה המרכזית המצויה בתחום ריבונותה של ברית־המועצות. המטרות היו חיפוש מחצבים, בדיקת תנועתם של קרחונים ובדיקת האור המקוטב באטמוספירה. לאחר שסיימו את התצפיות עברו לחללית סויוז כדי לבדוק מכשיר ניווט חדש, לניווט על־פי השמש ועל־פי כוכבי הלכת. נבדק כושר הדיוק של מערכות הניווט אשר בחללית, נבדקה הבקרה הידנית של סוליוט ונערך שידור טלוויזיה שני.
14 ביולי – האסטרונאוטים לא הצליחו להשתחרר מקשייהם. אחד המאווררים התקלקל ופרץ ממנו זרם חזק של אוויר אשר הצמיד את ארטיוכין לדופן המעבדה. רק כשמצא נקודת אחיזה הצליח להתגבר על סילון האוויר. פופוביץ היה באותו זמן בחלק אחר של המעבדה. תקלה זו הניעה אותו לבוא בדרישה שתחנות החלל הבאות תצוידנה בידיות בכל מקום אפשרי. היום חיפשו מחצבים באסיה המרכזית.
15 ביולי – הועלתה הצעה לקצר את הטיסה בשל התפוצצויות חזקות על פני השמש ופליטה חזקה של קרינה. ההתפוצצויות החלו יום אחד לאחר שיגורה של סויוז 14 ונמשכו ארבעה ימים. ב־10 ביולי חלו התפוצצויות נוספות. כמה פיזיקאים חשבו שמצב זה הוא בלתי רגיל ומסוכן לטייסי מעבדת החלל והעלו את ההצעה לקצר את הטיסה. המהנדסים והרופאים אמרו לא. למרות עוצמתה הבלתי רגילה של הקרינה שאף אסטרונום לא היה ער לה עד כה, לא נגרמה אפילו הפרעה קלה לעבודת הצוות, האסטרונאוטים חשים בטוב והעבודה נמשכת כסדרה. כל מה שנדרש מפופוביץ וארטיוכין היה להיות זהירים יותר. היום בוצעו ניסויים רפואיים ובוצע מחקר מקיף של כדור הארץ.

בשבוע השני לטיסה, ערכו האסטרונאוטים סדרה של ניסויים רפואיים וביולוגיים כדי לחקור את השפעת החלל על כושר העבודה של האדם לבצע תרגילים הדורשים מאמץ גופני. הם ניסו את חליפת ההתעמלות, נערכו תצפיות לעבר כדור הארץ מתוך מגמה לאתר מקורות ותהליכים של זיהום האוויר, נעשו מאות תצלומים של קו האופק בהתייחס לירח העולה כדי לקבוע את מידת הדיוק שבה ניתן להשתמש בקו האופק למטרות ניווט..

ניסויי הוכחת כושרה של החללית כללו מעקב מתמיד בעזרת מכשירים אופטיים מיוחדים המותקנים על הדופן החיצוני של סוליוט 3, כולל אנטנות, חיישנים ומדפי השמש כדי לאתר את אופי התנודות במסלול והשפעתן על החוזק.

שבוע שלישי, מ־17 עד 19 ביולי

18 ביולי – האסטרונאוטים סיפרו בשידור טלוויזיה כי סיימו כמעט את כל המשימות שהוטלו עליהם ב־17 ביולי. היום עסקו בתצפיות על כדור הארץ, בדקו את מערכת הניווט של
החללית ועשו בדק בית כדי להחזיר את מעבדת החלל למצב נקי כדי שתוכל לקלוט את הצוות הבא. הם עסקו בהכנות לנחיתה ב־19 ביולי. הם העבירו לחללית את כל הציוד הדרוש להם כדי לשוב ארצה כמו סרטי צילום, סרטי הקלטה, יומני עבודה. הם בדקו את ציוד הנחיתה.
19 ביולי – הם סיימו להעביר את הציוד לחללית וכעבור כמה שעות נחתו. הנחיתה הייתה בדז’אזקאן אשר בקזחסטן 1.9 ק”מ מאתר הנחיתה. פופוביץ וארטיוכין שהו בחלל 18 יום מזה 14 יום, 7 שעות ו־33 דקות במעבדה. מבדיקות שנעשו להם לאחר הנחיתה התברר שבריאותם תקינה. התברר כי מעבדת החלל נענית בקלות רבה יותר להוראות מאשר המעבדות הקודמות. רוב התמרונים העיקריים שבוצעו במהלך הטיסה נעשו בשימוש מינימלי בדלק.

סויוז 15

ב־26 באוגוסט 1974 שוגרה סויוז 15 ובה האסטרונאוטים גנאדי סאראפאנוב ולב דנין. מטרות הטיסה היו :
1. לבדוק ציוד חדש לקראת טיסת החלל המשותפת עם האמריקנים.
2. להמשיך בניסויים של סויוז 14.
3. ללמוד על השפעת חוסר המשקל על אנשי הצוות בגילים שונים. סאראפאנוב היה בן 32 ודנין בן 48.
27 באוגוסט – מסלול הטיסה שונה כדי לאפשר לה טיסה לעבר סוליוט 3. נמסר כי בסוליוט 3 נשאר מזון ל־10 ימים. לאחר 12 הקפות שונה המסלול ל־254 – 275 ק”מ, זווית הנטייה 51.6 מעלות ומשך הקפה 89.6 מעלות.

28 ביולי – נערכו ניסויים מדעיים וטכניים לפיתוח שיטות תמרון והתחברות עם מעבדת החלל בתנאי טיסה שונים. הם גם עסקו בפיתוח שיטות לחיפוש מעבדת החלל, נחיתה בחשיכה ובחינה של שליטה אוטומטית מרחוק למפגש והתחברות הנחיתה הלילית נועדה לבחון מערכות חדישות החיוניות לשיבה ארצה מתוך יכולת להתגבר על מגבלת אור שמש מועטה.

במהלך ניסוייה התקרבה סויוז 15 עד למרחק 30-15 מטר מסוליוט. ההתחברות עם סוליוט נכשלה בשל תקלה במנגנון ההתחברות האוטומטי של סויוז. מאוחר יותר הרוסים הודו כי טיסת סויוז 15 נכשלה ולא החלה בביצוע משימתה. במהלכו של יום זה נמסר כי סאראפאנוב ודנין מתכוננים לנחיתה וכי בריאותם תקינה. הנחיתה התבצעה 48 שעות לאחר השיגור. הנחיתה הייתה 48 ק”מ דרומית לצלינוגרד שבקזחסטן בתנאי מזג אוויר קשים. נמסר כי שני האסטרונאוטים נהגו במהלך הטיסה ברמה מקצועית גבוהה באומץ ובשליטה עצמית.