בחלק זה של הסדרה על ראשית ימי טיסות החלל, לאחר שפירטנו את טיסות הסויוז המוקדמות, אנו מפרטים על היעד של חלליות סויוז הבאות – מעבדות החלל מדגם סוליוט שהיו הלהיט הסובייטי בשנות השבעים
ב־19 באפריל 1971 שוגרה מעבדת החלל סוליוט 1. השיגור עמד להיערך לפני פתיחת קונגרס המפלגה הקומוניסטית במוסקווה ב־27 במארס. קשיים הביאו לדחיית השיגור. סוליוט 1 אשר הוגדרה כמעבדה רב־תכליתית, הקיפה את כדור הארץ במסלול שמרחקו מהקרקע 200 – 222 ק”מ, זווית הנטייה 51.6 מעלות ומשך הקפה 88.5 דקות.
מטרות השיגור היו:
א. לשכלל יסודות של עיצוב ומערכות.
ב. להמשיך במחקר מדעי ובניסויים בחלל.
ג. לבדוק אותה בטרם שיועלה אליה טייס.
סוליוט 1 שידרה מידע מועט מאוד. לקראת שיגורה נשלחו שלוש ספינות מחקר לאוקיינוס האטלנטי. ב־27 באפריל הוגבה מסלולה ל־251 –277 ק”מ. ב־30.6 שונה המסלול ל־235 – 295 ק”מ. כמה ימים לאחר מכן לאחר נחיתתה של סויוז 11 ב־7 ביולי שונה המסלול ל־250 – 270 ק”מ. ב־8 ביולי סוליוט 1 הועמדה במבחן חמור ביותר. היא כמעט התנגשה בלוויין מחקר אמריקני. ב־11 בדצמבר סיימה מעבדת החלל את תפקידה, נכנסה לאטמוספירה לנקודה שנבחרה ושם נשרפה. מרגע הנחיתה של סויוז 11 ועד לשרפתה של סוליוט 1 נערכו בה כמה ניסויים טכניים באמצעות מערכות בקרה מכדור הארץ.
מבנה המעבדה
אורכה של סוליוט 12.9 מטר, קוטרה המקסימלי ארבעה מטר ומשקלה 19 טון. שטחה 38 מ”ר ונפחה 100 מ”ק. למעבדה שלושה תאים, תא מעבר בקוטר מקסימלי של שני מטר, המעבדה עצמה שלה שני חלקים – קדמי שקוטרו שלושה מטר ואחורי שקוטרו ארבעה מטר ותא שירותים. ללא תא השירותים אורכה של המעבדה 10.5 מטר.
תא המעבר
תא המעבר משמש למעבר בין המעבדה לחללית סויוז ומכיל את מערכות הגישה וההיצמדות. התא משמש לתצפיות מדעיות. מצויים בו מערכת מיזוג האוויר, מערכת בקרה סביבתית, ציוד מדעי, לוחות בקרה ומיטות. על הדופן החיצוני מצויים אנטנת סיקור, מדי יונים, זרקורים, מצלמת טלוויזיה, מדפי שמש, חלק ממערכת מיזוג האוויר, מיכלי אוויר ספירליים וטלסקופ בשם אוריון למחקר בתחום האולטרה־סגול. מאחורי הטלסקופ מצויים מיכלי מזון, ציוד היגיינה וסניטציה ומשאבה אטמוספרית מיוחדת לסילוק אבק, חפצים המרחפים במעבדה וחומרים כימיים המזהמים את גוף המעבדה. מחיצה מפרידה בין תא המעבר למעבדה. היא יכולה להיסגר ידנית או אוטומטית במקרה של דליפה. סידור זה מצוי גם בשאר התאים להוציא את תא השירותים.
המעבדה
למעבדה שני חלקים צילינדריים, חלק אחד קוטרו שלושה מטרים המחובר לתא המעבר והשני קוטרו ארבעה מטרים. שני החלקים מחוברים על־ידי מתאם דק. במעבדה מצויים מערכת הקיום, מים ומזון, רדיו, טלמטריה, טלוויזיה, מכשירי צילום, מערכת כוח וניווט, לוחות בקרה, ציוד רפואי, מערכת ניסויים ביולוגיים, רשם קול ויומן טיסה. חלק מהציוד נמצא בתוך תצורה דמוית ארובה הממוקמת בקצה המעבדה. לדופן החיצוני צמודים מדי חום, אנטנות תקשורת, אנטנות טלמטריה מדי שמש ומגני שמש. כן מצויים במעבדה כלים ביתיים כמו מקרר חשמלי, כירה לבישול, דוד לחימום מים, שואב אבק, ספרייה ושתי כורסאות נוחות. האסטרונאוטים יכולים לנוע במעבדה בחופשיות מבלי להיתקל בציוד ובמכשירים הקבועים בדפנות. כל זאת הודות לידיות ומאחזים מיוחדים.
תא השירות
בתא זה נמצא מנוע המעבדה שאינו אלא המנוע של חללית הסויוז. בקרבת מקום מצויים מערכות בקרה לתיקוני מסלול, ייצוב, ניווט, מיכלי הדלק ומנועים לשינויי גובה ומסלול. בחלק העליון של תא השירותים מצויים מיכלי גז למערכת הקיום ומקורות כוח שונים. לדופן החיצוני צמודים אנטנות קשר, אנטנות לבקרת המסלול, זרקור, מדי חום, מדי יונים, מצלמת טלוויזיה ומדפי השמש.
מזון
האסטרונאוטים אוכלים ארבע ארוחות ביום. כל ארוחה ארוזה בנפרד ומאוחסנת במקרר. מנות האוכל ארוזות במיכלי מתכת קטנים. המנות מסודרות לפי מספר סידורי כדי לאפשר פיקוח על התהליכים הפיזיולוגיים של האסטרונאוטים הכרוכים באכילה. האוכל הוא ביתי ומכיל נקניקים, בשר עוף, סטייקים, בורשט, קפה, מיצי פירות, תבלינים, רוטב ולפתנים.
היגיינה
האסטרונאוטים מתרחצים מדי יום ביומו עם מגבות לחות ומגבות יבשות הנמצאות בתוך מארז היגייני. במארז מצויים גם מפיות אוכל. לכל אסטרונאוט כמה זוגות של לבנים. תנאי החלל עוררו בעיות בנושא ניקוי השיניים ולצורך זה נמצא פתרון חדש. האסטרונאוטים לועסים מסטיק בטעם של פרי המנקה את הפה. כדי למנוע זיהומים במעבדה ניתן לבלוע את החומר. בתא נמצא גם תא שירותים.
רפואה
במעבדה יש רובוט רפואי הלוקח דגימות דם, מבצע בדיקות של פעימות הלב, נשימה ולחץ דם. כל הנתונים משודרים ארצה. המכשור הרפואי כולל א־ק־ג, אנאצאפלוגרם ומכשירים למדידת צפיפות העצמות בתוך שניות מתוך שימת דגש על תכולת הסידן.
אטמוספירה
תערובת של חמצן וחנקן בלחץ שתי אטמוספירות. האטמוספירה נשמרת טהורה על־ידי תנועתה המחזורית דרך מטהרים כימיים הסופגים את ה־2 CO, מייצרים יותר חמצן מהדרוש ומסננים מים, אדים וזיהומים.
תקשורת
קשר רדיו וטלוויזיה עם המעבדה קיים רק שזאת נמצאת בטווח הקליטה של מרכז הבקרה. בנוסף לכך קיים ערוץ המשמש המיועד לתשדורות רדיו בלבד והוא נעשה באמצעות ספינת תקשורת ולוויין התקשורת מולנייה.
סדר עבודה יומי
היממה מחולקת לשלוש: 8 שעות עבודה, 8 שעות מנוחה ו־8 שעות שינה. שעות המנוחה הן השעות החופשיות של האסטרונאוטים. בזמן זה הם יכולים לעסוק בפעילות אישית כמו קריאה, שמיעת מוזיקה, קשר עם הארץ ועוד.
סויוז 10
ב־23 באפריל 1971 שוגרה סויוז 10 ובה האסטרונאוטים ולדימיר שטאלוב מפקד הטיסה, אלכסיי ייליסיאב מהנדס הטיסה וניקולאי רוקבישניקוב מהנדס הניסוי. מסלול הטיסה היה 208–246 ק”מ, זווית הנטייה 51.6 מעלות ומשך הקפה 89 דקות. משקל החללית 6.5 טון. מטרות הטיסה היו:
א. להתחבר עם סוליוט 1 – מטרה זו כללה מטרות משנה:
1. בדיקת האפשרות לתמרון וניווט מרחוק.
2. בדיקתן של שיטות תקשורת והיצמדות חדשות בחלל.
3. בדיקתן של טבעות ההיצמדות הבנויות בשיטה חדשה.
ב. ביצוע ניסיונות עם סוליוט 1.
ג. בדיקת מערכותיה החדשות של סויוז 10 ומערכותיה של מעבדת החלל בייחוד מערכות הניווט והבקרה.
ד. ביצוע מחקרים ביו רפואיים בכל מה שקשור להשפעת של תנאי החלל על גוף האדם.
עד 24 באפריל נערכו ניסיוניות שגרתיים והוצאו לפועל רוב המטרות הייעודיות. ביום זה, לאחר שש שעות שינה, בוצעה ההתחברות עם סוליוט. לצורך זה החללית ביצעה תמרונים ושינויי מסלול הקשורים להתחברות. תמרוני ההתחברות בוצעו אוטומטית עד מרחק 180 מטר ממעבדת החלל. מכאן ואילך סויוז 10 נווטה ידנית עד להתחברות. ההתחברות עצמה בוצעה בפיקוח מהקרקע 25 שעות ו־53 דקות לאחר השיגור. שטאלוב ביצע יותר מ־10 תמרונים מסובכים במהלך המפגש. ההתקרבות, ההתחברות וההינתקות הצביעו על הקשיים הכרוכים בהצמדת שני גופים בעלי מסה בלתי שווה כמו סויוז הקטנה וסוליוט הגדולה. המעבדה וסויוז היו מחוברת חמש שעות וחצי. רובו של הזמן הן היו מחוברת, אך עם זאת הן נותקו וחוברו כמה פעמים. רוקבישניקוב ביצע בזמן ההתחברות בדיקות חשובות וניסויים טכניים. התמרון כולו שודר בטלוויזיה ממצלמה שמוקמה על הדופן של מעבדת החלל.
לאחר שהייה של 47 שעות ו־46 דקות בחלל, ב־25 באפריל, נחתה סויוז 10 120 ק”מ מקרגנדה. הנחיתה הייתה לילית. זמן קצר לפני שהחללית הגיעה לקרקע, התעורר חשש שהחללית על צוותה תטבע באגם. ברגע האחרון הסיט משב רוח את החללית והיא נחתה 40 מטר מגדת האגם. לרוקבישניקוב היו “רשמים חזותיים ופיזיים חריפים וקשיים שונים במהלך הטיסה”. מאוחר יותר נמסר כי ההתחברות של סויוז 10 למעבדת החלל כמעט והסתיימה באסון ולמרבה המזל ניתן היה להחזיר את האסטרונאוטים בשלום ארצה.
סויוז 11
ב־6 ביוני 1971 שוגרה סויוז 11 ובה האסטרונאוטים גיאורגי דוברובולסקי מפקד הטיסה, ולדיסלב וולקוב מהנדס הטיסה וויקטור פאטאסייב מהנדס הניסוי. הטיסה תוכננה לשלושה שבועות עד 27 ביוני. כדי להקל על טייסי סויוז 11, שבוע העבודה תוכנן בצורה קפדנית ביותר. משקל החללית 6.5 טון.
מטרות הטיסה היו:
1. להתחבר עם סוליוט ולהמשיך את מכלול הניסויים המדעיים והטכניים והמחקר לניצול החלל לצורכי שלום
2. לבדוק את מערכות הניווט של מעבדת החלל ואת כושר התמרון שלה.
3. לערוך תצפיות גיאולוגיות וגיאוגרפיות על כדור הארץ מתוך תשומת לב מיוחדת למעטה השלג והקרח כדי לסייע בפתרונן של בעיות כלכליות.
4. לגלות מחצבים.
5. לערוך מדידות ותצפיות מטארולוגיות. מדידות אלה מושוות עם נתוני הלוויין המטארולוגי “מטאור”. המטרה לצלם עננים, סופות ציקלון, טייפון ועוד.
6. לערוך ניסיונות רפואיים, ביולוגיים. להמשיך במחקר לנטרול ההשפעה של חוסר המשקל על גוף האדם.
בטיסות קודמות התברר שחוסר המשקל משפיע קשות על הרגליים. כדי למנוע זאת על האסטרונאוטים לבצע במהלך הטיסה תרגילים לשמירת כושרם של השרירים בתנאים אלה. עליהם לבצע פעמיים ביום תרגילי הליכה והתעמלות 40 דקות בבוקר ו־70 דקות בהמשך היום. דגימות שתן וצואה הוחזרו ארצה.
בוצעו גם ניסויים זואולוגיים בתנאים של חוסר משקל. 3 שעות לפני השיגור הוכנס לחללית מיכל ובו פרפרי דרוסופיליה. אלה מתרבים במהירות, כך שניתן לבדוק מיד את השפעת חוסר המשקל על הצאצאים. ניסיונות דומים נערכו גם בביצי צפרדעים שהובאו בחללית הסויוז.
7. לחקור את הכוכבים הקרובים, תצפיות לקביעת צפיפותם של המטאוריטים ומדידת שיעורי הקרינה
8. מטרות צבאיות – לגלות צוללות גרעיניות באינפרה אדום.
חליפת החלל
האסטרונאוטים צוידו בחליפות חלל חדשות. חליפה כזו מאפשרת לשרירים לפעול במלוא כושרם תקופות ממושכות. החליפה יוצרת על הגוף לחץ הדומה לזה של כוח המשיכה ומאפשרת ללובש אותה לעבוד בצורה הנוחה ביותר. חליפה זו עשויה ממקטורן כהה וממכנסיים בהירים הנראים במקצת כמו מכנסי רכיבה. המכנסיים אלסטיים ונמצאים בתוכם קפיצים להקלת ההליכה. החליפה מבטיחה שיבה תקינה ארצה ומונעת את התקשותן של העצמות לסיד. מי שלובש חליפה זו מהלך בצורה מיוחדת המזכירה הליכה של פינגווין ולכן היא נקראת פינגווין.
שבוע ראשון, מ־6 עד 12 ביוני
6 ביוני – עם שיגורה נכנסה סויוז 11 למסלול שמרחקו מהקרקע 185– 217 ק”מ, זווית הנטייה 51.6 מעלות ומשך הקפה 88.3 דקות. לאחר ההקפה הראשונה נערך שידור טלוויזיה. שש שעות לאחר השיגור שונה המסלול. 10 שעות הוקדשו למנוחה.
7 ביוני – היום נערך שינוי נוסף בנתיב הטיסה. החללית עברה למסלול שמרחקו מהקרקע 211- 249 ק”מ. מאותו רגע בו שונה המסלול, ביום השיגור ועד היום, עד ההיצמדות טסו שני הגופים במרחק 6 – 7 ק”מ זה מזה. עד למרחק של 100 מטר ההתקרבות הייתה אוטומטית. ב־100 האחרונים דוברובולסקי הפעיל ידנית את החללית. ההיצמדות נעשתה 26 שעות ו־59 דקות לאחר השיגור, מחוץ לטווח הקליטה של מרכז הבקרה. לאחר ההתחברות חוברו המערכות החשמליות וההידראוליות של החללית וסוליוט. האסטרונאוטים בדקו את פעולת המערכות. הלחצים בין המעבדה לחללית הושוו. פתח המנהרה המחברת נפתח ושלושת האסטרונאוטים עברו לסוליוט. מעבר זה נמשך כמה שעות. עם היכנסם למעבדה החלו בעבודה וערכו שידור טלוויזיה. עיקר העבודה ביום זה היה להכין את הסוליוט לקראת השהייה הממושכת בה.
הודעתה של סוכנות הידיעות טא”ס על המעבר למעבדה החלל הייתה ש”המערכת הקוסמית החדשה – תחנה המקיפה את כדור הארץ וחלליות תעבורה המשרתות אותה, פותחת אופקים רחבים למחקר העתידי ולשליטה בחלל לטובת המדע והמשק”.
8 ביוני – מעבדת החלל התקרבה יותר מדי לשכבות העליונות של האטמוספירה והייתה סכנה שהיא תיכנס לאטמוספירה ותישרף. היה צורך לשנות את מסלול הטיסה. דוברובולסקי הפעיל את מנוע המעבדה ל־73 שניות. מסלול הטיסה היה 239 –265 ק”מ. מעבדת החלל והחללית כגוף אחד נקראים “קוסמודום 1″ (בית החלל). הכנת המעבדה לשהייה בה הושלמה. מערכת אספקת הכוח של סויוז נותקה והאסטרונאוטים עברו לגור במעבדה.
9 ביוני – מסלול הטיסה הוגבה בפעם הרביעית והוא היה 259 –282 ק”מ. מסלול זה אִפשר תצפיות מדעיות טובות יותר. לאחר מכן נערך שידור טלוויזיה ובו הדגימו האסטרונאוטים את ה”פינגווין”, חליפות החלל החדשות וביצעו כמה תרגילי התעמלות. בשידור, נראה דוברובולסקי מרחף בחלל אחד התאים ולאחר מכן אחד מחבריו משכו והושיבו על כיסא.
היום נערכו ניסיונות רפואיים, ביולוגיים שכללו תרגילי רכיבה באופניים. נמדד שיעור הקרינה, נעשו תצפיות על מטאורידים ונעשו בדיקות מקיפות בחללית הסויוז כדי להבטיח את שובם ארצה.
10 ביוני – פעילותן של מערכות הסויוז הופסקו זמנית ונערכה בהן בדיקה כדי לוודא שיבה בטוחה ארצה. הניסויים הרפואיים כללו בדיקות של פעילות הלב והעורקים של האסטרונאוטים וצפיפותן של הרקמות בעצמות. היום כל מערכות המעבדה הוכנסו לפעילות מבצעית ואפשר היה להתחיל בניסויים טכניים ומדעיים. אחד הניסיונות היה בדיקת סקסטנס רחב זווית של 190 מעלות פאטאסייב מסר כי קל לתפעל מתקן זה. לראשונה שודרה תחזית מזג האוויר ממעבדת חלל מאוישת.
11 ביוני – אצל טייסי סויוז 9 ששהו בחלל 18 יום בחלל התעוררו בעיות רבות בפעולת הלב, פגיעות ברקמות השרירים ואובדן סידן בעצמות. גילויים פיזיולוגיים אלה היו גורם מכריע בטיסתה של סויוז 11. מסיבה זו טייסיה הקדישו זמן לבדיקת תכולתו של הסידן בעצמות, מאזן הנוזלים בגוף ומערכות אחרות בגוף.
היום ביצי הצפרדעים הפכו לרֹאשנים. בשלב זה הם הוקפאו על־ידי דוברובולסקי. הביולוגים היו מעוניינים לדעת כיצד נוצר המאזן האורגני של בעלי חיים אלה בתנאי חוסר משקל. המאזן האורגני של צפרדעים ובני אדם דומה.
12 ביוני – המחקר בהשפעת חוסר המשקל על גוף האדם נמשך גם ביום זה ונמדדו גם לחץ הדם והדופק, שורטטו מפות טופוגרפיות ונערכו מחקרים אטמוספריים. האסטרונאוטים התלוננו שהעבודה רבה ומסובכת. הוחלט לבצע את העבודה בתורנות, שניים עובדים ואחד ישן. ואמנם הדבר הראשון שעשו לאחר סיום העבודה היה מנוחה.
שבוע שני, מ־13 עד 19 ביוני
13
ביוני – המשיכו לצלם עננים ואזורים בעלי עניין גיאולוגי. האסטרונאוטים השתפו בבחירות שהתנהלו אותו יום לסובייטים בברית־המועצות.
14 ביוני – המשך הניסויים הרפואיים.
17 ביוני – יום מנוחה.
18 ביוני – חקר ומיפו הכוכבים הקרובים באמצעות הטלסקופ.
19 ביוני – תצפיות אופטיות על האטמוספירה. היום מלאו לדוברובולסקי 38 שנים ובתחילת היום שודרו אליו ברכות.
שבוע שלישי, מ־22 עד 28 ביוני
20 ביוני – יום מנוחה.
22 ביוני – מצפה הכוכבים בבוכום (גרמניה המערבית) הודיע כי קלט אותות רדיו ארוכים השמורים לחלליות רוסיות מאוישות.
23 ביוני – האסטרונאוטים הקימו גינה בתיבה המצויה בתא ההתעמלות. בגינה זו הם גידלו כרוב סיני, פִּשתן וחציר. דוברובולסקי דיווח שהזרעים נבטו. צמיחת הירק הוסרטה 10 דקות.
25 ביוני – הסתיימו מדידות החלל, הקרינה והמיקרו מטאורידים.
26 ביוני – האסטרונאוטים דיווחו כי להערכתם עלו במשקל כל אחד בין חצי קילו לקילו.
27 ביוני – יום זה הוא מועד סיומה של הטיסה. הצלחתם של האסטרונאוטים להתגבר על בעיות של חוסר המשקל הביאה להארכת הטיסה ביומיים. כמה שעות לפני הנחיתה האסטרונאוטים ביקשו להמשיך בטיסתם שישה ימים נוספים, אולם בקשתם נדחתה.
29 – 30 ביוני, יום הנחיתה
זמן קצר לפני הנחיתה הדופק של דוברובולסקי היה 62 ולחץ הדם 115/70, אצל וולקוב 64, 115/68 ואצל פאטאסייב 72, 115/75. לאחר שהייה של 24 ימים, 17 שעות ו־40 דקות בחלל שבהם הקיפו את כדור הארץ 358 פעם, קיבלו טייסי סויוז 11 הוראה לחזור. דוברובולסקי, וולקוב ופאטאסייב העבירו לחלליתם את הנתונים המדעיים שאספו ואת יומני הטיסה, בדקו את מערכות החללית וניתקו אותה מסוליוט. זמן מה הם טסו ליד מעבדת החלל והקיפו את כדור הארץ שלוש פעמים. לאחר מכן החלו בדרכם ארצה. כרגיל, עם הכניסה לאטמוספירה הקשר עם החללית ניתק וכעבור כמה דקות הוא חודש. הנחיתה הייתה לילית. כקודמותיה סויוז 11 נחתה נחיתה אוטומטית. הנחיתה בוצעה בדייקנות בקזחסטן. צוות החילוץ שהגיע לעזור לאסטרונאוטים מצא אותם ללא רוח חיים על ספותיהם. שלושת האסטרונאוטים נראו כישנים והבעת פניהם הייתה רגועה. לא נמצאו סימני גסיסה ופגיעות בגופם. מערכות החללית ומעטה המגן שלה לא נפגעו גם הם.
האחים יודיקה קודילה שהתמחו בהאזנה לשידורי חלל קלטו במתקניהם שליד טורינו (איטליה) את דבריהם האחרונים של האסטרונאוטים :”מדוע זה לא פועל?”. מאוחר יותר הם אמרו: “דומה כי הלחץ הפנימי אינו נורמלי”. מבדיקות שנעשו לאחר המוות התברר כי האסטרונאוטים מתו בשל בועות בדמם. בועות אלה נוצרו בעקבות ירידה פתאומית בלחץ האטמוספרי בחללית בגלל תקלה בפתח של תא ההמראה והנחיתה. התקלה קרתה לאחר הינתקות התא המסלולי מהחללית, 20 דקות לפני הנחיתה.
פתח הכניסה בין שני התאים נפתח לאחר ניתוקו של התא המסלולי. הניתוק נעשה על־ידי פיצוצם של 12 בריחים מלאים בחומר נפץ. עוצמת הפיצוץ גרמה לפתיחת הפתח. בריחת האוויר שינתה את מצב החללית. מנועי הניווט הופעלו אוטומטית והחזירו אותה לנתיבה הנכון. המהירות שבה התרחשו התקלות בלבלה כנראה את הצוות ולא אִפשרה אבחנה מהירה באירועים ובגורמיהם. האסטרונאוטים לא לבשו את חליפות הלחץ והניסיונות לסגור את הפתח היו מאוחרים מדי. החללית התרוקנה מאוויר בתוך 45 שניות. החוקרים השתוממו על כך שהתקלה לא אותרה. כאשר הפתח נפתח, נדלקת נורת אזהרה במרכז הבקרה. נורה זו לא נדלקה ועל כן הועלתה השערה שהפתח היה פתוח למחצה.
תוצאות מטאורולוגיות של הטיסה
טיסתה הארוכה של סויוז 11 סיפקה מידע חשוב וחדש על התהוות ציקלונים, שיפרה את הידע בחיזוי מטארולוגי ובמלחמה נגד שרפות יער.
