החללית סויוז היא דור שלישי של חלליות מאוישות שפיתחה ברית־המועצות, היום רוסיה. החללית סויוז היא רב־שימושית כיוון שניתן לייצר אותה בסדרות ולכן היא כלכלית, אפשר לתמרן אִתה בהיקף רחב – תמרוני מפגש והיצמדות, הכנה לקראת בנייתן של תחנות חלל גדולות.
החללית סויוז היא דור שלישי של חלליות מאוישות שפיתחה ברית־המועצות, היום רוסיה. פרופסור בלגונרוב מגדיר אותה – חללית העתיד. החללית סויוז היא רב־שימושית כיוון שניתן לייצר אותה בסדרות ולכן היא כלכלית, אפשר לתמרן אִתה בהיקף רחב – תמרוני מפגש והיצמדות, הכנה לקראת בנייתן של תחנות חלל גדולות.
מבנה החללית
כמו חלליות אפולו כך גם חלליות סויוז בנויות משלושה חלקים. חלק אחד הוא התא המסלולי, חלק שני המראה ונחיתה וחלק שלישי תא מכשירים והנעה. אורך החללית 7.03 מטר או 9.5 מטר עד קצה צינור ההיצמדות. משקל החללית שישה טון. החללית מסוגלת לשהות בחלל 30 יום ובה צוות של שלושה אנשים.
בידי האסטרונאוטים מידה מינימלית של שליטה, פיקוד ויכולת לאתר תקלות. בניגוד גמור לנהלים האמריקנים. אין להם כל שליטה על תפקוד החללית במהלך השיגור. כל הפעולות בשלב זה מנוהלות ישירות מהקרקע או בעזרת מתקנים אוטומטים. במקרי חירום האסטרונאוטים אינם יכולים להפסיק את הטיסה על דעת עצמם. בעצם סידורי הפיקוד, הפיקוח וההנחיה הקרקעיים והאוטומטים דומים לאלה המקובלים בחלליות בלתי־מאוישות.
התא המסלולי
התא המסלולי הוא בצורת כדור וחלקו הקדמי משמש להיצמדות לחלליות אחרות. גודלו של התא כמו זה של חללית הג’מיני: אורך 2.27 מטר, קוטר המקסימלי 2.19 מטר והנפח שלו 6.3 מ”ק. אורך הבליטה אשר בחזיתו 1.43 מטר, מזה 0.78 מטר יחידת ההיצמדות, והשאר צינור ההיצמדות. ניתן להחליף חלק זה במנהרת היצמדות המאפשרת מעבר חופשי מחללית אחת לשנייה.
התא מעניק מקום לעמידה זקופה, עבודה, מנוחה ושינה. בתא מצויים ציוד בקרה ותקשורת, מצלמת טלוויזיה, מצלמות קולנוע, רשם קול, מכשירים מדעיים לעריכת ניסויי הנחיה לצורך היצמדות לחלליות אחרות, מטאורולוגיה, אסטרונומיה וציוד מדעי אחר התלוי במטרת השיגור. בתא מותקנים כל סידורי הנוחיות לביצוע המחקרים. לתאורה מקסימלית ותצפיות יחידות העבודה ממוקמות ליד כל אחד מארבעת האשנבים. בתא מצויים ספה, שולחן מהגוני, כוננית ספרים וכיריים חשמליים.
בתא זה האסטרונאוטים נמצאים בזמנם החופשי ומבצעים תרגילי התעמלות. ניתן להשתמש בתא לפעילות חוץ־רכבית על־ידי סגירה ואטימה של הפתח המוליך לתא ההמראה והנחיתה, שחרור הלחץ ויציאה מהפתח החיצוני. לתא המסלולי ארבעה מנועי ניווט, שניים מכל צד. לקראת השיבה ארצה התא ניתק ונזרק לאטמוספירה.
תא ההמראה והנחיתה
תא ההמראה והנחיתה הוא תא הפיקוד והוא בעל מבנה אווירודינמי. לראשונה, תא זה הוא בעל מבנה קוני ולא כדורי כדוגמת חלליות הווסטוק והווסחוד. עם תא כדורי אי־אפשר לנווט כאשר נכנסים לאטמוספירה. התנגדות האוויר במקרה זה היא שווה מכל הכיוונים. אפשרות הכניסה האפשרית היחידה לאטמוספירה היא בתנועה בליסטית ולכן אי־אפשר בנתיב זה לבצע תיקוני סטיות והנחיתה איננה מדויקת. למבנה קוני בסיס כמעט שטוח המשמש גם מגן חום. מהלך הכניסה לאטמוספירה לקראת הנחיתה תלוי בזווית שבין מגן החום לבין קו הטיסה. שני מנועים זעירים הממוקמים בתוך התא, בבסיסו, מאפשרים שינויים בזווית זו. כך האסטרונאוטים יכולים במידה מסוימת לאתר את מקום הנחיתה. המבנה הקוני מאפשר עילוי אווירודינמי ומגביל את התאוצה ל־g 4 g – 3 במקום g 9 g – 8 שהיה מורגש בטיסות ווסטוק ווסחוד. התא מוגן בחומר אבלטיבי השומר על טמפרטורה פנימית של 18 מעלות גם כאשר הוא נכנס לאטמוספירה. בתא זה האסטרונאוטים יושבים במהלך ההמראה, בביצוע תמרונים ובנחיתה.
אורכו של התא שני מטר, קוטרו בבסיסו 2.19 מטר ונפחו 2.7 מ”ק. משקלו שלושה טון. לוח הבקרה נמצא בחזית התא והוא כולל מכשירים למעקב על מערכת החללית וציודה, מכשירי ניווט, מסך טלוויזיה וידיות הפעלה שונות. ליד לוח הבקרה באשנב מיוחד מצויה מערכת עזר אופטית. מימין לכיסא נמצא מנוף הניווט ומשמאלו מנוף לשינויי מהירות, מכשירי קשר, מכשירי בקרת הכניסה לאטמוספירה, מערכות קיום, מיכלי מזון, מים ומצנחים.
בניגוד לחלליות אפולו שבהן מפיקים מים כמוצר לוואי של פעולות תאי הדלק, בחלליות הסויוז המים מאוחסנים במיכלים מיוחדים כמו המזון. לתא ארבע מצלמות- שתיים מבפנים ושתיים מבחוץ. לתא מנועי עזר, מימינו ומשמאלו, המנתקים אותו מהתא המסלולי לקראת השיבה ארצה. תא זה מצויד במצנח. המצנח נפרס בגובה 8 ק”מ. רקטות הבלימה המיועדות לרכך את הפגיעה בקרקע מופעלות בגובה מטר אחד מהקרקע. מהירות הנחיתה קטנה מ־3 מטר לשנייה. לקראת השיבה ארצה תא ההמראה והנחיתה מנתק את עצמו מתא השירותים ומהתא המסלול ומנועי העזר מופעלים ל־146 שניות כדי להאט את מהירותו.
החללית אפולו שבה ארצה בנתיב טיסה המונחה על־ידי מחשב. לקראת הנחיתה החללית מתאימה את עצמה לתנאים המשתנים תוך כדי טיסה. החללית סויוז נוחתת תוך כדי סיוע מהקרקע. בעקבות טיסתה של סויוז 1 שהסתיימה בטרגדיה, הוכנסו בה שתי מערכות מצנחים, אחת מהן היא רזרבית. בכל מערכת שני מצנחים, אחד קטן הנפרס בגובה 9 ק”מ והשני הגדול בגובה 7 ק”מ. המצנח הקטן הוא מצנח ייצוב הבא למנוע את גלגול החללית.
התא האחורי
זהו תא המכשירים וההנעה. אורכו 2.76 מטר וקוטרו בבסיסו 2.8 מטר. תא זה מכיל ציוד לפיקוח על הטמפרטורה, מתקנים לאספקת חשמל, מכשירי קשר – מכשיר קשר ארוך טווח וציוד רדיו טלמטריה ופיקוד אוריינטציה ותמרון בעזרת מחשב. בתא שני מנועים בעלי כוח דחף של 400 ק”ג כל אחד. נעשה שימוש רק במנוע אחד. בשני משתמשים במקרי חירום. המנועים משמשים הן לשינויי גובה ומסלול הן להאטת החללית. מערכת מנועים נפרדת משמשת לניווט וייצוב במהלך תמרונים. מערכת הייצוב ומערכת הפיקוח של החללית, שגם היא נמצאת בתא זה, ניתנות להפעלה ידנית ואוטומטית. פיקוד האוריינטציה נעשה בעזרת מערכת נפרדת של מנועים בעלי דחף נמוך. כמות הדלק מאפשרת טיסה בגובה מקסימלי של 1,300 ק”מ.
לתא זה מחוברים שני מדפים של קולטי שמש ליצירת חשמל. אורך כל מדף 3.7 מטר ושטחם הכולל 14 מ”ר. כדי שהמדפים יהיו חשופים במידה מקסימלית לאור השמש, החללית סובבת סביב צירה במהירות של מספר מעלות בשנייה.
אטמוספירה
בניגוד לחלליות אפולו שלהן מיכלי חמצן המחדירים אוויר לגוף החללית או לחליפות החלל, בסויוז טריות האטמוספירה נשמרת על־ידי רגנרציה כימית, מערכת שאינה מאפשרת העברה ישירה של החמצן ישירות לחליפות החלל. מערכת הנשימה מבוססות על מתכות אלקליות הסופגות את ה־2 CO ובו־זמנית מפיקות חמצן המשמש ליצירת תערובת של חמצן וחנקן בלחץ אטמוספרי רגיל. בחלליות אפולו אטמוספירת החמצן הנקי היא בלחץ מופחת. יחידות חילוף חום מיוחדות מעבות (condense) את עודף הרטיבות ומזרימות אותה למיכלי אוספי רטיבות מיוחדים. בעקבות טיסתה של סויוז 11 הוכנסו בחללית כמה שינויים. בחללית מערכת חדשה המכילה בקבוקי חמצן ו”חליפת לולאות” – מערכת בקרה לשמירת תקינותן של חליפות החלל. מערכת זו חייבה את הוצאת המושב השלישי וכך מספר האסטרונאוטים צומצם לשניים.
חלוקת יום העבודה
יום העבודה מקביל ליום העבודה הארצי. 8 שעות שינה, לאחר ההשכמה האסטרונאוטים מבצעים תרגילי התעמלות במשך 25 דקות. 3- 4 פעמים ביום אוכלים. שאר הזמן מחולק במידה שווה בין עבודה למנוחה. כאשר האסטרונאוטים ישנים הם מחוברים לכיסאות בחגורות כדי שלא ירחפו ולא יִפָּגעו.
מזון
המזון בחללית ארוז בשפופרות, בקופסאות ובחפיסות.
משגר
המשגר הוא מדגם RNS, אורכו 49 מטר וכוח הדחף שלו 700 טון. זהו למעשה משגר מסוג RNV שחובר אליו שלב שלישי RD -214 שלו כוח דחף של 78 טון. משקלו 300 טון.
כן השיגור
כן השיגור מסתובב סביב עצמו כך שניתן לשגר חלליות בכל זווית רצויה.
