Восход-2: Первый выход человека в открытый космос

Введение

Советский пилотируемый космический полет; первый в мире выход в открытый космос.

«Восход-2» (Восход 2) — советская пилотируемая космическая миссия, осуществлённая в марте 1965 года. Космический корабль «Восток-3КД» с двумя членами экипажа на борту — Павлом Беляевым и Алексеем Леоновым — был оснащён надувным шлюзом. Миссия ознаменовала новый этап в исследовании космоса, когда Алексей Леонов стал первым человеком, вышедшим в открытый космос в специальном скафандре для проведения 12-минутной внекорабельной деятельности.

Основные моменты миссии

Полёт состоялся в 07:00 GMT 18 марта 1965 года. Как и в случае с «Восходом-1», отмена запуска была невозможна в течение первых нескольких минут, пока не был сброшен обтекатель полезной нагрузки примерно на 2,5 минуте. Космический корабль «Восход-3КД» имел надувной шлюз, выведенный на орбиту. Космонавт Алексей Леонов надел скафандр «Беркут» и покинул корабль, в то время как второй космонавт экипажа из двух человек, Павел Беляев, остался внутри. Леонов начал свой выход в открытый космос через 90 минут после старта, в конце первого витка. Выход Леонова в открытый космос продолжался 12 минут 9 секунд (08:34:51–08:47:00 GMT), начавшись над центральной Африкой (северный Судан/южный Египет) и завершившись над восточной Сибирью. Космический корабль «Восход-2» представлял собой корабль «Восток» с дополнительным твердотопливным тормозным двигателем, установленным над спускаемым аппаратом. Катапультируемое кресло было удалено и добавлены два кресла (под углом 90° относительно положения кресла в «Востоке»). К спускаемому аппарату также был присоединен надувной внешний шлюз, напротив входного люка. После использования шлюз сбрасывался. Предусмотренных средств для спасения экипажа в случае аварии при запуске или посадке не было. К парашютным стропам также был добавлен твердотопливный тормозной двигатель для обеспечения более мягкой посадки. Это было необходимо, поскольку, в отличие от «Востока», экипаж приземлялся вместе со спускаемым аппаратом «Восхода». После 12 минут и 9 секунд, проведенных за бортом «Восхода», Леонов обнаружил, что его скафандр раздулся и затвердел настолько, что он не мог вернуться в шлюз. Ему пришлось сбросить часть давления в скафандре, чтобы согнуть суставы, опустившись ниже безопасных пределов. Леонов не сообщил об этом по радио, чтобы не вызывать тревогу, но советское государственное радио и телевидение ранее прервали прямую трансляцию с корабля, когда миссия столкнулась с трудностями. Впоследствии обоим членам экипажа было трудно герметично закрыть люк из-за тепловой деформации, вызванной длительными проблемами Леонова при возвращении в корабль, а затем последовал сложный спуск, во время которого отказ автоматической системы посадки вынудил использовать ручную резервную систему. Корабль был настолько тесен, что оба космонавта, одетые в скафандры, не могли вернуться на свои места, чтобы восстановить центр масс корабля в течение 46 секунд после ориентации корабля для спуска и посадки в Пермском крае. Орбитальный модуль не отделился от спускаемого, как и в случае с «Востоком-1», что привело к неуправляемому вращению возвращаемого аппарата до отделения модулей на высоте 100 км. Задержка в 46 секунд привела к тому, что корабль приземлился не в расчетном районе, а в глухих лесах Верхнекамской возвышенности, к западу от Соликамска. Хотя наземные службы управления полетами не знали, где приземлился корабль и выжили ли Леонов и Беляев, семьям космонавтов сообщили, что они отдыхают после обнаружения. Оба космонавта хорошо знали суровый климат и знали, что в тайге обитают медведи и волки, агрессивные в период размножения; на корабле был пистолет и «достаточно боеприпасов», но этот инцидент впоследствии стимулировал разработку специального пистолета выживания космонавтов ТП-82. Хотя самолеты быстро обнаружили космонавтов, местность была настолько лесистой, что вертолеты не могли приземлиться. С наступлением ночи температура опустилась до отрицательных значений, а люк корабля был сорван взрывными болтами. Были сброшены теплая одежда и припасы, и космонавты провели холодную ночь в капсуле, которую на русском называли «Шарик». Хуже того, полностью вышла из строя электрическая система, обогреватель не работал, а вентиляторы работали на полную мощность. На следующий день на лыжах прибыла спасательная группа, поскольку попытка эвакуации с воздуха была слишком рискованной. Они нарубили дров, построили небольшую избушку и развели огромный костер. После более комфортной второй ночи в лесу космонавты на лыжах добрались до ожидающего вертолета в нескольких километрах и полетели сначала в Пермь, а затем в Байконур для анализа результатов миссии. В дневнике генерала Николая Каманина позже было указано место посадки «Восхода-2» примерно в Перми, в Уральских горах, в густом лесу, в 09:02 GMT 19 марта 1965 года. Первоначально возникла путаница, и считалось, что «Восход-2» приземлился недалеко от Щучина (около 30 км к юго-западу от Березников, к северу от Перми), но никаких сигналов с корабля не было получено. По сообщениям, командир одного из поисковых вертолетов сообщил об обнаружении «Восхода-2»: «На лесной дороге между деревнями Сороково и Щучино, примерно в 30 километрах к юго-западу от города Березники, я вижу красный парашют и двух космонавтов. Вокруг глубокий снег».

Liftoff took place at 07:00 GMT on 18 March 1965. As with Voskhod 1, a launch abort was not possible during the first few minutes, until the payload shroud jettisoned around the 2 1/2 minute mark. The Voskhod 3KD spacecraft had an inflatable airlock extended in orbit. Cosmonaut Alexei Leonov donned a Berkut spacesuit and left the spacecraft while the other cosmonaut of the two man crew, Pavel Belyayev, remained inside. Leonov began his spacewalk 90 minutes into the mission at the end of the first orbit. Cosmonaut Leonov's spacewalk lasted 12 minutes and 9 seconds (08:34:51–08:47:00 GMT), beginning over north central Africa (northern Sudan/southern Egypt), and ending over eastern Siberia. The Voskhod 2 spacecraft was a Vostok spacecraft with a backup, solid fuel retrorocket, attached atop the descent module. The ejection seat was removed and two seats were added, (at a 90° angle relative to the Vostok crew seat position). An inflatable exterior airlock was also added to the descent module opposite the entry hatch. After use, the airlock was jettisoned. There was no provision for crew escape in the event of a launch or landing emergency. A solid fuel braking rocket was also added to the parachute lines to provide for a softer landing at touchdown. This was necessary because, unlike the Vostok, the crew landed with the Voskhod descent module. After his 12 minutes and 9 seconds outside the Voskhod, Leonov found that his suit had stiffened, due to ballooning out, to the point where he could not re enter the airlock. He was forced to bleed off some of his suit's pressure, in order to be able to bend the joints, eventually going below safety limits. Leonov did not report his action on the radio to avoid alarming others, but Soviet state radio and television had earlier stopped their live broadcasts from the spacecraft when the mission experienced difficulties. The two crew members subsequently experienced difficulty in sealing the hatch properly due to thermal distortion caused by Leonov's lengthy troubles returning to the craft, followed by a troublesome re entry in which malfunction of the automatic landing system forced the use of its manual backup. The spacecraft was so cramped that the two cosmonauts, both wearing spacesuits, could not return to their seats to restore the ship's center of mass for 46 seconds after orienting the ship for reentry and a landing in Perm Krai. The orbital module did not properly disconnect from the landing module, not unlike Vostok 1, causing the spherical return vehicle to spin wildly until the modules disconnected at 100 km. The delay of 46 seconds caused the spacecraft to land from the intended landing zone, in the inhospitable forests of Upper Kama Upland, somewhere west of Solikamsk. Although flight controllers had no idea where the spacecraft had landed or whether Leonov and Belyayev had survived, the cosmonauts' families were told that they were resting after having been recovered. The two men were both familiar with the harsh climate and knew that bears and wolves, made aggressive by mating season, lived in the taiga; the spacecraft carried a pistol and "plenty of ammunition", but the incident later drove the development of a dedicated TP 82 Cosmonaut survival pistol. Although aircraft quickly located the cosmonauts, the area was so heavily forested that helicopters could not land. When night arrived, the temperature dropped to , and the spacecraft's hatch had been blown open by explosive bolts. Warm clothes and supplies were dropped and the cosmonauts spent a freezing night in the capsule or Sharik in Russian. Even worse, the electrical system completely malfunctioned so that the heater would not work, but the fans ran at full blast. A rescue party arrived on skis the next day as it was too risky to try an airlift from the site. The advance party chopped wood and built a small log cabin and an enormous fire. After a more comfortable second night in the forest, the cosmonauts skied to a waiting helicopter several kilometers away and flew first to Perm, then to Baikonur for their mission debriefing. General Nikolai Kamanin's diary later gave the landing location of the Voskhod 2, about from Perm in the Ural mountains in heavy forest at on 19 March 1965 09:02 GMT. Initially, there was some confusion and it was believed that Voskhod 2 landed not far from Shchuchin (about south west of Bereznikov, north of Perm), but no indication was received from the spacecraft. Apparently a commander of one of the search helicopters reported finding Voskhod 2, "On the forest road between the villages of Sorokovaya and Shchuchino, about 30 kilometers southwest of the town of Berezniki, I see the red parachute and the two cosmonauts. There is deep snow all around "

Беляев затем развернул и герметизировал надувной шлюз «Волга». Шлюз был необходим по двум причинам: во-первых, авионика капсулы использовала вакуумные лампы, которым требовалась постоянная атмосфера для воздушного охлаждения. Во-вторых, запасов азота и кислорода, достаточных для восполнения атмосферы после выхода в открытый космос, нельзя было взять из-за ограничения веса корабля. В отличие от этого, американский корабль «Джемини» использовал твердотельную авионику и атмосферу, состоящую только из кислорода под давлением, которое можно было легко восполнить после выхода в открытый космос. Шлюз «Волга» был спроектирован, построен и испытан за девять месяцев в середине 1964 года. При запуске «Волга» надевалась на люк «Восхода-2», выступая за обшивку корабля. Шлюз состоял из металлического кольца шириной 2,5 метра, установленного на внутренне открывающийся люк «Восхода-2», двухстенной тканевой трубы шлюза с развернутой длиной 3 метра и металлического верхнего кольца шириной 2,5 метра вокруг внутреннего люка шлюза. Развернутый внутренний объем «Волги» составлял 10 кубических метров. Тканевая труба шлюза была сделана жесткой примерно 40 воздушными балками, сгруппированными в три независимые группы. Для развертывания было достаточно двух групп. Для полного надувания воздушных балок требовалось семь минут. Четыре сферических резервуара содержали достаточно кислорода для надувания воздушных балок и герметизации шлюза. Два прожектора освещали внутреннюю часть шлюза, а три 16-мм камеры — две в шлюзе, одна снаружи на стреле, прикрепленной к верхнему кольцу — зафиксировали исторический первый выход в открытый космос. Беляев управлял шлюзом изнутри «Восхода-2», но набор резервных органов управления для Леонова был подвешен на эластичных шнурах внутри шлюза. Леонов вошел в «Волгу», затем Беляев запечатал «Восход-2» за ним и разгерметизировал шлюз. Леонов открыл внешний люк «Волги» и вышел на конец своего 15-метрового троса. Позже он сказал, что трос обеспечивал ему точный контроль над движениями, что, по-видимому, опровергается последующим опытом американских выходов в открытый космос. Леонов сообщил, что видел от Гибралтарского пролива до Каспийского моря. После возвращения Леонова на свое место Беляев выстрелил пиротехническими болтами, чтобы сбросить «Волгу». Сергей Королев, главный конструктор ОКБ-1 (ныне РКК «Энергия»), заявил после выхода в открытый космос, что Леонов мог бы оставаться снаружи гораздо дольше, чем он был, а Мстислав Келдыш, «главный теоретик» советской космической программы и президент Академии наук СССР, сказал, что выход в открытый космос показал, что будущие космонавты смогут легко работать в космосе. Государственное информационное агентство ТАСС сообщило, что «вне корабля и после возвращения Леонов чувствует себя хорошо»; однако российские документы, ставшие доступными после окончания холодной войны, рассказывают другую историю — скафандр «Беркут» Леонова раздулся, что затруднило сгибание. Из-за этого Леонов не мог дотянуться до выключателя затвора на своем бедре для своей нагрудной камеры. Он не смог сфотографировать «Восход-2», но смог восстановить камеру, установленную на «Волге», которая зафиксировала его выход в открытый космос для потомков, но только после того, как она застряла, и ему пришлось приложить значительные усилия, чтобы опустить ее перед собой. После 12 минут пребывания в открытом космосе Леонов вернулся в «Волгу». В более поздних отчетах сообщается, что космонавт Леонов нарушил процедуру, войдя в шлюз головой вперед, а затем застрял боком, когда повернулся, чтобы…

Belyayev then deployed and pressurised the Volga inflatable airlock. The airlock was necessary for two reasons: first, the capsule's avionics used vacuum tubes, which required a constant atmosphere for air cooling. Also, supplies of nitrogen and oxygen sufficient to replenish the atmosphere after EVA could not be carried due to the spacecraft's weight limit. By contrast, the American Gemini capsule used solid state avionics, and an atmosphere of oxygen only, at a pressure of , which could easily be replenished after EVA. The Volga airlock was designed, built, and tested in nine months in mid 1964. At launch, Volga fit over the hatch of Voskhod 2, extending beyond the spacecraft's hull. The airlock comprised a wide metal ring fitted over the inward opening hatch of Voskhod 2, a double walled fabric airlock tube with a deployed length of , and a wide metal upper ring around the wide inward opening airlock hatch. Volga's deployed internal volume was
The fabric airlock tube was made rigid by about 40 airbooms, clustered as three independent groups. Two groups sufficed for deployment. The airbooms needed seven minutes to fully inflate. Four spherical tanks held sufficient oxygen to inflate the airbooms and pressurise the airlock. Two lights lit the airlock interior, and three 16mm cameras — two in the airlock, one outside on a boom mounted to the upper ring — recorded the historic first spacewalk. Belyayev controlled the airlock from inside Voskhod 2, but a set of backup controls for Leonov was suspended on bungee cords inside the airlock. Leonov entered the Volga, then Belyayev sealed Voskhod 2 behind him and depressurised the airlock. Leonov opened Volga's outer hatch and pushed out to the end of his umbilicus. He later said the umbilicus gave him tight control of his movements — an observation purportedly belied by subsequent American spacewalk experience. Leonov reported looking down and seeing from the Straits of Gibraltar to the Caspian Sea. After Leonov returned to his couch, Belyayev fired pyrotechnic bolts to discard the Volga. Sergei Korolev, Chief Designer at OKB 1 Design Bureau (now RKK Energia), stated after the EVA that Leonov could have remained outside for much longer than he did, while Mstislav Keldysh, "chief theoretician" of the Soviet space program and President of the Soviet Academy of Sciences, said that the EVA showed that future cosmonauts would find work in space easy. The government news agency, TASS, reported that, "outside the ship and after returning, Leonov feels well"; however, post Cold War Russian documents reveal a different story — that Leonov's Berkut space suit ballooned, making bending difficult. Because of this, Leonov was unable to reach the shutter switch on his thigh for his chest mounted camera. He could not take pictures of Voskhod 2, but was able to recover the camera mounted on Volga which recorded his EVA for posterity but only after it stuck and he had to exert considerable effort to push it down in front of him. After 12 minutes walking in space Leonov re entered Volga. Later accounts report Cosmonaut Leonov violated procedure by entering the airlock head first, then became stuck sideways when he turned to close the outer hatch, forcing him to flirt with decompression sickness (the "bends") by lowering the suit pressure so he could bend to free himself. Leonov said that he had a suicide pill to swallow had he been unable to re enter the Voskhod 2, and Belyayev been forced to abandon him in orbit. It missed the intended landing site by approximately
Given that the capsule landed in a rural area with a tracking system that had an accuracy of 50 70 kilometers, the landing site was not immediately known. It was even admitted by General Nikolai Kamanin that officials were unaware of the successful landing for multiple hours after touch down. Approximately 4 hours after the capsule touched down a helicopter spotted the capsule and crew. The location in which the capsule touched down was too dense for a helicopter to land and recover the crew. Leonov and Belyayev could have likely been recovered by a helicopter with the use of a rope and ladder or rescue basket but Soviet Leader Leonid Brezhnev strictly prohibited cosmonauts to be rescued with those methods. This resulted in Leonov and Belyayev spending a total of 3 days, two nights, in the forest before finally being recovered. The cosmonauts did come partially equipped for this situation taking a survival kit which included a knife and a pistol. Also, the two cosmonauts had experience that would aid them in this situation: Belyayev grew up in Chelishchevo with the dream of becoming a hunter, while Leonov had spent time in the wilderness alone as an artistic outlet. Throughout the nights the temperature would drop to Finally, after spending two cold nights in a dense forest, Leonov and Belyayev were able to ski with the help of some rescuers to reach the helicopters landing site. The cosmonauts were then flown to Perm and ultimately to Baikonur where they would have their first debriefing about the mission. Currently, the location at which Voskhod 2 touched down is marked by a plaque with a 400 meter long wooden walkway to the destination. The path took approximately two weeks to complete by volunteers.

В популярной культуре

В 2015 году миссия была показана в эпизоде "Космос" сериала Comedy Central's Drunk History, созданного Дереком Уотерсом. Блейк Андерсон и Адам ДеВайн сыграли Леонова и Беляева. Миссия изображена в российском фильме 2017 года "Время первых", также известном как "Прогулка в космосе", в котором Евгений Миронов исполнил роль Алексея Леонова, а Константин Хабенский – Павла Беляева. В пилотном эпизоде сериала об альтернативной истории "Для всего человечества" "Восход-2" названа первой пилотируемой лунной посадкой, где Леонов высаживается на Луну за несколько недель до прибытия "Аполлона-11". Эта миссия стала темой песни "EVA" из альбома 2015 года The Race for Space британской альтернативной группы Public Service Broadcasting. Надувной шлюз послужил вдохновением для создания аналогичного надувного шлюза в космической игре-симуляторе Kerbal Space Program.