Уже «запущенный» и устойчиво работающий массозаборник может прекратить устойчивую работу и образовать впереди себя ударную волну (специалисты ее называют выбитой ударной вол­ной), если будет полностью или частично перекрыт выходной ка­нал, поэтому расход воздуха из массозаборника, как и орбита полета станции, должны тщательно контролироваться.

Околоземные орбиты искусственных спутников Земли уже давно превратились в орбиты сотрудничества многих стран мира.

«Стремясь к превращению космоса в арену мира и междуна­родного сотрудничества государств, Советский Союз осуществля­ет широкие международные связи в области исследования и ис­пользования космического пространства» — писал* вице-прези­дент АН СССР академик Б. Н. Петров, внесший большой личный вклад в реализацию международной программы «Интеркосмос».

Высшим достижением этой программы явилась работа не­скольких международных экипажей на советской орбитальной станции «Салют-6».

Целесообразность и эффективность применения в космических исследованиях орбитальных станций считают доказанными. Более того, орбитальным станциям отводится значительная роль в буду­щем освоении космоса.

«С помощью орбитальных станций, — пишет** летчик-космо­навт СССР дважды Герой Советского Союза В. А. Шаталов, — человек фундаментально освоит околоземный космос. Станции станут своеобразными орбитальными космодромами, где может происходить сборка межпланетных кораблей, снаряжение экспе­диций в дальний космос».

Орбитальный космодром должен снабжать отлетающие ко­рабли всем необходимым и, в первую очередь, реактивной массой Количество запасаемой на борту корабля реактивной массы зави­сит от дальности предполагаемого путешествия и типа установ­ленной на нем ДУ. Если в качестве топливных компонентов ЖРД применяются водород и кислород, то на долю топлива при полете даже к Луне приходится основная масса стартующего ко-

* Б. Н. Петров. Космические исследования и научно-технический про-
гресс. М., «Знание», 1971.

** В. А. Шаталов. 15 лет в космосе,—«Авиация и космонавтика», 1976,
№ 4, с. 4.

рабля (только кислород составляет примерно половину массы). При полете к другим планетам Солнечной системы доля реактив­ной массы будет еще больше. Если на корабле установлена элект­роядерная ДУ, которая считается наиболее эффективной и на при­менение которой надеются создатели проектов космических ракет будущего, то и тогда реактивная масса займет не менее 50% на­чальной массы стартующей с орбиты ракеты. Таким образом, кос­мическая станция-космодром должна иметь возможность каким-то образом наполнять свои резервуары реактивной массой.

Таких возможностей две. Первая — обычная доставка реак­тивной массы или ракетного топлива с Земли транспортными ра­кетами. Вторая возможность состоит в накоплении вещества не­посредственно станцией, летящей по орбите ИСЗ, за счет захвата атмосферных компонентов во время такого полета*.

Рассмотрим, как это делается на примере одного из возмож­ных проектов такой накопительной станции.

Очевидно, что отправка от орбитальной станции космическо­го корабля — событие не такое уж частое даже в будущем. По­этому промежутки между стартами дальних экспедиций можно использовать для накопления атмосферных компонентов.

Как правило, штатный полет орбитальных станций осущест­вляется по орбитам, располагающимся на высотах 200—500 км. Такие высоты удобны во многих отношениях: ничтожно малое аэ­родинамическое сопротивление обусловливает многолетний период существования станции, относительная близость к поверхности Земли упрощает доставку к станции экипажа и грузов и обратные транспортные операции к поверхности Земли, создает благоприят­ные условия для изучения и наблюдения за земной поверхностью в интересах народного хозяйства и науки. К сожалению, осу­ществлять на этих орбитах накопление атмосферных газов невоз­можно из-за того, что период накопления оказывается неприемле­мо большим.

Расчеты показывают, что наиболее выгодный режим накоп­ления можно получить на высотах от 100 до 120 км при движении станции по круговой орбите. Очевидно, что более плотная атмос-

* В. П. Бурдаков. Орбитальные станции. М., «Знание», 1977.

фера обеспечивает уменьшение периода накопления, но зато при­водит к возрастанию аэродинамического сопротивления, которое для осуществления устойчивого орбитального полета должно быть скомпенсировано тягой бортовой ДУ.

Итак, рассмотрим, что представляет собой накопительная станция.

В передней части станции находится массозаборник — раст­руб, направленный навстречу потоку. Он напоминает огромное соп­ло ракетного двигателя, но работает в обращенном (диффузор-ном) режиме. Газы не вылетают из него, ускоряясь, а, наоборот, входят в него и замедляют свою скорость. По законам термоди­намики температура, плотность и давление захваченного атмос­ферного газа при этом возрастают. «Запустить» такой массозабор-ник, т. е. заставить его работать с максимальным КПД, непросто.

Для этого следует плавно уменьшать высоту орбиты с 200 км до рабочей, следя за тем, чтобы перед раструбом не возникла обычная для сверх- и гиперзвуковых течений ударная волна, при­водящая к потерям массы газа, к уменьшению его энергии, к на­рушению механизма сжатия и, в конечном счете, к уменьшению в 300—400 раз давления и плотности захваченного воздуха.