«Салют-4» (ДОС-4 или № 124) — орбитальная космическая станция по программе гражданских пилотируемых станций СССР «Долговременная орбитальная станция» (ДОС), была выведена на орбиту ракетой-носителем «Протон-К» 26 декабря 1974 года. Станция закончила свою работу 3 февраля 1977 года.
За время существования станции на ней работали два экипажа: 11 января 1975 года на «Союзе−17» прилетели Алексей Губарев и Георгий Гречко, а 24 мая 1975 года на «Союзе−18» прибыли Пётр Климук и Виталий Севастьянов. В апреле 1975 года планировалось посещение станции экипажем «Союза-18-1» в составе Василия Лазарева и Олега Макарова, но из-за отказа третьей ступени ракеты-носителя полёт закончился в аварийном режиме.
Общие характеристики Орбитальная станция «Салют-4» (КБ Королёва) представляла собой модифицированную станцию «Салют-1». Вместо четырёх солнечных батарей, установленных попарно на переходном и агрегатном отсеке, были установлены три поворотные на цилиндрической части малого диаметра рабочего отсека. Площадь солнечных батарей была увеличена с 28 м2 (на «Салюте-1») до 60 м2, генерируемая электрическая мощность — до 4 кВт.
После гибели экипажа «Союза-11» (Добровольский, Волков, Пацаев) космические корабли серии «Союз» стали двухместными, соответственно станция была рассчитана на полёт двух космонавтов. Также были другие изменения.
История «Салют-4» Экспедиции на «Салют-4» Запуск станции ''Салют-4'' — 26.12.1974 «Союз-17» (запуск — 11 января 1975 года, посадка — 9 февраля 1975 года); «Союз-18-1» (запуск — 5 апреля 1975, посадка — 5 апреля 1975 года) — суборбитальный космический полёт; «Союз-18» (запуск — 24 мая 1975 года, посадка — 26 июля 1975 года); «Союз-20» (запуск — 17 ноября 1975 года, посадка — 16 февраля 1976 года) — беспилотный космический корабль, испытание новых бортовых систем на предмет продления ресурса корабля до 90 дней в состыкованном со станцией виде.
Устройство станции Основные характеристики Масса : ; Максимальный диаметр: ; Длина: ; Поперечный размер после раскрытия солнечных батарей: ; Объём герметичного отсека: ; Диапазон высот орбиты: от до ; Наклонение орбиты: ; Экипаж: 2 чел.; Средство выведения: ракета-носитель «Протон-К».
Компоновка
Орбитальный блок станции «Салют-4» состоял из двух герметичных отсеков (рабочего и переходного) и одного негерметичного (агрегатного) отсека. Рабочий отсек (РО) длиной 9,1 м являлся основным герметичным помещением, предназначенным для работы и отдыха экипажа. Конструктивно отсек был выполнен в виде двух цилиндров, соединённых коническим переходником длиной 1,2 м. Малый цилиндр имел диаметр 2,9 м и длину 3,5 м; большой — диаметр 4,15 м и длину 2,7 м (до стыка с агрегатным отсеком). Торцевые поверхности были образованы сферическими оболочками. Герметичный объём отсека составлял 74 . Внутри рабочего отсека вдоль левого и правого бортов на всю длину располагались рамы с аппаратурой и оборудованием, что обеспечивало свободный доступ к большинству блоков. Приборы и кабельная сеть закрывались декоративными панелями. Для облегчения ориентации в невесомости внутренние плоскости отсека имели условное обозначение «пола» и «потолка». В цилиндре малого диаметра располагались центральный пост управления станцией (рассчитанный на двух членов экипажа), посты астроориентации, столик для приёма пищи с баком для питьевой воды и подогревателем, а также зона отдыха с магнитофоном и библиотечкой. В цилиндре большого диаметра находились спальные места, холодильники с запасами пищи, санитарно-гигиенический узел, основной объём научной аппаратуры с пультами управления, а также комплекс средств для физических упражнений и медицинских исследований. На внешней поверхности РО монтировались радиаторы системы терморегулирования, оптическая аппаратура, датчики системы ориентации и навигации, а также три панели солнечных батарей.
Переходный отсек (ПхО) представлял собой цилиндр диаметром 2 м, жёстко состыкованный с РО. Его общая длина со стыковочным узлом составляла 3 м, герметичный объём — 8,1 . Внутри отсека размещалась аппаратура систем жизнеобеспечения и терморегулирования. На боковой поверхности находился люк диаметром 80 см для выхода в открытый космос. Снаружи отсека устанавливались антенны радиосистемы сближения, датчики, агрегаты терморегулирования и жизнеобеспечения. На внешнем торце ПхО располагался пассивный стыковочный узел с внутренним люком-лазом для перехода из транспортного корабля. Другим торцом отсек соединялся с РО.
Агрегатный отсек (АО) примыкал к торцу большого цилиндра РО и был выполнен в виде цилиндрической оболочки диаметром 4,15 м и длиной 1,4 м, соединённой коническим переходником с цилиндром диаметром 2,3 м и длиной 1,8 м. В АО размещались корректирующая двигательная установка с топливными баками, а также двигатели ориентации.
Научное оборудование По сравнению с «Салют-1» научный комплекс станции был существенно расширен. Его общая масса составляла около 2 т. В его состав входили солнечный телескоп ОСТ-1, инфракрасный телескоп-спектрометр ИТС-К, коротковолновый дифракционный спектрометр КДС-3, рентгеновский телескоп РТ-4, рентгеновский телескоп-спектрометр «Филин», солнечные спектрометры КСС-2, спектрометр изотопов лёгких ядер СИЛЯ-4, а также другая научная аппаратура, включая фото-, кино-, медицинское и биологическое оборудование.
Орбитальный солнечный телескоп ОСТ-1 На орбитальной станции был установлен орбитальный солнечный телескоп ОСТ-1 разработки Крымской астрофизической обсерватории (научный руководитель — Н. В. Стешенко, конструктор — А. В. Брунс). Его отличительной особенностью стало отсутствие собственной несущей конструкции: оптические элементы группировались в пять блоков, неподвижно закреплённых на поверхности станции и образующих полную оптическую схему. Наведение на Солнце осуществлялось плоским зеркалом в карданном подвесе, что значительно уменьшило массу комплекса. Спектрограф располагался неподвижно на внешней поверхности станции, а его камерная часть была выполнена в виде шлюзовой камеры, что позволяло космонавтам перезаряжать кассеты изнутри станции, без выхода в открытый космос. Телескоп имел автономную от станции систему ориентации с ручным управлением; ошибка удержания выбранного направления на поверхности Солнца не превышала 1-1,5 угловых секунды. Принцип работы: солнечный свет через отверстие в конусе попадал на следящее зеркало, отражённый луч направлялся на главное зеркало, которое строило изображение Солнца на входной щели спектрографа. Свет, прошедший через щель, обрабатывался двумя вогнутыми дифракционными решётками, и спектр фотографировался на плёнку. Часть света от щели через иллюминатор поступала в коллиматорное устройство, где освещала датчик точного наведения и систему визуального контроля. Космонавт, глядя в окуляр с Н-альфа фильтром, видел изображение Солнца на щели и мог перемещать его, направляя в спектрограф любой выбранный участок.
Коротковолновый дифракционный спектрометр КДС-3 Коротковолновый дифракционный спектрометр КДС-3, разработанный в Крымской астрофизической обсерватории, предназначался для измерения солнечного излучения в ультрафиолетовой области спектра. В качестве диспергирующего элемента использовалась вогнутая дифракционная решётка, работавшая в схеме Роуланда. Сканирование спектра осуществлялось перемещением выходной щели вдоль круга Роуланда; через щель свет направлялся на фотоприёмник. В качестве фотоприёмника применялся вторичный электронный умножитель открытого типа, разработанный в ГОИ. Фотоприёмник был выполнен в открытом исполнении — без стеклянной колбы и входного окна, его вакуумирование обеспечивалось внешней средой. Автономная двухкоординатная система астроориентации на Солнце позволяла эксплуатировать спектрометр без переориентации всей станции: с помощью плоского поворотного зеркала система направляла солнечный свет на неподвижную входную щель спектрометра.
Инфракрасный телескоп-спектрометр ИТС-К Для орбитальных станций типа «Салют» в Физическом институте имени П. Н. Лебедева АН СССР был разработан инфракрасный телескоп-спектрометр ИТС-К для астрономических и геофизических исследований. Прибор состоял из трёх блоков: сканирующего инфракрасного спектрометра, размещённого снаружи гермоотсека станции, блока наблюдения и киносъёмки, а также пульта управления с двухкоординатной ручкой, расположенных внутри станции. Основная научная информация записывалась на магнитный регистратор. Телескоп имел главное сферическое зеркало диаметром 0,3 м и систему плоских поворотных зеркал с двумя степенями свободы, приводившихся в движение шаговыми двигателями через червячные редукторы. Поле зрения телескопа составляло 8×16′. Часть излучения направлялась в визир с полем зрения 30°×30° при астрономических наблюдениях и 35°×35° — при геофизических. Изображение через иллюминатор поступало на электронно-оптический преобразователь, позволявший визуализировать инфракрасное излучение в видимом диапазоне и фотографировать его. В качестве приёмника излучения использовался элемент из германия, легированного золотом, охлаждавшийся криостатом на твёрдом азоте до температуры 50 К. Запаса хладагента хватало на несколько месяцев работы прибора.
Рентгеновский телескоп РТ-4 Зеркальный рентгеновский телескоп РТ-4 был создан под руководством С. Л. Мандельштама в Физическом институте имени П. Н. Лебедева АН СССР (ФИАН) и предназначался для наблюдений в мягкой рентгеновской области спектра 40-60 Å. Прибор был разработан для установки на орбитальных станциях, обеспечивавших время наблюдения одного источника не менее 10 минут. Рентгеновское излучение фокусировалось зеркалом в форме усечённого параболоида с входным диаметром 19,7 см на входное окно пропорционального счётчика фотонов. Расстояние от фокальной точки до входного отверстия составляло 62,4 см. Диафрагма на входе зеркала не допускала попадания на счётчик прямых лучей, не испытавших отражения, а также ослабляла поток мягкой электронной компоненты. Зеркало эффективно отражало излучение с λ > 15 Å; на основании экспериментальных данных в качестве покрытия был выбран никель. Эффективная площадь зеркала для λ = 44 Å составляла 144 . В телескопе применялся пропорциональный счётчик типа СРПП-36, состоявший из двух параллельных секций. Верхняя секция использовалась для регистрации мягкого рентгеновского излучения и имела входное окно диаметром 3 см (поле зрения ±1,8°); нижняя была включена по схеме антисовпадений и служила для подавления фона космических лучей. Счётчик заполнялся газовой смесью, состоящей из 90 % аргона и 10 % метана, и работал в энергетическом интервале 0,1-0,6 кэВ. Плёнка входного окна выделяла спектральный интервал 0,20-0,28 кэВ (44-60 Å); для снижения чувствительности к ультрафиолетовому излучению внутренняя поверхность счётчика покрывалась слоем графита, а на плёнку окна напылялся слой углерода. Для определения уровня счёта от космического фона и ультрафиолетового излучения служил поворотный фильтр из кварца, периодически перекрывавший пучок рентгеновского излучения. Поскольку плёнка окна допускала утечку газа через микротечи, телескоп работал отдельными сеансами с интервалами не менее суток: между сеансами счётчик отключался от баллона с газовой смесью и соединялся с ним лишь на время наблюдений. Для поддержания постоянства коэффициента газового усиления при постепенном снижении давления в баллоне применялась схема регулирования высокого напряжения питания.
Рентгеновский телескоп-спектрометр «Филин» Рентгеновский телескоп-спектрометр «Филин» предназначался для исследования потока и спектрального состава рентгеновского излучения дискретных космических источников в диапазоне энергий 0,2—10 кэВ.