«Земля и Вселенная» 1993 №1 (январь - февраль)



Космонавтика


Государственная комиссия и обсерватория «Гранат»

Г. М. ТАМКОВИЧ,
доктор технических наук
Институт космических исследований РАН


Падают «покровы секретности», и перед нами одна за другой раскрываются неизвестные ранее страницы космической истории нашей страны. Прежде, например, не было принято писать о том, кто и как управляет подготовкой, запуском и работой в космосе аппаратов каждого космического проекта. Об этом на примере обсерватории «Гранат» читателям нашего журнала рассказывает заместитель директора Института космических исследований РАН, более 30 лет занимающийся вопросами испытаний и управлеиия сложными космическими системами и являющийся председателем комиссии по запуску и управлению ракетно-космического комплекса «Гранат».

ПPOEKT «ГРАНАТ»: СУЩНОСТЬ И РЕЗУЛЬТАТЫ

В потоках научных новостей и в научной периодике практически всех стран в последние три года регулярно фигурирует название «Гранат», причем часто в со­четании со словом «откры­тие», потому что работа в космосе этой орбитальной обсерватории («Земля и Все­ленная» писала об этом) ста­ла заметным событием в со­временной астрофизике вы­соких энергий.

Указанный проект разра­ботан и осуществлен сов­местными усилиями россий­ских, французских, датских и болгарских специалистов (Земля и Вселенная, 1989, № 3, с. .22). Космический аппарат размером 6,5X5,5 м и массой около 4 т, находя­щийся на околоземной орби­те, оснащен сложным ком­плексом научной аппаратуры, включающей гамма-, рентгеновские телескопы и другие приборы. Они по­зволяют проводить детальные исследования различных об­ластей и объектов неба в ши­рочайшем диапазоне энер­гий от 2 кэВ до 100 МэВ, определять температуру тепловой плазмы в скопле­ниях галактик, в рентгенов­ских пульсарах, аккрецион­ных дисках вокруг черных дыр, выявлять космические тела с нетепловыми механиз­мами излучения. Управление аппаратом ведется из Центра дальней космической связи (ЦДКС) близ г. Евпатория.

За время полета на Землю поступила чрезвычайно цен­ная научная информация. В частности, впервые уда­лось зарегистрировать уни­кальное рентгеновское изо­бражение центра нашей Га­лактики, совершенно недо­ступного наблюдению в ви­димой области спектра. На­блюдения велись в диапазо­не 4—30 кэВ. Неподалеку от центра Галактики открыто несколько неизвестных ра­нее источников очень жесткого излучения, получивших название «Источники «Граната», (GRS, Granat Sources) (Земля и Вселенная, 1991, № 2, с. 41).


Орбитальная обсерватория «Гранат» в монтажно-испытательном комплексе. Хорошо видны основные научные инструменты «Граната»: самый крупный — телескоп «Сигма»; ниже него (комплекс из четырех телескопов) — АРТ-П; выше — телескоп АРТ-С

Кроме этого измерены периоды вращения более десятка нейтронных звезд — рентгеновских пульсаров, получены уникальные спектры объектов — кандидатов в черные дыры и ряда активных галактик в диапазоне энергий от 4 до 400 кэВ, изучены спектры и временная структура более чем сотни источников гамма-всплесков. Приборами обсерватории проведен мониторинг солнечной активности: фиксировались рентгеновское и гамма-излучение Солнца, солнечные космические лучи малых энергий в период максимума солнечной активности.

Ученым удалось исследовать фоновую радиационную ситуацию на расстояниях от двух до двухсот тысяч километров от Земли.

Получены уникальные изображения скопления галактик в созвездии Девы.

Последние данные с крупнейших оптических телескопов мира показывают, что открытая «Гранатом» рентгеновская Новая в созвездии Мухи (Земля и Вселенная, 1992, № 2, с. 48) действительно представляет собой черную дыру. Сделаны и другие открытия. Так, например, при обработке данных наиболее известной черной дыры «Лебедь Х-1», открыты квазипериодические осцилляции рентгеновского излучения этого удивительного объекта с частотой порядка 0,04 Гц. Это экспериментальное открытие радикальным образом меняет наши представления о природе этого явления, которое связывалось с магнитосферами нейтронных звезд. Теперь стало очевидным, что и квазипериодические осцилляции, и низкочастотные шумы, достигающие по амплитуде уровня пуассоновского шума, возникают в аккреционных дисках и связаны с быстро нарастающими неустойчивостями аккреционного потока. Важно, что это открытие касается источника, к которому со дня его обнаружения приковано внимание астрофизиков.

В ходе наблюдений Крабовидной туманности (M1) прибором «Сигма» сделано сенсационное открытие: обнаружена линия аннигиляции электронов и позитронов с энергией 511 кэВ, которую может породить только облако электронно-позитронной плазмы, летящее от Солнца со скоростью семь сотых скорости света (0,07 С). Начиная с 1944 г. крупнейшие оптические телескопы неоднократно фиксировали детали, перемещавшиеся в картинной плоскости по Крабовидной туманности со скоростями до 0,1 С.

Таким образом становится ясно, что результат работы «Граната» на орбите — это не просто цикл патрульных наблюдений, а важнейший вклад в астрофизику. Сам же космический аппарат относится к результативнейшим из числа шести астрофизических обсерваторий, работающих в настоящее время на околоземных орбитах.1

1Остальные пять — это космический телескоп им. Хаббла (США), «Обсерватория гамма-лучей» GRO (США), «Международный ультрафиолетовый исследователь» IUE, «Рентгеновский спутник» ROSAT (Германия) и модуль «Квант» орбитального комплекса «Мир» (Россия)

Помимо научного, «Гранат» поставил и технический рекорд: достигнута небывалая в отечественной космонавтике эффективность работы — наблюдения и сеансы управления составляли 60% времени нахождения на орбите. За 30 месяцев полета обсерватории (а это 3,5 гарантийных срока работы аппарата!) проведено более семисот сеансов управления, из них около 500 — научные наблюдения продолжительностью от 16 до 46 ч каждый.

Ни один из работающих научных приборов «Граната» за эти годы на орбите существенно не изменил своих физических характеристик, и на Землю по-прежнему продолжают поступать важнейшие научные данные.

Обо всех этих результатах научный руководитель проекта Р. А. Сюняев, теперь ее академик РАН, доложил на заседании Государственной комиссии по управлению ракетно-космическим комплексом «Гранат», ибо именно этот, ранее секретный, орган управления руководил всем процессом подготовки и реализации уникальной программы.

ЧТО ТАКОЕ ГОСКОМИССИЯ?

Отрывочные упоминания о существовании Государственной комиссии (ГК) по испытаниям новых образцов ракетно-космических комплексов (РКК) можно было и ранее услышать по радио, телевидению, встретить в печати. Вспомним голос человека, впрочем, всегда остававшегося за кадром, который принимал доклад космонавтов о готовности к полету и поздравлял их при возращении на Землю. Теперь известно, что он принадлежал председателю Госкомиссии по пилотируемой программе, Герою Социалистического Труда, генерал-лейтенанту К. А. Керимову. Об отдельных фрагментах работы Госкомиссии в последнее время эпизодически упоминалось по ТВ. Еще одно упоминание о ней было в прессе при завершении успешного запуска и посадки советского многоразового корабля «Буран», а также — при подготовке к запуску КА «Гранат».

Так что же такое Госкомиссия, какие задачи она выполняет, каково ее место в выполнении конкретных программ космических исследований?

К сожалению, в стране, запустившей первый спутник, осуществившей первый полет человека в космос и долгое время остававшейся лидером в космических исследованиях, до сих пор нет закона о космической деятельности, как нет и законодательных актов, регламентирующих управление ни всей отраслью в целом, ни конкретными мероприятиями и проектами.

В настоящее время эта задача решается. Ранее она решалась, по существу, временными коллективами представителей организаций, контролирующих разработку и осуществляющих запуск космических аппаратов (КА). Эти коллективы формировались и утверждались, как правило, Советом Министров СССР, а в зависимости от политической значимости и престижности программы их именовали по-разному: Государственная комиссия, Комиссия по запуску и управлению, Комиссия по испытаниям и запуску и т. п. Но во всех случаях их главной задачей оставалось эффективное проведение всего комплекса мероприятий, обеспечивающих выполнение целевой задачи, т. е. Госкомиссии назначаются для четкой координации выполнения программы на завершающем этапе наземной отработки ракетно-космического комплекса (РКК) и последующих работ в космосе.

Одно из изображений яркого гамма-источника IE 1740,7—2942 вблизи центра Галактики (указан стрелкой), переданных обсерваторией «Гранат». Данные «Граната» свидетельствуют, что время от времени здесь, возможно, происходит аннигиляция электронов и позитронов в аккреционном диске вокруг черной дыры
Комиссии работают путем проведения заседаний. На них принимаются решения, выполнение которых строго обязательно для всех организаций, участвующих в работе.

В работе Госкомиссий нет шаблонных догматических правил, поскольку это сложный и динамический процесс управления большой сложной системой. Заседания комиссий, хотя и приуроченные к основным событиям по программе испытаний и циклограмме управления, отнюдь не исчерпывают всего объема их работы, которая проводится практически каждодневно. Многие вопросы решаются рабочими органами Госкомиссий, такими как Главная оперативная группа управления (ГОГУ). Особенно тяжелую, кропотливую и сложную работу приходится выполнять членам комиссий в случае аварий, различного рода аномалий и т. п., но существует один принцип, свято соблюдавшийся в работе всех без исключения Госкомиссий: мелочей в испытаниях космической техники нет!

Создается Комиссия, как правило, не позднее, чем за месяц до вывоза космического аппарата на космодром, который осуществляется уже по ее решению. А полномочия Комиссии заканчиваются после завершения всего объема работ по данной программе и представления соответствующего отчета. По принятым правилам космический объект (аппарат) может быть допущен к запуску только по заключению ГК. Для этого необходимо, чтобы комиссия положительно оценила предшествующие работы и решила, что соответствие требованиям, предъявляемым к качеству и технической безопасности, соблюдено. При этом определяется место (стартовая установка), возможность запуска, время и другие технические условия, а также утверждается персональный состав стартовых расчетов и групп управления, программа полета, научных исследований и экспериментов и другие документы.

ГК должна убедиться в том, что соблюдены все правила безопасности, приняты необходимые меры для осуществления запуска и орбитального полета. В случае запуска пилотируемого объекта особенно тщательно ГК проверяет безопасность экипажа.

В состав Госкомиссии входят компетентные и полномочные представители министерств (ведомств) и организаций, участвующих в разработке и испытаниях основных систем ракетно-космического комплекса. Персональный состав ГК согласуется с ее председателем.

НЕМНОГО О ПРЕДСЕДАТЕЛЯХ ГОСКОМИССИЙ.

В будущем, возможно, будет разработан специальный тест, который с учетом специфики предстоящей работы, использованием методов инженерной психологии и педагогики даст возможность готовить с помощью автоматизированной системы предварительный список кандидатов на эту должность, но до настоящего времени не существует каких-то формальных правил или требований, предъявляемых к членам и председателю Государственной комиссии. На начальном этапе разработки и испытаний образцов ракетно-космической техники Комиссии формировались, как правило, сообразуясь со здравым смыслом, исходя из состава технических систем, важности и престижности решаемой проблемы. По понятным соображениям особое внимание всегда уделялось фигуре председателя Комиссии.

Как правило, председатель Комиссии представляет заказчика РКК. Необходимо, чтобы он был компетентным в вопросах разработки и испытаний различных образцов ракетно-космической техники и имел значительный опыт проведения наземной отработки и летных испытаний. Председатель должен быть достаточно известным и авторитетным человеком среди участников разработки и испытаний РКК, поскольку ему приходится в течение довольно длительного времени управлять группой профессионалов, представляющих многие организации, а иногда — ведомства и отрасли самого различного направления.

Естественно, председатель обязан обладать соответствующими организаторскими способностями, уметь не только грамотно и четко решать все сложные вопросы с членами Комиссии, но и взаимодействовать с представителями вышестоящих органов, включая руководство страны, особенно в экстремальных случаях и аномалиях при проведении испытаний и запуска КА. Он должен быстро ориентироваться в любой сложной обстановке и оперативно принимать обоснованные решения, а также быть не только профессионально подготовленным человеком, но и обладать широкой эрудицией, поскольку ему приходится общаться с прессой, иностранными коллегами и т. д.

Исходя из этих требований, председателями, особенно на заре развития космонавтики, назначались члены правительства, видные военачальники, руководители космодромов и главных управлений и участвующих в программе ведомств. Так председателем Госкомиссии при запуске первой межконтинентальной ракеты Р-7 был авторитетнейший среди специалистов соответствующих отраслей промышленности человек — председатель спецкомитета Совета Министров СССР В. М. Рябиков. В его комиссию вошли заместители министров оборонных отраслей промышленности С. М. Владимирский, К. Н. Руднев, Г. Р. Ударов, маршал артиллерии М. И. Неделин, главный конструктор С. П. Королев, академик М. В. Келдыш и другие известные и компетентные руководители и специалисты соответствующих ведомств и отраслей. Эта Госкомиссия, по существу, выполняла функции высшего государственного органа, объединившего возможности и усилия многих министерств и ведомств и решавшего ответственную государственную задачу.

Председателем Государственной комиссии при запуске спутника с первым человеком на борту был назначен многоопытный и высокообразованный член правительства К. Н. Руднев.

Другие Государственные комиссии возглавляли известные и авторитетные среди профессионалов (испытателей и ученых) С. А. Афанасьев, Ю. А. Афанасьев, В. И. Вознюк, М. Г. Григорьев, А. И. Дунаев, В. Л. Иванов, К. А. Керимов, Ю. Ф. Кравцов, А. А. Курушин, А. А. Максимов, A. Г. Мрыкин, Г. С. Нариманов, И. И. Олейник, И. И. Спица, Г. М. Тамкович, Г. С. Титов, Г. А. Тюлин, Н. Ф. Шлыков, B. И. Щеулов и др. Некоторые из них до сих пор несут эту тяжелую, но почетную вахту. Их дела известны всей стране, но имена только сейчас стали достоянием общественности. Достаточно трудно подобрать на пост председателя человека, полностью отвечающего вышеперечисленным требованиям, хотя этих требований может быть и существенно больше. Отдельные качества, которые для обычного человека являются достоинством (например, мягкость), иногда в значительной степени осложняли председателю выполнение своих обязанностей. Однако в целом, как теперь становится ясно, назначение всех этих людей было удачным, и они внесли достойный вклад в дело освоения новой космической техники и научно-технического прогресса.

«ГРАНАТ». КАК РАБОТАЛА ГОСКОМИССИЯ?

Решение о реализации проекта и назначении Госкомиссии принято Советом Министров 18 июля 1989 г. Тогда же был утвержден персональный состав Комиссии и круг ее участников. В нее вошли: представители НПО им. С. А. Лавочкина, НИЦ им. Г. Н. Бабакина, НПО экспериментального машиностроения, НПО «Энергия», НПО космического приборостроения, НПО автоматики и приборостроения, НПО «Геофизика», ЦНИИМаша, Главкосмоса, Интеркосмоса, Института космических исследований (ИКИ) Академии наук СССР, космодрома, ЦДКС.

Свою работу Комиссия строит путем проведения заседаний. На одном из них, проходившем на космодроме Байконур непосредственно перед запуском, Комиссия заслушала доклады руководителей служб и заключение технического руководства о завершении операций на стартовом комплексе и готовности РКК «Протон — Гранат», стартового комплекса космодрома, наземного и плавучего командно-измерительного комплекса (КИК) к запуску. После этого Комиссия разрешила проведение заправки ракеты-носителя «Протон» и пуск РКК «Протон — Гранат» 1 декабря 1989 г. в 23 ч 21 мин московского времени. Запуск РН и выведение КА на расчетную орбиту прошли штатно, как и было запланировано.

Комиссия, взаимодействуя со службами космодрома и с командно-измерительным комплексом (КИК), отслеживала поэтапный и четкий ход работ по утвержденной программе. В 6 ч московского времени 2 декабря 1989 г. Комиссией отправлены донесения о проведении успешного запуска КА «Гранат» в Совет Министров, президенту АН СССР, министру Минобщемаша и в другие согласованные адреса.

В дальнейшем Центр управления полетом и Главная оперативная группа управления (рабочие органы Госкомиссии) в течение 2— 3 месяцев проверяли состояние всех служебных систем и научных приборов в орбитальном полете.

Параллельно реализовывалась, по мере возможности, программа научных исследований. Комиссией рассмотрены результаты орбитального полета, и после тщательного анализа всех замечаний по работе бортовой аппаратуры принято решение о возможности продолжения работ по намеченной программе с реализацией комплекса мероприятий по устранению недостатков.

Вслед за выполнением программы научных исследований в течение гарантированного срока активного существования КА было проведено заседание Комиссии в Центре управления полетом, на котором оценивалось выполнение намеченной программы и возможности продолжения работы.

Результаты этой работы Комиссии отражены в отчете, который рассмотрен и утвержден ее членами и руководством на X заседании комиссии 14.08.90 г. Комиссия подписала заключение, в котором подведены итоги плановой работы и подтверждена правильность конструкторских решений и принципов организации управления РКК «Гранат».

На основании этого документа Комиссией рекомендовано продолжить астрофизические исследования по разработанной программе и поручено участникам осветить в средствах массовой информации основные результаты научных достижений и открытий, полученных с помощью КА «Гранат». В январе 1993 г. руководством ГК принято решение о продолжении работ в первом полугодии 1993 г. и проведении очередного заседания ГК в июне 1993 г.