Подготовка к полету
Готовиться к полету основной и дублирующий экипажи начали в конце 1963 года. Космонавты отрабатывали все действия и возможные аварийные ситуации при выходе в открытый космос во время тренировок на наземных стендах, а также в условиях кратковременной невесомости на борту летящего по параболической траектории самолета Ту-104.
В июле 1964 года был назначен экипаж для полета на корабле «Восход-2». Основной экипаж: Павел Беляев — командир и Алексей Леонов — пилот; дублирующий: Виктор Горбатко и Евгений Хрунов.
Корабль «Восход»
Корабль «Восход-2» был модифицирован по сравнению с «Восходом-1». В «Восход-1» помещался экипаж из трех космонавтов, и кабина корабля была настолько тесной, что космонавты летели без скафандров. В корабле «Восход-2» было два места для космонавтов, а также была установлена надувная шлюзовая камера «Волга». Во время старта шлюзовая камера была в сложенном состоянии, в космосе она надувалась, а перед сходом с орбиты и приземлением — отстреливалась от корабля.
Шлюзовая камера работала по принципу «мягкого» соединения, имела цилиндрическую конструкцию и состояла из 36 надувных секций, разделенных на три изолированных друг от друга группы. Каждая из них могла сохраниться даже в случае выхода из строя двух остальных.
Шлюзовая камера соединялась с кабиной космонавтов с помощью герметичного люка, который отделял ее от открытого космического пространства. По сути, внутри космического корабля было два отдельных герметичных пространства, которые были разделены между собой, но при необходимости могли соединяться. Именно благодаря такой конструкции космонавты могли безопасно выходить за пределы корабля, не нарушая герметичность кабины.
Расположение шлюзовой камеры вне основного корпуса корабля было очень важным аспектом. Перед возвращением на Землю большую часть камеры «отстреливали», и корабль входил в плотные слои атмосферы в обычной форме, повторяя практику первого космического корабля «Восток».
Шлюзовая камера была оснащена двумя киноаппаратами, которые записывали каждый шаг космонавтов при входе и выходе из нее. Были установлены система освещения и пульт управления для комфортного использования.
Экипировка космонавта
Для того чтобы человек мог безопасно выходить в космическое пространство, был разработан особый скафандр «Беркут». Этот скафандр имел несколько слоев герметичной оболочки, которая поддерживала избыточное давление внутри, необходимое для нормального функционирования космонавта. Внешняя поверхность была покрыта специальным белым материалом, который защищал человека от солнечного тепла. Шлем скафандра имел двойное герметичное остекление и фильтр, который обеспечивал широкий обзор и защищал глаза от солнечных лучей.
Масса скафандра достигала 20 кг, а с системой жизнеобеспечения — 42 кг. При разгерметизации кабины он мог проработать четыре часа, а в открытом космосе — 45 минут.
Оба члена экипажа были снабжены такими скафандрами, чтобы один из них мог оказать помощь другому в случае необходимости.
Угрозы
Проблемы начались еще до того, как корабль «Восход-2» покинул Землю и достиг орбиты. По плану корабль должен был удалиться от Земли на 350 километров. Но из-за технической ошибки произошло слишком большое отклонение и «Восход-2» поднялся на 495 километров. Это грозило уровнем радиации гораздо выше безопасных пределов. Близко находился первый радиационный слой с интенсивностью в 500 рентген. Даже нескольких минут в такой обстановке было бы достаточно для получения смертельной дозы.
В космосе есть и множество других угроз: резкие перепады температур, которые могут повредить скафандры и оборудование; микрометеориты; отсутствие гравитации, вызывающее проблемы с ориентацией и передвижением космонавта.
Полет
В назначенный день, 18 марта 1965 года, в 10:00 по московскому времени «Восход-2» с экипажем в составе космонавтов Павла Беляева и Алексея Леонова стартовал с космодрома «Байконур». Сразу же после достижения орбиты, в конце первого витка, экипаж начал готовиться к выходу Леонова в открытый космос.
Командир корабля Беляев помог напарнику надеть на спину ранец индивидуальной системы жизнеобеспечения с запасом кислорода и подключил его к скафандру. Управление процессом шлюзования осуществлялось Беляевым с пульта в кабине, но при необходимости можно было управлять шлюзовкой с пульта прямо в шлюзовой камере.
Беляев наполнил камеру воздухом и открыл люк, соединяющий кабину корабля с шлюзовой камерой. Леонов вошел в камеру, проверил герметичность скафандра, после чего Беляев закрыл люк и начал разгерметизацию камеры. В 11:28 произошла полная разгерметизация шлюзовой камеры, а в 11:32 открылся люк. В 11:34 космонавт совершил свой выход в космическое пространство.
«Внимание! Человек вышел в космическое пространство!», — сообщил Павел Беляев.
Связь с кораблем поддерживалась с помощью фала длиной 5,35 метра, включающего стальной трос и электрические провода для передачи данных. Космонавт совершил пять отходов и подходов от шлюзовой камеры.
В скафандре поддерживалась комфортная температура, а его наружная поверхность разогревалась на солнце до +60°С и охлаждалась в тени до −100°С. Беляев с помощью телекамеры и телеметрии следил за работой компаньона и был готов оказать помощь. После того, как космонавт провел эксперименты, ему поступила команда возвращаться, но сделать это оказалось нелегко.
Непредвиденные обстоятельства
Первый выход человека в открытый космос несколько раз мог обернуться трагедией. Леонов рисковал погибнуть минимум трижды.
Проблемы начались со скафандра, который надулся от нагнетаемого кислорода. Из-за этого было сложно войти в шлюз. Ситуация была критической, поскольку в скафандре заканчивался запас кислорода, рассчитанный всего на 20 минут. Леонов решил снизить давление до четверти нормального, не запрашивая разрешения. В результате он смог протиснуться в люк.
Впоследствии космонавт объяснил Сергею Королеву, что не мог доложить о происходящем, потому что на Земле пришлось бы назначать комиссию, выбирать председателя и, в конечном счете, ему все равно приказали бы открыть клапан и сбросить давление. Правда, к тому моменту он бы уже погиб.
Космонавту также пришлось снять шлем скафандра, так как пот заливал его лицо, еще до того, как давление в шлюзе восстановилось и была проведена проверка на герметичность. Он едва смог совершить кувырок в тесном шлюзе, чтобы проникнуть внутрь корабля. Во время входа он случайно задел шлангом тумблер и включил подачу кислорода, что могло привести к возгоранию. К счастью, пожара удалось избежать.
За время эксперимента космонавт взмок, как будто на него вылили ушат воды — настолько велика была физическая нагрузка. Для того, чтобы только сжать кисть руки в перчатке, ему требовалось усилие в 25 килограммов.
Возвращение героя на Землю
Когда настало время возвращаться домой, стало ясно, что система автоматической посадки на корабле «Восход-2» отказала. Экипажу пришлось осуществить посадку вручную.
Из-за расположения космонавтов на «Восходе-2» самоуправление было почти невозможным. Леонову пришлось выйти из кресла и помочь Беляеву по визиру ручной ориентации «Взор». Это заняло дополнительные 22 секунды. Как итог — смещение места приземления на 160 километров от расчетного и изменение положения корабля в пространстве. Несмотря на это, посадка прошла успешно.
После приземления космонавты не смогли определить свои координаты из-за неполадок с навигационным прибором и два дня провели, ожидая спасателей зимой в пермской тайге. Они сняли скафандры, выжали белье, надели его снова, а затем создали экранно-вакуумную теплоизоляцию из девяти слоев алюминизированной фольги, покрытой сверху дедероном. Они обмотали себя парашютными стропами, и провели так ночь. В 12 часов дня прилетел вертолет для их спасения. Вертолет доставил космонавтов в Пермь, откуда они официально сообщили о завершении полета.
Международная авиационная федерация зафиксировала мировой рекорд продолжительности пребывания человека вне космического корабля 12 минут 9 секунд, и абсолютный рекорд максимальной высоты полета над поверхностью Земли космического корабля — 497 километров.
В действительности советский космонавт находился в условиях космического пространства 23 минуты, но чистое время пребывания в космосе считается с момента появления космонавта из шлюзовой камеры до входа обратно в камеру.
Алексей Леонов получил высшую награду — золотую медаль «Космос» за первый в истории человечества выход в открытое космическое пространство, а Павлу Беляеву вручили диплом и медаль Международной авиационной федерации.
